什么是氫鍵(Hydrogen Bond)？

氫鍵是氫原子與負電原子氮、氧或氟形成的一種相對較弱的鍵。氫鍵比離子鍵、共價鍵和金屬鍵弱，但其本身的強度仍然較弱，能量通常在5到30千焦/摩爾之間。相比之下，弱共價鍵的能量約為155kJ/mol。氫鍵可以是分子間（分子間）或...

氫鍵是氫原子與負電原子氮、氧或氟形成的一種相對較弱的鍵。氫鍵比離子鍵、共價鍵和金屬鍵弱，但其本身的強度仍然較弱，能量通常在5到30千焦/摩爾之間。相比之下，弱共價鍵的能量約為155kJ/mol。氫鍵可以是分子間（分子間）或分子內（分子不同部分之間）的鍵。這種鍵既可以出現在有機分子中，也可以出現在無機分子中，氫鍵是蛋白質復雜的二級和三級結構的部分原因。

氫鍵可以出現在DNA和其他有機分子中氫鍵最普遍和最簡單的例子是在水中，每個水分子通過氫鍵與四個相鄰的水分子結合。每個水分子中的氧原子有兩個單獨的電子可以提供，與其他水分子中的氫原子迅速結合。此外，每個氧原子與相鄰水分子中的氧分子相連的兩個氫原子。這種分子間的鍵合是水相對較高沸點的原因。相對于由相似大小的分子組成的材料，水具有極高的沸點。如果這些鍵不存在，水在與二氧化碳相似的溫度下沸騰（二氧化碳的沸點為-78°C或-108.4°F），我們知道生命是不可能的

水分子是氫鍵最簡單的例子。氫鍵由氫鍵受體、目標原子和氫鍵施主氫原子組成。有時，在氯仿（CHCl3）這樣的分子中，碳可以參與氫鍵，特別是當被氯等負性原子包圍時。氫鍵是不尋常的，通常稱為靜電偶極-偶極相互作用（弱分子間相互作用），把它和電荷瞬時量子漲落引起的更多瞬變鍵結合在一起，但它也有許多更強大的共價鍵的特性，在共價鍵中電子云實際上是直接重疊的。這些特性包括方向性、強度、比典型的原子間距離短的產生瞬時范德華相互作用，以及有限數量的相互作用伙伴，這是對更強鍵的診斷。氫鍵的長度取決于鍵的強度，溫度，粘結強度還取決于許多因素，包括溫度、粘結角、壓力和環境。在水中，氫鍵的典型長度為1.97?（197pm）。

氫原子與電負原子形成相對較弱的鍵。