氢键

氢键是一种特殊的分子间作用力，其能量约在10～30kJ·mol^-1间。F，O，N电负性很强，与H形成的共价键显较强极性，共用电子对偏于F或O或N这边而使其为负极，H则为正极。当另外一个电负性强的原子接近H时，就会产生静电引力。氢原子和电负性强的X原子形成共价键之后，又与另外一个电负性强的Y原子产生较弱的静电引力，这种作用力叫氢键。可以表示为X—H…Y

如第ⅥA族氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)的氢化物的沸点递变规律，由H₂Te，H₂Se到H₂S，随分子量的递减，分子的半径递减；随分子间作用力的减小，沸点递减。但分子量最小的H₂O的沸点却陡然升高。这是因为氧的电负性很强，H₂O分子间形成了O-H…O氢键，所以H₂O分子间作用力大于同族其他氢化物。ⅦA和ⅤA族氢化物沸点的变化规律中，HF和NH₃也显得特殊，这也是因为形成了F—H…F和N—H…N氢键。H₂O，HF，NH₃分子间的氢键，在固态、液态都存在，它们许多特性都可以用氢键概念加以解释。例如绝大多数物质的密度，总是固态大于液态的，但H₂O在0℃附近的密度却是液态大于固态的。这是因为固态H₂O(冰)分子间存在O－H…O氢键，使它具有空洞结构，此时冰的密度就小于水，所以冰可浮于水面。

氢键的存在使水具有很多反常性质。例如凝结成冰时的反常膨胀，沸点高，密度大，热容量大。氢键不仅能存在于分子间，也能存在于分子内。如邻-硝基苯酚通过分子内氢键形成一个闭合二员环： 结果它的沸点(45℃)比对位或间位的硝基苯酚(96°或114℃)要低，在水中的溶解度也较小。氢键的存在相当普遍，从水、醇、酚、酸、碱及胺等小分子到复杂的蛋白质等生物大分子都可形成氢键。氢键的存在直接影响分子的结构，构象、性质与功能，因此研究氢键对认识物质具有特殊的意义。