Вода как мостик электростатических

Водородная связь представляет собой как бы вторую побочную валентность водородного атома, которую он может проявлять по отношению к сильно отрицательным атомам, если основная валентность связывает его с атомом, тоже сильно отрицательным. В жидком состоянии фтористый водород имеет молекулу H Fg. При растворении его в воде образуются ионы Н+ и НРГ. В анионе HFF водород связывает оба атома фтора не двумя ковалентными связями, так как он не может иметь больше одной такой связи, а электростатическим взаимодействием протона Н+ с ионами Р . Сильно электроотрицательный атом F отнимает электрон от атома Н и последний превращается в протон Н+, способный своим зарядом довольно прочно связать второй ион F . Это ведет к образованию водородной связи типа X . ., H+X , которую называют водородным мостиком. [c.79]

Водородная связь проявляется в том, что атом водорода может связывать два других атома, являясь мостиком между ними. Например, существует ион НРг. В воде атом водорода, соединенный с атомом кислорода электронной парой, может притягивать и другой соседний атом кислорода из другой молекулы воды. Благодаря этому в юде такие связи распространяются во всех трех измерениях, и при этом образуются как бы бесконечные цепи и кольца, подобные полимерам. Такое строение воды обусловливает ряд ее аномальных свойств (например, максимум плотности при 4°С). Существование водородной связи объясняется весьма малым размером атома водорода. Поэтому его положительно заряженное ядро —протон — отличается исключительно большим электростатическим полем. Воздействие этого поля приводит к притяжению атомов с избытком электронов и возбуждению временных диполей в нейтральных атомах. [c.158]

Обе производные в уравнениях (5.17) и (5.18) для водных растворов отрицательны. Это означает, что АН формирования ионных пар в воде положительно, т.е. образование солевых мостиков энергетически невыгодно. Напротив, из того, что Д5 положительно, следует, что движущей силой этого процесса является энтропийный фактор. В согласии с качественными выводами, сделанными на основе такой простой электростатической модели, находятся литературные данные. Например, реакция между и АТР , [c.270]

Тот факт, что солевые мостики найдены в нативных структурах белков, означает, что они играют определенную роль в стабилизации этих структур. Однако, как уже упоминалось, трудно оценить, насколько велика эта роль. Прочность солевых мостиков должна была бы увеличиваться при снижении диэлектрической проницаемости среды, скажем, при добавлении к воде неполярных растворителей, например диоксана или этилового спирта. Тем не менее при их добавлении белки денатурируют, откуда следует, что расположение углеводородных белковых цепей в неполярном окружении более выгодно, чем усиление электростатической стабилизации, и, следовательно, в нативной белковой структуре гидрофобные взаимодействия важнее электростатических. [c.270]

Ионные группы располагаются главным образом на поверхности глобулярных белков и сольватированы посредством водородных связей или ион-дипольных взаимодействий с молекулами воды. Эти группы придают поверхности белка положительные или отрицательные заряды и тем самым обусловливают электростатические свойства белков в растворе. Иногда ионные группы присутствуют в неполярных внутренних областях белковых глобул и между ними возникают электростатические взаимодействия (солевые мостики). Считается, например, что в молекуле дезоксигемоглобина электростатические взаимодействия возникают между остатками аспарагиновой кислоты и аргинина, расположенными в двух различных а-цепях [c.106]

К электростатическим связям относят и связи между полярными молекулами. Типичным примером являются водородные связи (водородные мостики), которые встречаются в воде, спиртах, карбоновых кислотах, аминах, амидах и т. д. При этом не-сушие положительный заряд атомы водорода одной молекулы притягиваются к несущим отрицательный заряд атомам кислорода или азота другой молекулы. В качестве примера на рис. 7 показаны водородные связи в воде и карбоновых кислотах. Водородные связи изображают обычно точками. Эти связи могут быть и внутримолекулярными. Они играют важную роль в органической химии и биохимии, оказывая влияние на простран- [c.51]

Подобные рассуждения приложимы и к электростатическим взаимодействиям. Ионные пары между моновалентными ионами существенны в неполярных растворителях, однако их стабильность в воде мала. Значительные эффекты наблюдаются в том случае, когда один из ионов является полиэлектролитом 85], в этом случае могут образовываться стабильные комплексы с полиэлектролитами противоположного заряда. Полилизин, например (поликатион при нейтральном pH), образует нерастворимый комплекс с ДНК (полианионом) 86]. Во многих внутрибелковых и фермент-субстратных взаимодействиях электростатические силы усиливают водородные связи, как в солевом мостике СО НзМ описанном выще для химотрипсина, а также в случае бифункциональных взаимодействий (52) между карбоксилат- или фосфат-анионом и гуанидиновой группой аргинина, наблюдаемых, например, в активном центре креатинкиназы [87]. [c.504]

За исключением обмена Ag (I)—Ag(II) [102], все скорости обмена электрона зависят от первых степеней концентраций каждого из двух соединений с разными степенями окисления. Член в скорости типа Л =/ j [Feaq] iFeF " ] показывает, что в активном комплексе участвуют оба соединения, но пока не удается установить точно роль фторидного лиганда. Вопросы о том, действует ли атом фтора как мостик, облегчающий перенос электрона, или нее он просто служит для уменьшения электростатического отталкивания между реагентами, переносятся ли голые электроны в растворе и какую роль в переносе электронов играет координированная вода, пока еще совершенно не разрешены. Рассмотрим аргументы в пользу отдельных соперничающих гипотез. [c.148]

Этот тип связи ответствен за ассоциацию таких соединений, как вода, спирты, фенолы и карбоновые кислоты (Гоулд, 28). Действующие силы являются, по-видимому, электростатическими по своей природе, поэтому название водородный мостик кажется более подходящим, чем термин водородная связь . Ассоциация воды может быть представлена следующим образом [c.15]

Доказательства особой устойчивости, приобретаемой ионными парами, разделенными водой, за счет водородной связи с анионом приведены в гл. 2, разд. 5 и З.Г. К ним можно добавить соображения, основанные на величине Kass, полученной кондуктометрическим путем для M2+SO [425]. Величины а, извлеченные из уравнения (3.2), характерны для IP, хотя равновесие в схеме (3.35) должно быть сдвинуто в сторону SSIP. Таким образом на наблюдаемую составляющую KOSS повлияли не электростатические взаимодействия, в результате которых образовался водородный мостик. [c.560]

При помощи двух мостиков, из которых первый снаряжен зернами катионита и промыт дистиллированной водой, а второй снаряжен зернами анионита и также промыт дистиллированной водой, можно построить концентрационный элемент без участия проводников первого рода, замкнув попарно противоположные концы мостиков растворами электролита различной концентрации. При этом конец катионитового мостика, опущенный в разбавленный раствор электролита, оказывается заряженным положительно относительно другого своего конца, опущенного в более концентрированный раствор электролита. Наоборот, конец апионитового мостика, опущенный в разбавленный раствор электролита, оказывается заряженным отрицательно относительно другого своего конца, помещенного в более концентрированный раствор. Этого и следовало ожидать с точки зрения развитых выше представлений об ионной атмосфере ионитов, потому что в первом мостике ионная атмосфера составлена положительно заряженными катионами, а во втором — анионами, несущими отрицательные заряды, причем обе иоппые атмосферы в описанной выше концентрационной цепи сильнее прижаты к твердой фазе ионитов в результате осмотического давления со стороны более концентрированного раствора электролита. Вследствие этого абсолютное значение их электростатических потенциалов с йтой стороны уменьшилось, а общее направление тока в цепи определилось превышением разности потенциалов между ионными атмосферами концов мостиков в разбавленном растворе над их разностью потенциалов (направленной в противоположную сторону) в более концентрированном растворе. Наличие тока и его направление легко зарегистрировать, включив последовательно гальванометр в любом [c.485]

Знаки — и - - поставлены в скобки, чтобы показать их отличие от полных ионных зарядов. Таким образом, между атомом водорода, связанным с кислородом своей молекулы частично ионной связью, и кислсродом соседней молекулы возникает электростатическое притяжение, и водород образует мостик между этими двумя кислородными атомами такая дополнительная связь между Двумя молекулами обычно обозначается пунктирной линией и ассоциацию нескольких молекул воды в одну полимолекулу в результате возникновения водородных связей можно изобразить таким образом [c.117]

Выражение (5.16) иосит весьма приближенный характер. В частности, оно выведено в предположении о неизменной диэлектрической проницаемости е, хотя очень вероятно, что она зависит от г, так как микроскопическое окружение зарядов меняется по мере их сближения. Если предположить, что г, = —22 = 1 и е = 80 (т.е. равно диэлектрической проницаемости воды), то при а = 4А ДС — 1 ккал/моль. В случае, когда сближение зарядов происходит вблизи поверхности белка, некоторые электростатические силовые линии проходят через белок, а не через растворитель. Это приводит к уменьшению эффективной диэлектрической проницаемости и тем самым к увеличению (по абсолютной величине) отрицательного изменения свободной энфгии. Вместе с тем исходное расстояние между зарядами в развернутой белковой молекуле может быть недостаточно велико, чтобы даже незначительно увеличить энфгию электростатических взаимодействий. Изменение свободной энфгии при о азоваиии солевых мостиков для такого развернутого состояния будет соответственно меньше. [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология