什么是氢键(Hydrogen Bond)？

氢键是氢原子与负电原子氮、氧或氟形成的一种相对较弱的键。氢键比离子键、共价键和金属键弱，但其本身的强度仍然较弱，能量通常在5到30千焦/摩尔之间。相比之下，弱共价键的能量约为155kJ/mol。氢键可以是分子间（分子间）或...

氢键是氢原子与负电原子氮、氧或氟形成的一种相对较弱的键。氢键比离子键、共价键和金属键弱，但其本身的强度仍然较弱，能量通常在5到30千焦/摩尔之间。相比之下，弱共价键的能量约为155kJ/mol。氢键可以是分子间（分子间）或分子内（分子不同部分之间）的键。这种键既可以出现在有机分子中，也可以出现在无机分子中，氢键是蛋白质复杂的二级和三级结构的部分原因。

氢键可以出现在DNA和其他有机分子中氢键最普遍和最简单的例子是在水中，每个水分子通过氢键与四个相邻的水分子结合。每个水分子中的氧原子有两个单独的电子可以提供，与其他水分子中的氢原子迅速结合。此外，每个氧原子与相邻水分子中的氧分子相连的两个氢原子。这种分子间的键合是水相对较高沸点的原因。相对于由相似大小的分子组成的材料，水具有极高的沸点。如果这些键不存在，水在与二氧化碳相似的温度下沸腾（二氧化碳的沸点为-78°C或-108.4°F），我们知道生命是不可能的

水分子是氢键最简单的例子。氢键由氢键受体、目标原子和氢键施主氢原子组成。有时，在氯仿（CHCl3）这样的分子中，碳可以参与氢键，特别是当被氯等负性原子包围时。氢键是不寻常的，通常称为静电偶极-偶极相互作用（弱分子间相互作用），把它和电荷瞬时量子涨落引起的更多瞬变键结合在一起，但它也有许多更强大的共价键的特性，在共价键中电子云实际上是直接重叠的。这些特性包括方向性、强度、比典型的原子间距离短的产生瞬时范德华相互作用，以及有限数量的相互作用伙伴，这是对更强键的诊断。氢键的长度取决于键的强度，温度，粘结强度还取决于许多因素，包括温度、粘结角、压力和环境。在水中，氢键的典型长度为1.97Å（197pm）。

氢原子与电负原子形成相对较弱的键。