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形成氢键是否需要孤对电子?

是的,形成氢键需要有孤电子对。

氢键的形成主要与强极性的含氢化合物有关,需要有强形成氢键是否需要孤对电子?电负性的原子存在,如氟、氧、氯、氮等。这些原子的形成氢键是否需要孤对电子?孤对电子会给到氢原子的外层空轨道,使得氢原子和强电负性原子之间产生吸引力,形成氢键。

需要注意的是,一个氢键中必定包含一对孤对电子,但有一个氢键的不一定只有一对孤对电子(如HF)。

氢键的饱和性:一对孤电子对作用一个H原子;

氢键的方向性:H沿孤电子对伸展方向形成氢键;

结论:氢键象共价键那样既有饱和性,又有方向性,因此也可以看成是一种弱共价键。

一个氢、一对孤电子对,形成一个氢键,它强调的是一夫一妻制。

氢键形成时H必须沿孤电子对的伸展方向靠近,才能形成强氢键,即氢键象共价键一样是有方向性的。

可见孤电子对多和H多都没用。在一夫一妻制社会,男多或女多,多出的都没人要。

如水H2O中,因为氢原子只有一个电子,已经与氧原子形成共价键,电子对靠近氧,所以氢属于缺少电子,要形成新键时只能是接受其它原子:如氮、氧等的孤对电子才能成键,所以需要孤电子对。

由于H-F键中共有电子对强烈偏向F原子,导致H原子几乎成为H离子,但却仍然被共用电子对约束,有明显正电性的H原子会吸引另一个HF分子中的F原子,另一个HF分子中F原子采取sp3杂化,其孤对电子形成氢键是否需要孤对电子?电子云伸展方向就是形成氢键的方向,也就是氢键有方向性。

虽然每个HF分子的F原子有三对孤对电子,但却只有一个H原子,所以只能形成一进一出2个氢键;每molHF分子只能形成1mol 氢键。

而NH3分子虽然有3个H原子,但N原子只有1个孤对电子,也只能形成一进一出2个氢键;每molNH3则形成1mol 氢键。

氢键是有饱和性和方向性的 HF和NH3一个只有单H,一个只有单孤对电子,都只能形成一个氢键 H2O有两个H和两个孤对电子,可以有两个氢键 只有H2O能够形成网络状的形成氢键是否需要孤对电子?缔合大分子。

氢键的形成与孤对电子的关系是:

氢键形成的条件有二,

第一是有X-H键,X为N、O、F中的任何一个;

第二是有另外一个Y接近H,Y也是N、O、F中的一个,对Y的要求就是有多余的孤对电子给H。

氢原子几乎成为H离子,有明显正电性的H原子会吸引另一个分子中的F原子,另一个分子中F原子采取sp3杂化,其孤对电子电子云伸展方向就是形成氢键的方向,也就是氢键有方向性。

例如,HF和NH3一个只有单H,一个只有单孤对电子,都只能形成一个氢键;H2O有两个H和两个孤对电子,可以有两个氢键,形成网络状的缔合大分子。

三氟甲基的氟原子不可以形成氢键,F与C连接,不与H连接。能形成氢键的条件:

(1)存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。

(2)存在较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B(F、O、N)氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。

(3)表示氢键结合的通式氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y①表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素。

(责任编辑:化学自习室)
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