氢键发生在氢原子和电负性原子（如氧、氟、氯）之间。该键弱于离子键或共价键，但强于范德华力（5至30 kJ/mol）。氢键被归类为一种弱化学键。

氢键形成的原因

氢键形成的原因是氢原子和带负电荷的原子之间不能均匀地共享电子。键中的氢仍然只有一个电子，而稳定的电子对需要两个电子。结果是氢原子带有微弱的正电荷，因此它仍然被带负电荷的原子所吸引。因此，氢键不会发生在具有非极性共价键的分子中。任何具有极性共价键的化合物都有可能形成氢键。

氢键的例子

氢键可以在分子内形成，也可以在不同分子的原子之间形成。虽然氢键不需要有机分子，但这种现象在生物系统中极其重要。氢键的例子包括：

• 在两个水分子之间
• 将两条DNA链连接在一起形成双螺旋
• 增强聚合物（例如，有助于尼龙结晶的重复单元）
• 在蛋白质中形成二级结构，如α螺旋和β折叠片
• 织物中的纤维之间，可能导致起皱
• 在抗原和抗体之间
• 在酶和底物之间
• 转录因子与DNA的结合

氢键与水

氢键是水的一些重要性质。尽管氢键的强度只有共价键的5%，但它足以稳定水分子。

• 氢键使水在很宽的温度范围内保持液态。
• 因为打破氢键需要额外的能量，所以水具有异常高的汽化热。水的沸点比其他氢化物高得多。

水分子间氢键效应有许多重要后果：

• 氢键使冰的密度低于液态水，所以冰浮在水面上。
• 氢键对汽化热的影响有助于使出汗成为动物降温的有效手段。
• 对热容的影响意味着水可以防止大型水体或潮湿环境附近的极端温度变化。水有助于在全球范围内调节温度。

氢键强度

氢键在氢和高电负性原子之间最为重要。化学键的长度取决于其强度、压力和温度。键角取决于键中涉及的特定化学物种。氢键的强度范围非常弱（1–2 kJ mol?1） 非常强（161.5 kJ mol?1). 热焓的一些例子?蒸汽是：

F?H.：F（161.5 kJ/mol或38.6 kcal/mol）O?H.：N（29 kJ/mol或6.9 kcal/mol）O?H.：O（21 kJ/mol或5.0 kcal/mol）N?H.：N（13 kJ/mol或3.1 kcal/mol）N?H.：O（8 kJ/mol或1.9 kcal/mol）HO?H.：OH3+（18 kJ/mol或4.3 kcal/mol）

工具书类

拉森，J.W。；麦克马洪，T.B.（1984）。“气相双卤化物和伪双卤化物离子。XHY物种（X，Y=F，Cl，Br，CN）氢键能的离子回旋共振测定”。无机化学23（14）：2029-2033。

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