AP Chemistry

liên kết hydrogenhydrogen bonding

hydrogen bondingVietnamese: liên kết hydrogen

Còn gọi:Also called: liên kết hiđro · liên kết hydro · h-bond

Liên kết hydrogen là lực hút liên phân tử đặc biệt mạnh giữa nguyên tử hydrogen đã gắn với N, O hoặc F và cặp electron chưa liên kết của một N, O, F khác.Hydrogen bonding is an unusually strong intermolecular attraction between a hydrogen atom bonded to N, O, or F and a lone pair on another N, O, or F.

Trực giác: Giống như nam châm tí hon lộ hẳn cực bắc ra ngoài nên dính chặt vào cực nam của nam châm kế bên, chặt hơn hẳn những viên bi chỉ hơi nhiễm điện.Intuition: Picture tiny magnets with a north pole fully exposed: they cling tightly to the south pole of the magnet next door, far more firmly than beads that are only slightly charged.

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Liên kết hydrogen (hydrogen bonding) là lực hút mạnh bất thường giữa H mang điện tích dương cục bộ $\delta^+$ do liên kết cộng hóa trị với N, O hoặc F và cặp electron chưa liên kết trên N, O hoặc F của phân tử bên cạnh. Đây là dạng mạnh của tương tác lưỡng cực–lưỡng cực nhưng vẫn yếu hơn liên kết cộng hóa trị; khi nước sôi, mạng liên kết hydrogen bị phá vỡ, không phải liên kết O–H.

Hydrogen bonding is the unusually strong attraction between a hydrogen atom that carries a partial positive charge $\delta^+$ because it is covalently bonded to N, O, or F, and a lone pair of electrons on an N, O, or F atom of a neighboring molecule. It is a strong form of dipole–dipole interaction but is still much weaker than a covalent bond; boiling water breaks the network of hydrogen bonds, not the O–H bonds.

Ký hiệuNotation

•X–H
•Y (X, Y = N, O, F)
•đường chấm chấm
•biểu diễn liên kết hydrogen

•X–H
•Y (X, Y = N, O, F)
•the dotted line
•represents the hydrogen bond

Đơn vịUnitsNăng lượng liên kết thường ghi bằng kJ/mol (khoảng 5–40 kJ/mol)Bond energy is typically given in kJ/mol (about 5–40 kJ/mol)

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Liên kết hydrogen không phải liên kết cộng hóa trị giữa hai nguyên tử.

Khi nước sôi, năng lượng phá vỡ mạng liên kết hydrogen để tách các phân tử; liên kết O–H và phân tử $\mathrm{H_2O}$ vẫn nguyên vẹn.

Có hydrogen chưa đủ để tạo liên kết hydrogen.

Hydrogen phải gắn trực tiếp với N, O hoặc F; vì vậy $\mathrm{CH_4}$ và $\mathrm{CH_3CH_3}$ không tạo được tương tác này.

Liên kết hydrogen cần cả bên cho lẫn bên nhận.

Bên cho có H gắn với N, O hoặc F; bên nhận là N, O hoặc F có cặp electron chưa liên kết trên phân tử bên cạnh.

A hydrogen bond is not a covalent bond between two atoms.

Boiling water supplies the energy to break the hydrogen-bond network and separate the molecules; the O–H bonds and the $\mathrm{H_2O}$ molecules themselves stay intact.

Simply containing hydrogen does not allow a molecule to hydrogen bond.

The hydrogen must be bonded directly to N, O, or F, which is why $\mathrm{CH_4}$ and $\mathrm{CH_3CH_3}$ cannot take part in this interaction.

Hydrogen bonding requires both a donor and an acceptor.

The donor supplies an H bonded to N, O, or F; the acceptor is an N, O, or F atom with a lone pair on a neighboring molecule.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Hãy chỉ rõ nguyên tử cho và nhận liên kết hydrogen.

Nếu có cấu trúc, tham chiếu trực tiếp nhóm chức, H phân cực và cặp electron chưa liên kết thay vì chỉ nói chất có liên kết hydrogen.

Khi so sánh, hãy nêu lực liên phân tử của cả hai chất.

Đừng chỉ mô tả chất có liên kết hydrogen; trình bày cả lực phân tán London và tương tác lưỡng cực–lưỡng cực ở chất kia, nếu có.

Name the donor and acceptor atoms explicitly when you describe hydrogen bonding.

If a structure is given, point to the specific functional group, the polar H, and the lone pair rather than just stating that the substance hydrogen bonds.

In a comparison, describe the intermolecular forces in both substances.

Don't stop at the one that hydrogen bonds; also discuss the London dispersion forces and any dipole–dipole interactions in the other.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1912T. S. MooreT. F. WinmillWendell LatimerWorth RodebushMaurice Loyal HugginsLinus Pauling

Năm 1912, T. S. Moore và T. F. Winmill giả định một liên kết qua hydrogen để giải thích vì sao trimethylammonium hydroxide là base yếu hơn tetramethylammonium hydroxide.

In 1912, T. S. Moore and T. F. Winmill proposed a bond acting through hydrogen to explain why trimethylammonium hydroxide is a weaker base than tetramethylammonium hydroxide.

Vì sao mang đúng cái tên này? Cái tên nghe có vẻ vô lý, vì đây không phải một liên kết hóa học thông thường giữa hai nguyên tử hydrogen. Tên gọi phản ánh đúng hình ảnh mà những người đầu tiên mô tả nó đã nghĩ ra: một nhân hydrogen bị kẹp giữ giữa hai nguyên tử khác, tức hydrogen đóng vai trò cầu nối chứ không phải một đầu của liên kết bình thường. Từ "bond" được giữ lại vì Pauling về sau lập luận rằng tương tác này mang một phần bản chất cộng hóa trị (covalent) — một cách hiểu từng gây tranh cãi rất lâu, cho đến khi kỹ thuật cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) cho thấy có sự truyền thông tin qua cầu nối ấy. Vì vậy, tuy về bản chất là lực hút tĩnh điện giữa các phân tử, cái tên "liên kết" vẫn được giữ nguyên vì lý do lịch sử.

Nguồn đối chiếuSources

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termLực liên phân tử và giữa các hạtLực liên phân tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termChất rắn, chất lỏng và chất khíLực liên phân tử · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termThuyết VSEPR và lai hóaCấu trúc phân tử & ion · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstđộ âm điệnelectronegativityliên kết cộng hóa trị phân cựcpolar covalent bond (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tonhiệt độ sôiboiling point

Liên quanRelatedtương tác lưỡng cực–lưỡng cựcdipole–dipole interactions (sắp có)(coming soon)lực hút giữa các phân tửinterparticle attractions (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

liên kết cộng hóa trị phân cực (polar covalent bond)polar covalent bond

Khác nhau ở đâuHow they differLiên kết cộng hóa trị phân cực nối H với F, O, N bên trong một phân tử. Liên kết hydrogen nối phân tử này với phân tử kia qua H đã gắn sẵn vào F, O, N.

Hay nhầm khiMixed up whenĐề hỏi tại sao nước sôi ở 100 °C thay vì −80 °C như H₂S; học sinh ghi 'do liên kết cộng hóa trị phân cực' thay vì 'do liên kết hydrogen giữa các phân tử'.

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 16, 523, 526.