1. Kiến thức trọng tâm
Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu hình thành giữa nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn như fluorine, oxygen hoặc nitrogen với một nguyên tử khác cũng có độ âm điện lớn và còn cặp electron chưa liên kết. Trong phân tử nước, nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích dương nhỏ, còn nguyên tử oxygen mang một phần điện tích âm nhỏ, nên các phân tử nước hút nhau tạo thành liên kết hydrogen. Liên kết hydrogen yếu hơn nhiều so với liên kết cộng hoá trị, nhưng ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của chất. Nhờ liên kết hydrogen, nước có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao bất thường so với các hydride tương tự như . Liên kết hydrogen còn giữ vai trò quan trọng trong cấu trúc của protein, DNA và quyết định độ tan của nhiều chất như ethanol hay đường trong nước.
Tương tác van der Waals là tên gọi chung của các tương tác yếu giữa các phân tử, gồm tương tác giữa các lưỡng cực vĩnh viễn, tương tác giữa lưỡng cực vĩnh viễn với lưỡng cực cảm ứng và tương tác giữa các lưỡng cực tức thời, còn gọi là lực London. Lực London xuất hiện ở mọi phân tử, kể cả phân tử không phân cực, do sự chuyển động của electron tạo ra các lưỡng cực tức thời. Tương tác van der Waals càng mạnh khi phân tử có khối lượng mol càng lớn hoặc diện tích tiếp xúc giữa các phân tử càng lớn.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. So sánh nhiệt độ sôi của () và (). Cả hai phân tử đều có cấu tạo tương tự, nhưng chỉ tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử, nên cần nhiều năng lượng hơn để tách chúng ra khi sôi.
3. Ghi nhớ
- Liên kết hydrogen hình thành khi H liên kết với F, O, N và hướng về nguyên tử F, O, N khác.
- Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, độ tan và ảnh hưởng đến cấu trúc sinh học.
- Tương tác van der Waals gồm lực London và tương tác lưỡng cực, tăng theo khối lượng mol và diện tích tiếp xúc.