Водородная связь - тип связи между атомами, промежуточный между валентным и невалентным межатомным
взаимодействием. В. с. может образоваться при наличии атома H между двумя
эл--отрицат. атомами - F, N или О, причём с одним из этих двух атомов атом водорода
связан ковалентной связью.
Природа В. с. состоит в
том, что электронная плотность на линии связи О-H (N-H и т. д.) смещается к
более эл--отрицат. атому О (N и т. д.). При этом протон водорода "оголяется",
что способствует сближению эл--отрицат. атомов соседних молекул. В результате
расстояния О. . .О и N. . .О в В. с. О-H. . .0 и N - H. . .О оказываются примерно
равными сумме ван-дер-ваальсовых атомных радиусов, т. е. эл--отрицат.
атомы в кристаллах сближаются так, как будто бы атома водорода между ними нет.
Энергия В. с. на 1-1,5
порядка меньше энергии хим. связи и на 2-3 порядка больше энергии невалентного
ван-дер-ваальсова взаимодействия. Наиб. сильную В. с. образуют между собой молекулы
HF, к-рые способны соединяться в полимерные структуры H2F2,
H3F3, H4F4, H6F5
и H6F6 (последняя особенно устойчива, поскольку является
кольцеобразной и, следовательно, стабилизирована дополнительной В. с.). Весьма
сильные B.с. (с энергией ~30 кДж/моль каждая) стабилизируют димер муравьиной
к-ты устойчивый даже в парообразном состоянии. В жидкой и твёрдой воде энергия
В. с. составляет ~20 кДж/моль. Примерно такой же энергией характеризуются В.
с. N-H. . .О и О-H. . .О во мн. биологически важных молекулах - белках, нуклеиновых
к-тах, углеводах и пр.
Наличием В. с. обусловлено
своеобразие структуры и физ. свойств воды и водных растворов. Кристаллич. структура
льда, существующая при обычных условиях, представляет собой ажурную сетку B.с.,
в к-рой имеется большое кол-во пустот. При плавлении льда эти пустоты частично
заполняются молекулами воды, и потому плотность воды выше плотности льда.
В. с. могут быть не только
межмолекулярными (как в рассмотренных выше примерах), но и внутримолекулярными.
Внутримолекулярные В. с. являются одним из осн. факторов, стабилизирующих глобулярную
структуру молекул белков, к-рая определяет функционирование белков в живых клетках;
они же в значительной степени влияют на свойства древесины и бумаги, построенных
из волокон целлюлозы, и отвечают за уникальную структуру молекул нуклеиновых
K-T.
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция? Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда". На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли. Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма. Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал: "Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985] Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.