这种奇怪的化学键类似于氢气和共价键的捣碎

时间：2022-01-27 13:52:01 来源：

化学学生世界过度熟悉共价键和氢键。现在，一项研究揭示了一种奇怪的邦德，就像两者的混合动力一样。其性质提出了关于化学债券如何定义的问题，化学家在1月8日科学中报告。

氢键通常被认为是弱电器吸引力而不是真正的化学键。另一方面，共价键是强的化学键，其在分子内将原子保持在一起，并由原子中的电子产生的产生。现在，研究人员报告说，异常强大的氢键实际上是一种混合动力车，因为它涉及共用电子，模糊氢和共价键之间的区别。

“我们对化学粘合的理解，我们教导它的方式非常黑白，”芝加哥大学的化学家安德烈·托克马··奥克夫说。新的研究表明，“实际上是一个连续性”。

Tokmakoff及其同事通过观察称为双氟化物离子的原子组，由夹在水中的一对氟原子之间的单个氢原子组成的杂交键。根据常规智慧，通过共价键并通过氢键与其他氟相结合至氟原子。

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研究人员使用红外光来设定双氟化物离子振动并测量氢原子的反应，揭示了氢原子振动的一系列能级。对于典型的氢键，随着原子爬上能量梯子，这些能级之间的间距将减小。而是，研究人员发现间距增加。该行为表明，通过共价键对两种氟原子之间共用氢原子，而不是通过共价键对另一个氟键紧密结合。在这种安排中，“共价和[氢]债券的差异被抹去，不再有意义，”芝加哥大学的化学家学习Coauthor Bogdan Dereka说。

计算机计算表明，这种行为取决于两个氟原子之间的距离。由于氟原子彼此更靠近，挤压它们之间的氢，正常氢键变得更强，直到所有三个原子开始作为共价键的共享电子，形成研究人员称之为氢气介导的化学键的链接。对于更远的氟原子，常规描述具有不同的共价和氢键，仍然适用。

研究人员得出结论，氢介导的化学键不能描述为纯氢键或纯净的共价键。“这两者真的是一些混合动力，”Max Planck Planck CompercoChion Chemist Mischa Bonn说，德国Mainz的Max Planck Compinal研究所，他在研究中调整了一个看法，也发表于科学。

氢键在各种物质中发生，最着名的水中。在没有氢键的情况下，室温下的水将是气体而不是液体。虽然水中的大多数氢键是薄弱的，但与在偏氟离子中发现的强的氢键可以在含有过量氢离子的水中形成。两种水分子可以夹在氢离子，从而产生所谓的Zundel离子，其中氢离子在两个水分子之间同样地共用。新的结果回应了Zundel Ion的行为，称柏林的最大非线性光学和短脉冲谱研究所的Chemist Eriik蚕豆，在Zundel离子的科学中调整了2017年的科学。“这一切都适合很好。”

强烈的氢键被认为在运输氢离子中发挥作用，该方法对于各种生物机制来说至关重要，包括供电细胞和诸如燃料电池的技术。更好地了解这些债券可以在各种影响下揭示光线。

新观察对科学家如何理解化学基本原则有影响。“它涉及我们对化学债券的基本理解，”波恩说。

新发现对化学粘合的理解也提出了关于符合分子的问题。通过共价键连接的原子被认为是单个分子的一部分，而通过氢键连接的那些可以保持独立的实体。因此，两者之间的债券在两个提出问题之间，“你什么时候从两个分子到一个分子？”Tokmakoff说。

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