氢键是分子间作用力吗?

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氢键是分子内作用力(见范德华力的性质),而分子间作用力即范德华力(或称分子作用力、色散力)是指不同分子之间由于电子云的不均匀分布而导致的偶极矩的取向吸引力;故答案为:范德华力不是化学键,因为二者存在本质的区别。 范德华力和氢键都是分子间的作用力,但前者作用于不同的分子,后者则是发生在同一分子中的两种不同原子之间的相互作用。虽然两者都是短程力,但是作用的主体和方向性明显:范德华力作用在两个不同的分子上,而氢键则属于分子内的一种作用力。

由于构成生物分子的物质大都具有对称结构,所以实际上不存在纯粹的范德华力,而是以氢键的形式表现。例如,水分子之间形成的H—O··H 键就是氢键。对于一般的非金属氢化物来说,形成氢键的必要条件是具有孤对电子且电荷分布不饱和,因此F-H···F偶极共轭二烯的存在说明了这种特殊类型的分子也可以形成氢键(如图) 。在生物体系中,氨基酸及其衍生物一般也能通过氢键形成化合物,如α-氨基醇与氨本身就可以形成四元环状的结构体[2] (图) 。

除了偶极间的相互吸引外,范德华力还具有诱导效应的特征,使得带电荷的离子更容易与其他离子或者分子结合。另外,随着相对分子质量的增大,范德华力引起的分子运动热弛豫的时间常数逐渐减小(从10-19到10-14 s),表明大分子运动的能量耗散比小分子更为严重[3]。 以上只是简单介绍了范德华力的一些特征,实际上,这个简单的作用力对自然界的过程有非常重要的意义。而且,正是因为有了它,我们周围的世界才变得如此丰富多彩……

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