수소결합

수소결합(水素結合, 영어: Hydrogen bond)은 플루오린, 산소, 질소, 수소가 서로 끌어당기는 인력 반응을 가리킨다.

분자 형성 시 전기 음성도가 큰 원소인 플루오린 F, 산소 O, 질소 N와 수소 H가 결합하게 되면 쌍극자 모멘트 합이 커지게 되어 수소 쪽에 부분 음전하를 띤다. 또한 수소는 전자가 하나 밖에 없으므로 분자의 바깥으로는 양성자인 원자핵 하나만 노출된다. 따라서 다른 분자의 플루오린, 산소, 질소와 수소가 정전기적 인력으로 서로를 강하게 끌어 당기게 되는데, 이를 수소결합이라 한다.

내용

수소'결합'이라 이름이 붙은 데는 이러한 결합력이 분산력과 같은 다른 분자간의 힘보다 훨씬 크고 공유결합에 준하기 때문이다. 공유결합력의 대략 1/20 정도이다. 따라서 수소결합을 띠고 있는 분자는 녹는점, 끓는점이 높게 나타난다. 그리고 수소결합은 반드시 전기음성도가 큰 플루오린, 산소, 질소가 직접 수소와 결합되어 있는 부분이 포함된 분자에서 나타난다.

수소결합을 하는 대표적인 물질이 바로 아세트산인데, 아세트산을 상전이점 변이(몰랄 농도 참조)에 의해서 분자량을 잴 때는 아세트산의 분자량이 실제 분자량의 2배로 측정된다고 한다. 아세트산 분자 두 마리가 서로 수소결합으로 합체하여 이합체를 이루면서 하나의 분자인 것처럼 행동하기 때문이다. 또한 수소결합은 DNA에서 뉴클레오타이드의 염기 간의 결합에서도 나타난다.

관련 문서

• 공유결합
• 분산력
• 쌍극자 모멘트
• 전기 음성도