Ποιες ενώσεις σχηματίζουν ιόντα που δεσμεύουν το υδρογόνο στο νερό;

Οι ενώσεις που σχηματίζουν ιόντα που δεσμεύουν το υδρογόνο στο νερό είναι γενικά ιοντικές ενώσεις Περιέχει κατιόντα με υψηλή πυκνότητα φορτίου (μικρό μέγεθος και υψηλό φορτίο). Αυτά τα κατιόντα μπορούν να προσελκύσουν έντονα το μερικώς αρνητικό άτομο οξυγόνου των μορίων νερού, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου .

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα τέτοιων ενώσεων:

* μεταλλικά κατιόντα:

* Καθείσα μεταλλικών αλκαλίων (Li+, Na+, K+, κλπ.)

* Αλκαλικά κατιόντα μετάλλων γης (BE2+, MG2+, CA2+, κλπ.)

* Καθείσα μετάβασης μετάλλων (Fe2+, Fe3+, Cu2+, κλπ.)

* Πολυατομικά κατιόντα:

* Ιόν αμμωνίου (NH4+)

* Μη μεταλλικά κατιόντα:

* Ιόν υδρογόνου (Η+)

* Anions:

* Halide Anions (f-, cl-, br-, i-)

* Πολυατομικά ανιόντα όπως θειικό άλας (SO42-) και φωσφορικό (PO43-)

Η αντοχή του δεσμού υδρογόνου εξαρτάται από την πυκνότητα φορτίου του κατιόντος. Για παράδειγμα, το Li+ έχει υψηλότερη πυκνότητα φορτίου από το Na+, έτσι σχηματίζει ισχυρότερους δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.

Σημείωση: Ενώ όλα αυτά τα ιόντα μπορούν να αλληλεπιδρούν με μόρια νερού σε κάποιο βαθμό, η ισχύς της αλληλεπίδρασης ποικίλλει σημαντικά. Ορισμένα ιόντα, όπως τα κατιόντα μεταλλικών αλκαλίων, σχηματίζουν σχετικά αδύναμους δεσμούς υδρογόνου, ενώ άλλοι, όπως τα κατιόντα μετάβασης μετάλλων, σχηματίζουν πολύ ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου.

Η ικανότητα αυτών των ιόντων να δεσμεύει το υδρογόνο στο νερό παίζει καθοριστικό ρόλο σε πολλές χημικές και βιολογικές διεργασίες, όπως:

* Διαλυτότητα: Τα ιόντα που σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου είναι συνήθως πιο διαλυτά στο νερό.

* οξύτητα και βασική: Η παρουσία ιόντων που μπορεί να δεσμεύσει το υδρογόνο μπορεί να επηρεάσει το ρΗ ενός διαλύματος.

* βιοχημεία: Οι δεσμοί υδρογόνου διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην αναδίπλωση πρωτεϊνών, τη δομή του DNA και την ενζυμική δραστικότητα.