Canlı organizmaların ağırlığının %70 ila %90’ını suyun oluşturduğunu biliyor muydunuz? Bu element yeryüzünde yaşamın olduğunun açık bir işaretidir, dolayısıyla varlığı her şeyin farklı olduğunu gösterir. Ancak onu bu kadar özel kılan şey, ekip olarak çalışabilme yeteneğidir ve hidrojen bağları da burada devreye girer. Aşağıda bunun ne olduğunu ve temel işlevlerinden bazılarını öğrenin.
Hidrojen bağları nelerdir?
Hidrojen bağları , hidrojen ile flor, oksijen veya nitrojen gibi negatif atomlar arasında kurulan moleküller arasındaki bağlar olarak tanımlanır . Daha basit bir ifadeyle bunlar, suyun kendisiyle ve diğer elementlerle ilişkiler kurarak yaşam için büyük önem taşıyan yeni bileşikler oluşturmasını sağlayan kuvvetlerdir.
Bu köprüler veya hidrojen bağları , farklı moleküller arasında iletişime izin verir ve aynı molekül içindeki farklı alanların bağlantısını da kolaylaştırır. Bu yeteneği sayesinde organik ve inorganik bileşikler oluşturulabilir veya kurulabilir. Bu özel işleyişin bir örneği DNA’nın, yani yaşamın temel direklerinin yapısıdır.
Bu bağlantıların temel özellikleri
Hidrojen bağları kavramı özellikle kimya alanında kullanılmaktadır. Bir hidrojen atomu ile negatif yüklü bir atom arasında ortaya çıkan afinite ile oluşturulan ve dipol-dipol etkileşimi olarak bilinen bir bağ türünü ifade eder. Diğer öne çıkanlar ise şöyle sıralanıyor:
- Moleküller arası ve molekül içi bağlantılar kurabilen pozitif yüke sahip olan hidrojen atomuna donör, oksijen, flor veya nitrojen atomuna ise alıcı denir. İkisi köprüyü oluşturuyor.
- Geometrik özelliklere sahiptir. Köprü dediğimizde mutlaka iki noktayı birbirine bağlayan düz bir yüzey hayal ederiz. Aynı şekilde bu köprüler de değişebilen, farklı şekiller alan mesafelere sahiptir.
- Birleştirici niteliklere sahiptir . Hidrojen bağlarının bir özelliği, moleküller arasındaki ilişkiyi kolaylaştırmalarıdır. Bu, sıvılarda düzenin kurulmasına ve katılarda kristallerin tanımlanmasına yardımcı olur.
- Enerji özellikleri . Hidrojen bağlarını kırmak çok fazla enerji gerektirmez, ancak çok fazla kütle gerektirir. Dolayısıyla enerjinin moleküllerin doğasına ve kimliklerine bağlı olduğunu söyleyebiliriz.
Hidrojen Bağlarına Örnekler
Öyle görünmese de her gün hidrojen bağlarının oluşturduğu çeşitli bileşiklerle yaşıyoruz. Onlar sayesinde hayat bile mümkün. Bu tür bağlantıların anlaşılmasına yardımcı olabilecek bazı örnekler şunlardır:
- Su : Her su molekülü, bir oksijen molekülüne çekilen ve sürekli hareket ederek birkaç molekül oluşturan 4’e kadar hidrojen bağı oluşturabilir. Bu, bu elementin sıvı, katı veya gaz halinde olmasını ve evrensel bir çözücü olmasını sağlar.
- DNA: Bu moleküllerin hem dışında hem de içinde hidrojen bağlarının bulunması, molekülün kopyalanabilen çift sarmal bir yapıya kavuşmasına neden olur.
- Akıllı Kauçuk : Delinmeye veya dış kuvvete maruz kaldıktan sonra tekrar eski şekline dönebilmesi için tek kaynağı olarak hidrojen bağlarını kullanan bir malzemedir.
Özetle hidrojen bağları , hidrojen ile elektronegatif atomlar arasında bağlantı kuran bağlar veya kuvvetlerdir. Yeni bileşiklerin ortaya çıkması için gereklidirler; DNA bunun en çarpıcı örneklerinden biridir. Şüphesiz bir başyapıt.