What is Hydrogen Bonding?
Hydrogen bonding is a special type of intermolecular force that occurs when a hydrogen atom bonded to a highly electronegative atom (F, O, or N) is attracted to another electronegative atom in a nearby molecule.
This bond is stronger than van der Waals forces but weaker than covalent or ionic bonds. Hydrogen bonding explains unique properties like water's high boiling point, DNA's structure, and protein folding.
हाइड्रोजन बंधन क्या है?
हाइड्रोजन बंधन एक विशेष प्रकार का अंतरा-आण्विक बल है जो तब होता है जब हाइड्रोजन परमाणु (F, O, या N जैसे विद्युतऋणात्मक परमाणु से बंधा हो) पास के दूसरे अणु में स्थित विद्युतऋणात्मक परमाणु की ओर आकर्षित होता है।
यह बंध वैन डेर वाल्स बलों से मजबूत लेकिन सहसंयोजक या आयनिक बंधों से कमजोर होता है। यह पानी के उच्च क्वथनांक, डीएनए संरचना और प्रोटीन मोड़ने जैसे विशिष्ट गुणों की व्याख्या करता है।
Requirements
1. Hydrogen atom covalently bonded to F, O, or N
2. Lone pair on the electronegative atom
3. Proper spatial orientation
Strength
• Stronger than van der Waals forces (5-30 kJ/mol)
• Weaker than covalent bonds (150-1100 kJ/mol)
• Directional in nature
आवश्यकताएँ
1. हाइड्रोजन परमाणु F, O, या N से सहसंयोजक बंध द्वारा जुड़ा हो
2. विद्युतऋणात्मक परमाणु पर एकाकी युग्म
3. उचित स्थानिक अभिविन्यास
शक्ति
• वैन डेर वाल्स बलों से अधिक मजबूत (5-30 kJ/mol)
• सहसंयोजक बंधों से कमजोर (150-1100 kJ/mol)
• प्रकृति में दिशात्मक
Unique Properties of Water
High Boiling Point: Boils at 100°C instead of expected -80°C due to hydrogen bonding.
High Specific Heat: Hydrogen bonds absorb heat when breaking, stabilizing temperatures.
Surface Tension: Creates strong cohesive forces at water's surface.
Density Anomaly: Ice floats because solid form is less dense than liquid form.
जल के विशिष्ट गुण
उच्च क्वथनांक: हाइड्रोजन बंधन के कारण जल का क्वथनांक -80°C के बजाय 100°C होता है।
उच्च विशिष्ट ऊष्मा: हाइड्रोजन बंध टूटने पर ऊष्मा अवशोषित करते हैं, तापमान स्थिर रखते हैं।
पृष्ठ तनाव: जल की सतह पर मजबूत संसंजक बल बनाता है।
घनत्व विसंगति: बर्फ पानी पर तैरती है क्योंकि ठोस रूप तरल रूप से कम घना होता है।
DNA Structure
Hydrogen bonds between base pairs (A-T and G-C) hold DNA's double helix structure together.
Protein Folding
Stabilizes secondary protein structures (alpha-helices and beta-sheets).
Alcohol Solubility
Small alcohols like methanol/ethanol are water-soluble due to hydrogen bonding.
बर्फ का तैरना
हाइड्रोजन बंधन के कारण बर्फ पानी पर तैरती है, जलीय जीवन के लिए महत्वपूर्ण।
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