水中的氢键示意图

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水中的氢键示意图

来源：baiyundou.net 日期：2024-09-24

分子化学结构对聚合物材料的物理化学性质具有决定性影响，对于具有密集缔合相互作用的水凝胶来说，这一点变得更加复杂。最近，我们开发了一系列坚韧的超分子水凝胶，具有强大的氢键缔合，凝胶的性能严重依赖于共聚物的组成。近日，浙江大学科研人员研究了分子结构对这些超分子水凝胶的机械和粘弹性行为的影响，这些超分子水凝胶是由丙烯酰胺/甲基丙烯酰胺和丙烯酸/甲基丙烯酸在基本单元上具有不同的 α-甲基基团的共聚合成的。所制备的四种水凝胶表现出不同的机械性能和动力学，随着α-甲基数量的增加，从弹性转变为玻璃态。这些水凝胶的流变动力学光谱遵循时间-温度叠加原理，用于阐明凝胶材料的化学结构与动力学之间的相关性。疏水性α-甲基的引入有效地提高了链的刚性并增强了氢键缔合。此外，羧酸单元上的甲基比丙烯酰胺单元上的甲基更显着地增强水凝胶，这也导致水凝胶在水中的明显稳定性。这项比较研究揭示了α-甲基对缔合共聚物动力学和超分子水凝胶性能的影响，这对于理解其他具有缔合相互作用的坚韧软材料的结构-性能关系应该提供有用的信息。

图 1. (a) 丙烯酰胺和丙烯酸单元之间具有氢键的 MM、AM、MA 和 AA 水凝胶的合成示意图。(b,c) 展示具有不同化学结构的水凝胶的外观和硬度的照片 (XX-0.25-6)。(c) 中四个水凝胶的连接条被拉伸到总应变为 35%，图中标出了单个凝胶的应变。

图 2. 所制备的 MM-fm-6 gel (a)、AM-fm-6 gel (b)、MA-fm-6 gel (c) 和 AA-fm-6 gel的拉伸应力-应变曲线 (d) 在室温下，这些水凝胶的相应杨氏模量 E (e) 和延伸功 We (f) 作为 fm 的函数在 0.1-0.5 的范围内。

图 8. (a) XX-0.25-6 gels在室温下在水中的稳定性。(b) MM-fm-6、AM-fm-6、MA-fm-6 和 AA-fm-6 gel在 4°C 水中孵育 2 周后的长度膨胀比 S。(c-h) MM-0.25-6 gel (c)、AM-0.25-6 gel (d)、MA-0.25-6 gel (e) 和 AA-0.25-6 gel (f) 的拉伸应力-应变曲线 ) 和相应的长度膨胀比 S (g) 和杨氏模量 E (h)，在室温下在不同 pH 值的溶液中孵育 1 周后。

相关论文以题为Influence of the α-Methyl Group on Elastic-To-Glassy Transition of Supramolecular Hydrogels with Hydrogen-Bond Associations发表在《Macromolecules》上。通讯作者是浙江大学郑强教授，吴子良教授。

参考文献：

doi.org/10.1021/acs.macromol.2c00829

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廖莎点3230H2O分子间通过“氢键”相互连接形成庞大的分子晶体,晶体中每个H2O分子被4个H2O分子包围形成变形的四面体,其结构示意图如图所示,则晶体中,1... -
左民转18752422955 ______[答案] 在冰晶体中,一个水分子与周围四个水分子形成正四面体结构,一个水分子可以形成四个氢键,而二个水分子共一个氢键,故一个水分子可形成二个氢键,1mol冰晶体中存在2mol氢键. 故选B.

廖莎点3230NH3,H2O,HF,同含有氢键,为什么H2O沸点最高?为什么不是按照非金属性从左到右依次升高? -
左民转18752422955 ______ H2O沸点高于HF的原因是H2O之间形成的氢键数目多,每个H2O分子周围可形成4个氢键,而每个HF分子周围形成两个氢键.由于HF分子间氢键比NH3强得多(由于F的电负性最大),所以HF沸点比NH3高.两种分子中形成氢键的示意图(部分结构):

廖莎点3230如图是水分解的示意图.请回答:(1)写出表示电解水的文字表达式:水通电氢气+氧气水通电氢气+氧气(2 -
左民转18752422955 ______ (1)由水分解的示意图,可以看出反应物是水,生成物是氢气和氧气,反应条件是通电,可以写出反应的文字表达式:水通电氢气+氧气;(2)由物质的微观构成示意图及反应的示意图,可以得出很多信息,例如:根据水的微观构成示意图可以看出:水分子是由氢原子和氧原子构成的;对比反应前后物质的微观构成示意图,可以看出:在化学变化中,分子可以再分,而原子不可再分,等等. 故答为:(1)水通电氢气+氧气 (2)①水分子是由氢原子和氧原子构成的;②在化学变化中,分子可以再分,而原子不可再分.

廖莎点3230下列表示正确的是( ) -
左民转18752422955 ______[选项] A. S2-离子的结构示意图: B. H2O的电子式: C. CH4的球棍模型: D. 乙醇的结构式:

廖莎点32301mol液态水中有多少氢键?冰中的氢键不是比液态水中的多吗,已知1mol冰中有2mol氢键,那么1mol水中有多少氢键呢? -
左民转18752422955 ______[答案] 不确定,因为缔合度不定.

廖莎点3230仔细观察下列微观示意图,回答有关问题:(1)图1是HCl和NaOH在水中解离出离子的示意图,HCl在水中会解离出H+和Cl - ,NaOH在水中会解离出Na+和... -
左民转18752422955 ______[答案] (1)BaCl2中含有Ba2+和Cl-,因此在水中会解离出的离子是Ba2+和Cl-;Na2SO4中含有Na+和SO42-,因此在水中会解离出的离子是Na+和SO42-; (2)氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应的条件是钡离子和硫酸根离子产生硫酸钡沉淀,故该反应的实质是:Ba2...

廖莎点3230一个关于氢键的问题为什么水中每个水分子能与4个水分子形成氢键,而液态氟化氢中每个氟化氢分子只能形成两个氢键?液氨中氢键的情况又是怎样的?每... -
左民转18752422955 ______[答案] NH3中的N原子只能提供一对孤对电子,与氢形成氢键.故液氨中,每个氨分子只能与一个氨分子形成氢键.同理,H2O为2个;HF为1个.

廖莎点3230为什么水的沸点高于醇?即,为为什么水中的氢键更强 -
左民转18752422955 ______[答案] 水分子间形成的氢键更多,更紧密,呈网状结构.

廖莎点3230...(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角.(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有___... -
左民转18752422955 ______[答案] (1)由图可知,甲中,1号C与相邻C形成3个C-C键,形成σ键的个数为3,故答案为:3;(2)图乙中,1号C形成3个C-C及1个C-O键,C原子以sp3杂化,为四面体构型,而石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2,为平面结构,则图乙...

廖莎点3230我想知道水的密度随温度的变化 -
左民转18752422955 ______ 0~4摄氏度,热缩冷胀,4~100摄氏度,热胀冷缩.

（编辑：自媒体）