Des liaisons hydrogène sont formées entre un atome d'hydrogène d'une molécule lié par covalence à un atome, d'une deuxième molécule, porteur d'un doublet non liant. L'atome d'hydrogène, lié par covalence, doit être lié à un atome très électronégatif tel que le fluor, l'oxygène ou l'azote.
Les molécules non polaires et peu polarisables ont tendance à se regrouper, ce qui crée une force de liaison hydrophobe. Il s'agit d'interactions entre molécules ou groupements qui ont très peu d'affinité pour le solvant dans lequel elles sont dissoutes (eau).
Seules l'adénine et la thymine peuvent se lier entre elles, car l'atome d'azote N1 de l'adénine forme une "liaison hydrogène" avec l'atome d'hydrogène lié à l'atome d'azote N3 de la thymine, tandis que l'un des deux atomes d'hydrogène liés à l'atome d'azote N2 de l'adénine forme une "liaison hydrogène" avec l'atome d' ...
Liaison hydrogène
Une liaison hydrogène se forme lorsqu'un atome d'hydrogène déjà lié par covalence à un autre atome électronégatif subit l'attraction d'un autre atome électronégatif. Dans les cellules, les atomes électronégatifs qui participent à des liaisons hydrogène sont le plus souvent l'oxygène et l'azote.
Pour faire changer d'état un solide moléculaire en cassant les interactions de Van der Waals et les liaisons hydrogène, le plus simple est de le chauffer. A l'état solide, les molécules sont disposées régulièrement et ne bougent que très peu, elles vibrent autour d'une position.
Malgré les faibles énergies mises généralement en jeu dans les liaisons hydrogène, le rôle qu'elles jouent du point de vue structural est très important. En effet, ce sont elles qui assurent la cohésion de nombreux cristaux de type moléculaire (glace, alcools, phénols, oxacides, hydroxydes, sels hydratés, etc.)
Repérer une liaison hydrogène Méthode
Ces liaisons ont souvent lieu entre un atome d'hydrogène appartenant à un groupe hydroxyle (\ce{OH}) d'une molécule et un atome d'oxygène d'une autre molécule. Les liaisons hydrogènes sont visibles sur un spectre d'absorption infrarouge.
Energie de liaison de la liaison hydrogène : 10 à 50 kJ. mol-1 (nettement plus faible qu'une liaison covalente usuelle, mais beaucoup plus important que les interactions de Van Der Waals). Longueurs de liaison : liaison A-H un peu plus longue que dans la molécule isolée ; liaison H---B de l'ordre de 250 à 300 pm.
De plus, le nom de l'enzyme indique souvent ce que fait l'enzyme. Une déshydrogénase, par exemple, enlève un atome d'hydrogène à la molécule sur laquelle elle agit. La lactase digère le lactose en glucose et galactose. Devinez comment s'appelle l'enzyme qui digère le saccharose?
Les liaisons ioniques sont le type de liaison chimique le plus fort, suivies des liaisons covalentes puis des liaisons métalliques. Les facteurs qui influencent la force de la liaison sont la taille des atomes ou des ions, et le nombre d'électrons impliqués dans l'interaction.
La liaison chimique est une interaction entre deux atomes. Elle permet la formation de molécules et de composés stables. Cette liaison est généralement formée par la mise en commun de deux électrons, situés sur la couche externe des atomes. Elle peut être également due à des interactions électrostatiques.
La molécule d'eau peut donc former quatre liaisons hydrogène qui lui fournissent nombre de ses propriétés particulières. Les liaisons hydrogène existent donc à cause des différences d'électronégativité entre les différents atomes qui constituent les molécules.
Une liaison intermoléculaire correspond à une liaison qui s'établit, comme son nom l'indique, entre deux molécules, de manière à maintenir une certaine cohésion entre celles-ci. Les liaisons hydrogène sont les liaisons intermoléculaires les plus intenses.
La liaison hydrogène est une liaison faible : le gain en énergie des électrons est de l'ordre de 0.1 eV par paire liée. Le faible rayon de l'atome d'hydrogène favorise la proximité des atomes A et B.
Un composé hydrophile est typiquement polaire. Cela lui permet de créer des liaisons hydrogène avec l'eau ou un solvant polaire. Il renferme au moins un groupe fonctionnel tel qu'une amine, un alcool ou une cétone. Certaines molécules hydrophiles ne se dissolvent pas ; elles peuvent former un colloïde.
Le pôle hydrophile se mélange facilement avec l'eau. Le pôle hydrophobe se mélange facilement avec l'eau. Le pôle hydrophile ne se mélange pas avec l'eau. Le pôle hydrophobe ne se mélange pas avec l'eau.
Hydrolyse enzymatique de l'amidon : action de l'amylase.
Quand les charges des chaînes latérales des acides aminés sont modifiées, pour des pH plus éloignés de la valeur optimale, la structure de l'enzyme est modifiée, et en perdant sa forme, la molécule perd son activité de catalyse. Toutes les enzymes n'ont pas un pH optimal d'activité égal à 7, comme l'amylase.
Une molécule est polaire si les positions moyennes des charges partielles positives et négatives ne sont pas confondues. Une molécule est apolaire (non polaire) dans le cas contraire. La géométrie de la molécule aura donc une importance dans la polarité des molécules.
En outre, il peut exploser spontanément sous l'effet d'une élévation de température ou de pression (notamment en cas de fuite à plusieurs dizaines de bars). Son énergie minimale d'inflammation (EMI) est très faible (17 µJ), ce qui le rend sensible et réactif.
L'énergie de liaison d'une liaison double (ou triple) est supérieure à l'énergie de la liaison simple qui correspond, elle est donc plus stable.
L'atome d'hydrogène peut perdre son unique électron pour donner l'ion H+, désigné couramment par le nom de proton. En effet l'atome qui a perdu son seul électron est réduit à son noyau, et dans le cas de l'isotope le plus abondant 1H, ce noyau n'est constitué que d'un proton.
Du fait de la présence du groupe -OH, les alcools jusqu'à 5 atomes de carbone sont très solubles dans l'eau avec laquelle ils s'associent par liaisons hydrogène. L'éthanol est miscible à l'eau en toute proportions.
La molécule d'eau H2O est une molécule polaire car : • d'une part, elle comporte des liaisons covalentes polaires O - H. De ce fait, l'atome Oxygène O est porteur de 2 charges partielles négatives -2δ et les deux atomes Hydrogène H, porteurs d'une charge partielle +δ chacun (figure 1). et d'autre part, elle est coudée.
- les liaisons métalliques, les liaisons ioniques, les liaisons covalentes, les liaisons hydrogène et les liaisons de Van Der Waals. Les liaisons de Van Der Waals existent dans tous les types de composés solides, liquides ou gaz.