氢键的大小一般是通过氢键键能(H-bonding energy)或氢键长度来比较的。
氢键键能是指一个分子中的氢原子的共价键发生解离,被负电性较强的分子的Donor原子提供氢键电子后,生成的隐藏键能,一般用单位分子中化学键打破和形成过程的热力学能量变化来衡量,一般单位是kJ/mol。氢键长度是指氢原子与负电性较大的原子之间的距离,一般用Å(安格斯特罗姆)表示。在比较氢键大小时,有以下几个因素需要考虑:
1. 原子大小差异:氢键主要是由于氢原子与负电性较强的原子如氮、氧或氟原子之间的相互作用形成的,这些原子之间的键长以及原子大小的差异对氢键的大小有很大的影响。
2. 分子之间的相互作用:分子之间的相互作用也对氢键大小有影响,例如分子在空间构型的不同,有的能够形成更紧密的相互作用,从而使得氢键键能更大。
3. 化学环境:化学环境可以影响氢键键能大小,比如大分子中的氢键相对单独分子中的氢键稳定,因为大分子中的氢键比较多、环境密集,相互之间相互影响以及限制了不同的运动对氢键键能的贡献。综上所述,氢键大小的比较是一个相对复杂的问题,需要综合考虑多个因素。一般来说,氢键键能越大,氢键越紧密,氢键长度越短,氢键越强。