پست الكترونيك
آرشيو مطالب
خانگي سازی
ذخيره كردن صفحه
اضافه به علاقه منديها
تعداد بازديدها:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تاریخچه
نیتروژن (که لاتین آن nitrum و یونانی آن nitron به معنی جوش شیرین محلی ، شکل دادن و ژن یا عامل میباشد) ، توسط شخصی به نام "Daniel Rutherford" که آن را هوای مهلک نامید، در سال 1772 کشف شد. دو اواخر قرن 18 ، شیمیدانان بخشی از هوا را یافتند که عمل احتراق را همراهی نمیکرد. در همان زمان ، نیتروژن توسط Carl Wilhelm Scheele ، Henry Cavendish و Joseph Priestley که آن را هوای سوخته نامیدند، مطالعه و برسی شد. گاز نیتروژن بهقدری بیاثر بود که Antoine Lavoisier ، آن را ازت که به معنی بدون زندگی است، نام نهاد.ترکیبات نیتروژن در قرون وسطی شناخته شده بود. کیمیاگران ، اسید نیتریک را بهعنوان بازدم آب میشناختند. ترکیب نیتریک و اسید هیدروکلریک که بهعنوان تیزاب سلطانی شناخته شده بود، برای آب کردن طلا مشهور بود.
اطلاعات کلی
نیتروژن ، یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن ، N و عدد اتمی آن 7 است. نیتروژن معمولا به صورت یک گاز ، غیر فلز ، دو اتمی بیاثر ، بیرنگ ، بیمزه و بیبو است که 78% جو زمین را در بر گرفته و عنصر اصلی در بافتهای زنده است. نیتروژن ، ترکیبات مهمی مانند آمونیاک ، اسید نیتریک و سیانیدها را شکل میدهد.خصوصیات قابل توجه
نیتروژن ، از گروه غیر فلزات بوده ، دارای بار الکترون منفی 3.0 میباشد. نیتروژن ، پنج الکترون در پوسته خود داشته ، در نتیجه در اکثر ترکیبات سهظرفیتی میباشد. نیتروژن خالص یک گاز بیاثر و بیرنگ میباشد و 78% جو زمین را به خود اختصاص داده است. در 77K منجمد شده و در 63k بهصورت مایع تبدیل به ماده برودتی معروف Cryogen میشود.کاربردها
مهمترین کاربرد اقتصادی نیتروژن برای ساخت آمونیاک از طریق فرایند هابر (Haber) میباشد. آمونیاک ، معمولا برای تولید کود و مواد تقویتی و اسید نیتریک استفاده میشود. نیتروژن همچنین بعنوان پر کننده بیاثر ، در مخزنهای بزرگ برای نگهداری مایعات قابل انفجار در هنگام ساخت قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور ، دیود و مدار یکپارچه و همچنین برای ساخت فلزات ضد زنگ استفاده میشود.نیتروژن همچنین بهصورت ماده خنک کننده ، برای هم منجمد کردن غذا و هم حمل و نقل آن ، نگهداری اجساد و سلولهای تناسلی (اسپرم و تخم مرغ) و در بیولوژی برای نگهداری پایدار از نمونههای زیستی کاربرد دارد. نمک اسید نیتریک شامل ترکیبات مهمی مانند نیترات پتاسیم و سدیم و نیترات آمونیم میباشد که اولی ، برای تولید باروت و دومی برای تولید کود بکار میرود. ترکیبات نیترات شده مانند نیتروگلیسرین و ترینیترو تولوئن (TNT) معمولا منفجر شونده هستند.
اسید نیتریک بهعنوان ماده اکسید کننده در مایع سوخت راکتها استفاده میشود. هیدرازین و مشتقات آن نیز در سوخت راکتها بکار میروند. نیتروژن ، اغلب در مبردها (Cryogenic) ، بهصورت مایع (معمولا LN2) استفاده میشود. نیتروژن مایع با عمل تقطیر هوا بدست میآید. در فشار جو ، نیتروژن در دمای 195.8- درجه سانتیگراد (320.4- درجه فارنهایت) مایع میشود.
پیدایش
نیتروژن ، بیشترین عنصر جو کره زمین از نظر حجم میباشد. (78.1 % حجمی) و برای اهداف صنعتی با عمل تقطیر هوای مایع بدست میآید. ترکیباتی که حاوی این عنصر هستند، در فضای بیرونی نیز مشاهده شدهاند . نیتروژن -14 در اثر عمل همجوشی هستهای در ستارگان ، تولید میگردد. نیتروژن از ترکیبات عمده ضایعات حیوانی (مانند چلغوز یا کود) بوده ، معمولا بهصورت اوره ، اسید اوریک و ترکیباتی از محصولات نیتروژنی یافت میشود.ترکیبات
اصلیترین هیدرید نیتروژن ، آمونیاک است ( NH3). البته هیدرازین (N2H4) نیز مشهور است. ترکیب آمونیاک ، سادهتر از آب بوده ، در محلول ، یون آمونیم (4+NH4) را تشکیل میدهد. آمونیاک مایع در حقیقت کمی آمفیروتیک بوده ، آمونیاک و یونهای آمینه (-NH2) را بوجود میآورد که البته هر دو نمک آمیدها و نیترید شناخته شدهاند، ولی در آب تجزیه میشوند. ترکیبات جانشین آمونیاک بهتنهایی یا باهم ، آمین نامیده میشوند. زنجیرهها ، حلقهها و ساختارهای بزرگتر هیدریدهای نیتروژنی نیز شناخته شدهاند، ولی در واقع ناپایدار هستند.گروههای دیگر آنیونهای نیتروژن ، آزیدینها (-N3) هستند که خطی بوده ، نسبت به دیاکسید کربن ، ایزو الکتریک میباشند. مولکول دیگر با ساختار مشابه ، منوکسید دینیتروژن N2O یا گاز خنده میباشد و یکی از اکسیدهای گوناگون بوده ، برجستهتر از منوکسید نیتروژن (NO ) و دیاکسید نیتروژن (NO2) است که هر دوی آنها الکترون غیر زوج دارند که دومی تمایلی را به دیمر شدن نشان داده ، از اجزای تشکیل دهنده هوای آلوده است.
اکسیدهای استاندارد بیشتری مانند تریاکسید دینیتروژن (N2O3) و پنتاکسید دینیتروژن (N2O5) معمولا تا حدی ناپایدار و قابل انفجار هستند. اسیدهای متناظر آنها ، نیتروس (HNO2) و اسید نیتریک (HNO3) بوده ، با نمکهای متناظر که نیتریتها و نیتراتها نامیده میشوند. اسید نیتریک یکی از چند اسیدی است که از هیدرونیوم ، قویتر میباشد.
نقش بیولوژیکی
نیتروژن ، عنصر اصلی اسیدهای آمینه و اسیدهای هستهای که نیتروژن را ماده ای حیاتی برای ادامه زندگی میکنند، میباشد. لوبیا مانند اکثر گیاهانی که دانههای سبوسی دارند، میتواند عمل بازیافت نیتروژن را بطور مستقیم از هوا انجام دهد، چراکه ریشههای آنها دارای برآمدگیهایی برای نگهداری میکروبهایی است که عمل تبدیل به آمونیاک را با فرایندی به نام تثبیت نیتروژن انجام میدهند، میباشد. این گیاهان ، آمونیاک را به اکسیدهای نیتروژن و آمینو اسید تبدیل کرده ، پروتئین میسازند.ایزوتوپها
نیتروژن ، دو ایزوتوپ پایدار دارد: (N-14 , N-15) که مهمترین آن دو N-14 99.634% میباشد که در چرخه CNO در ستارگان تولید میشود. مابقی ، ایزوتوپ N-15 میباشد. یکی از ده ایزوتوپی که بهصورت مصنوعی تولید میشوند، دارای نیمه عمر نه دقیقهای بوده ، ایزوتوپهای دیگر ، نیمه عمر چند ثانیه یا کمتر دارند. واکنشهای بیولوژیکی-واسطهای (مانند همانند سازی ، جذب و ترکیب نیتراتسازی) و ... ، پویایی نیتروژن در خاک را بهشدت کنترل میکنند.این ترکیبات ، معمولا باعث عمل غنیسازی N-15 لایه زیرین و تخلیه محصول میشود. البته این فرایند سریع ، اغلب مقادیری از آمونیوم و نیترات نیز در بردارد. خاک نیتراتی نسبت به خاک آمونیومی ، توسط ریشه درختان بهتر جذب و ترکیب میشود.
هشدارها
کودهای نیتراتی شسته شده ، منبع اصلی آلودگی رودها و آبهای زیرزمینی است. سیانو (-CN) ، حاوی ترکیباتی است که بینهایت سمی بوده ، برای حیوانات و همه پستانداران کشنده است.ریشه لغوی
این کلمه ، از کلمه یونانی atomos ، غیر قابل تقسیم ، که از a- ، بمعنی غیر و tomos، بمعنی برش ، ساخته شده است. معمولا به معنای اتمهای شیمیایی یعنی اساسیترین اجزاء مولکولها و مواد ساده میباشد.تاریخچه شناسایی اتم
مواد متنوعی که روزانه در آزمایش و تجربه با آن روبه رو هستیم، متشکل از اتمهای گسسته است. وجود چنین ذراتی برای اولین بار توسط فیلسوفان یونانی مانند دموکریتوس (Democritus) ، لئوسیپوس (Leucippus) و اپیکورینز (Epicureanism) ولی بدون ارائه یک راه حل واقعی برای اثبات آن ، پیشنهاد شد. سپس این مفهوم مسکوت ماند تا زمانیکه در قرن 18 راجر بسکوویچ (Rudjer Boscovich) آنرا احیاء نمود و بعد از آن توسط جان دالتون (John Dalton) در شیمی بکار برده شد.راجر بوسویچ نظریه خود را بر مبنای مکانیک نیوتنی قرارداد و آنرا در سال 1758 تحت عنوان:
چاپ نمود.
 |
براساس نظریه بوسویچ ، اتمها نقاط بیاسکلتی هستند که بسته به فاصله آنها از یکدیگر ، نیروهای جذب کننده و دفع کننده بر یکدیگر وارد میکنند. جان دالتون از نظریه اتمی برای توضیح چگونگی ترکیب گازها در نسبتهای ساده ، استفاده نمود. در اثر تلاش آمندو آواگادرو (Amendo Avogadro) در قرن 19، دانشمندان توانستند تفاوت میان اتمها و مولکولها را درک نمایند. در عصر مدرن ، اتمها ، بصورت تجربی مشاهده شدند.
اندازه اتم
اتمها ، از طرق ساده ، قابل تفکیک نیستند، اما باور امروزه بر این است که اتم از ذرات کوچکتری تشکیل شده است. قطر یک اتم ، معمولا میان 10pm تا 100pm متفاوت است.ذرات درونی اتم
در آزمایشها مشخص گردید که اتمها نیز خود از ذرات کوچکتری ساخته شدهاند. در مرکز یک هسته کوچک مرکزی مثبت متشکل از ذرات هستهای ( پروتونها و نوترونها ) و بقیه اتم فقط از پوستههای متموج الکترون تشکیل شده است. معمولا اتمهای با تعداد مساوی الکترون و پروتون ، از نظر الکتریکی خنثی هستند.طبقهبندی اتمها
اتمها عموما برحسب عدد اتمی که متناسب با تعداد پروتونهای آن اتم میباشد، طبقهبندی میشوند. برای مثال ، اتم های کربن اتمهایی هستند که دارای شش پروتون میباشند. تمام اتمهای با عدد اتمی مشابه ، دارای خصوصیات فیزیکی متنوع یکسان بوده و واکنش شیمیایی یکسان از خود نشان میدهند. انواع گوناگون اتمها در جدول تناوبی لیست شدهاند.اتمهای دارای عدد اتمی یکسان اما با جرم اتمی متفاوت (بعلت تعداد متفاوت نوترونهای آنها) ، ایزوتوپ نامیده میشوند.
سادهترین اتم
سادهترین اتم ، اتم هیدروژن است که عدد اتمی یک دارد و دارای یک پروتون و یک الکترون میباشد. این اتم در بررسی موضوعات علمی ، خصوصا در اوایل شکلگیری نظریه کوانتوم ، بسیار مورد علاقه بوده است.واکنش شیمیایی اتمها
واکنش شیمیایی اتمها بطور عمدهای وابسته به اثرات متقابل میان الکترونهای آن میباشد. خصوصا الکترونهایی که در خارجیترین لایه اتمی قرار دارند، به نام الکترونهای ظرفیتی ، بیشترین اثر را در واکنشهای شیمیایی نشان میدهند. الکترونهای مرکزی (یعنی آنهایی که در لایه خارجی نیستند) نیز موثر میباشند، ولی بعلت وجود بار مثبت هسته اتمی ، نقش ثانوی دارند.
پیوند میان اتمها
اتمها تمایل زیادی به تکمیل لایه الکترونی خارجی خود و (یا تخلیه کامل آن) دارند. لایه خارجی هیدروژن و هلیم جای دو الکترون و در همه اتمهای دیگر طرفیت هشت الکترون را دارند. این عمل با استفاده مشترک از الکترونهای اتمهای مجاور و یا با جدا کردن کامل الکترونها از اتمهای دیگر فراهم میشود. هنگامیکه الکترونها در مشارکت اتمها قرار می گیرند، یک پیوند کووالانسی میان دو اتم تشکیل میگردد. پیوندهای کووالانسی قویترین نوع پیوندهای اتمی میباشند.یون
هنگامیکه بوسیله اتم ، یک یا چند الکترون از یک اتم دیگر جدا میگردد، یونها ایجاد میشوند. یونها اتمهایی هستند که بعلت عدم تساوی تعداد پروتو نها و الکترونها ، دارای بار الکتریکی ویژه میشوند. یونهایی که الکترونها را برمیدارند، آنیون (anion) نامیده شده و بار منفی دارند. اتمی که الکترونها را از دست میدهد کاتیون (cation) نامیده شده و بار مثبت دارد.پیوند یونی
کاتیونها و آنیونها بعلت نیروی کولمبیک (coulombic) میان بارهای مثبت و منفی ، یکدیگر را جذب مینمایند. این جذب پیوند یونی نامیده میشود و از پیوند کووالانسی ضعیفتر است.مرز مابین انواع پیوندها
همانطور که بیان گردید، پیوند کوالانسی در حالتی ایجاد میشود که در آن الکترونها بطور یکسان میان اتمها به اشتراک گذارده میشوند، درحالیکه پیوند یونی در حالی ایجاد میگردد که الکترونها کاملا در انحصار آنیون قرار میگیرند. بجز در موارد محدودی از حالتهای خیلی نادر ، هیچکدام از این توصیفها کاملا دقیق نیست. در بیشتر موارد پیوندهای کووالانسی ، الکترونها بطور نامساوی به اشتراک گذارده میشوند، بطوریکه زمان بیشتری را صرف گردش بدور اتمهای با بار الکتریکی منفیتر میکنند که منجر به ایجاد پیوند کووالانسی با بعضی از خواص یونی میگردد.
بطور مشابهی ، در پیوندهای یونی ، الکترونها اغلب در مقاطع کوچکی از زمان بدور اتم با بار الکتریکی مثبتتر میچرخند که باعث ایجاد بعضی از خواص کووالانسی در پیوند یونی میگردد.
هرگاه هیدروژن به اتمی با الکترونگاتیوی زیاد مثل فلوئور ، اکسیژن یا نیتروژن متصل گردد، شرایطی برای بوجود آمدن نوع بسیاری مهمی جاذبه بین مولکولی مثبت ـ منفی که آن را پیوند هیدروژنی میگویند حاصل میشود. به عبارت دیگر ، اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیر مشترک مولکول دیگر متقابلا همدیگر را جذب میکنند و پیوندی تشکیل میشود که به پیوند هیدروژنی ، Hydrogen Bond مرسوم است.
اطلاعات اولیه
جاذبه بین مولکولی دربرخی از ترکیبات هیدروژندار بطور غیرعادی قوی است. این جاذبه در ترکیباتی مشاهده میشود که درآنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیویته زیاد دارند، پیوند هیدروژنی وجود دارد. پیوند هیدروژنی نه تنها بین مولکولهای یک نوع ماده ، بلکه بین مولکولهای دو ماده متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را دارند نیز برقرار میشود.
نحوه تشکیل پیوند هیدروژنی
پیوند هیدروژنی بر اثر جاذبه اتم هیدروژن اندک مثبت موجود در یک مولکول و اتم بسیار الکترونگاتیو 
موجود در مولکول دیگر (یا در محل دیگر همان مولکول اگر مولکول به قدر کافی بزرگ باشد که بتواند روی خود خم شود) تولید میگردد. جا به جا شدن یک جفت الکترون به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو نیتروژن ، اکسیژن یا فلوئور موجب میشود که این اتمها دارای بار منفی جزئی شوند.
در این صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو اتم شدیدا الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که از طرفی بطور کووالانسی با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرف دیگر بطور الکترواستاتیکی (جاذبه مثبت به منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است. استحکام پیوند هیدروژنی یکدهم تا یکپنجاهم قدرت یک پیوند کوالانسی متوسط است.
شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی
- بالا بودن الکترونگاتیوی اتمهای متصل به هیدروژن: برهمین اساس است که فلوئور (الکترونگاتیوترین عنصر) ، قویترین پیوند هیدروژنی و اکسیژن (الکترونگاتیوتر از نیتروژن) ، پیوند هیدروژنی قویتری درمقایسه با نیتروژن تشکیل میدهد. همچنین بار مثبت زیاد بر روی اتم هیدروژن ، زوج الکترون مولکول دیگر را بشدت جذب میکند و کوچک بودن اندازه اتم هیدروژن سبب میشود که ملکول دوم بتواند به آن نزدیک شود.
- کوچک بودن اتمهای متصل به هیدروژن : پیوند هیدروژنی واقعا مؤثر فقط در ترکیبات فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل میشود. با وجود اینکه دو اتم نیتروژن و کلر ، الکترونگاتیوی برابر دارند، چون اتم کلر از اتم نیتروژن بزرگتر است بر خلاف نیتروژن ، کلر پیوند هیدروژنی ضعیفی تشکیل میدهد.
توجیه خواص غیرعادی برخی از مواد
وجود خواص غیرعادی برخی از مواد در حالت جامد یا مایع از جمله بالا بودن دماهای ذوب و جوش ، نشان میدهد که نیروهای جاذبه بین مولکولی در آنها به اندازهای زیاد است که نمیتوان آن را به تأثیرهای متقابل ضعیف بین مولکولی نسبت داد. آشناترین این نوع مواد ، فلوئورید هیدروژن ، آب و آمونیاک است که بسیاری از خواص آنها از جمله دماهای جوش و ذوب آنها از دماهای جوش و ذوب ترکیبهای مشابه خود ، برای مثال 
بطور غیرمنتظرهای بالاتر است.
شاید تصور شود که علت این وضعیت غیر عادی ، قطبیت به نسبت زیاد این مولکولهاست. البته تا اندازهای همین طور است. اما بررسی دقیق این پدیده غیر عادی نشان میدهد که باید نیروی جاذبه قویتر از نیروهای جاذبه دوقطبی _ دوقطبی بین مولکولهای آنها برقرار باشد.
اگر به ساختار الکترونی مولکولهای 
توجه شود، میتوان به موردهای مشترک بین آنها پی برد. این وجه اشتراک ، وجود دست کم یک پیوند کوالانسی با اتم هیدروژن و یک اوربیتال هیبریدی ناپیوندی دو الکترونی اتم مرکزی بسیار الکترونگاتیو در هر یک از آنهاست.
اتمهای 
الکترونگاتیوی بالایی دارند با هیدروژن پیوند کوالانسی بشدت قطبی بوجود میآورند، بطوری که هیدروژن به میزان قابل توجهی خصلت یک پروتون را پیدا میکند. جفت الکترون ناپیوندی و قابل واگذاری روی اتم الکترونگاتیو H ، این امکان را پدید میآورد که اتم هیدروژن در نقش پل ، اتمهای الکترونگاتیو دو مولکول را به یکدیگر متصل کند و نیروی جاذبه بین مولکولی بوجود میآید که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.
خواص ترکیبات دارای پیوند کووالانسی
ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوستهاند، علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا ، بطور غیرعادی در دمای بالا ذوب میشوند و آنتالپی تبخیر ، آنتالپی ذوب و گرانروی آنها زیاد است.
علت شناور بودن یخ
یخ روی آب شناور میماند، زیرا به هنگام انجماد ، منبسط میشود. سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکولهای خمیده آب است ساختار خمیده یا زاویهای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهار جفت الکترون در لایه ظرفیت یک اتم است. ساختار زاویهای مولکول آب و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای آب به آن معنی است که هر مولکول آب میتواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند هیدروژنی داشته باشد.
پس آب مایع را میتوان به صورت خوشههایی از مولکولهای آب تصورکرد، خوشههایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شدهاند و دائم در حال حرکتند. شمار مولکولها در هر خوشه و سرعت حرکت خوشهها به دما بستگی دارد. با سرد شدن آب ، مجموعههایی از مولکولهای آب که بسرعت در حرکتاند، کند میشوند و در نقطه انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شدهای را بوجود میآورند. این ساختمان گستردهتر موجب میشود که تراکم یخ کمتر از آب باشد.
ذوب شدن یخ در حدود 15% انرژی پیوندهای هیدروژنی را میشکند و این امر سبب فرو ریختن ساختار میشود. در نتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.
چرا نقطه جوش آب بالا است؟
خاصیت عجیب دیگر آب ، نقطه جوش نسبتا زیاد آن است. تقریبا تمام ترکیبات هیدروژندار مجاور اکسیژن و اعضای خانواده آن یعنی 
در دمای اتاق به حالت گازی هستند. اما آب مایع است. برای آنکه یک مولکول به حالت بخار در آید، باید انرژی جذب کند تا بتواند خود را از قید مولکولهای دیگر آزاد کند. چون آب مایع با پیوند هیدروژنی به صورت خوشههایی از مولکولها در میآید، برای شکسته شدن پیوندهای هیدروژنی آن ، انرژی زیادی لازم است.
اما همه پیوندهای هیدروژنی شکسته نمیشوند و خوشههایی از مولکولهای آب حتی در نزدیکی 1000 درجه سانتیگراد هنوز وجود دارند. وقتی آب گرم میشود، آشفتگی گرمایی پیوند هیدروژنی را میگسلد تا آنکه در بخار آب ، فقط جزء کوچکی از شمار پیوندهای هیدروژنی موجود در آب مایع یا جامد باقی میماند. اگر پیوند محکم میان مولکولی از قبیل پیوند هیدروژنی وجود نداشته باشد، مواد معمولا بنا به جرم مولکولی خود به جوش میآیند.
جرمهای مولکولی بزرگتر برای جوش آمدن به دمای زیادتری نیازمندند. عمدتا به این دلیل که ابرهای الکترونی بزرگتر آسانتر و پیچیده میشوند و این امر ، منجر به نیروهای لاندن بین مولکولی قویتر میشود.
کاربردهای پیوند هیدروژنی
پیوندهای هیدروژنی در بسیاری از مواد یافت میشوند. پدیدههایی از قبیل چسبناک شدن آبنبات سفت ، دیرتر خشک شدن الیاف پنبهای از الیاف نایلونی ، نرم شدن پوست با نایلون ، ناهنجارهای ظاهری در ماهیت آب ، همگی ناشی از همین پیوندهای هیدروژنی است.
پیوند هیدروژنی در تعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستمهای زنده نقش اساسی دارد. اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئینها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختار DNA توسط پیوند هیدروژنی بهم میپیوندند. تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یافتن و سنتز پروتئینها توسط آن دارای اهمیت اساسی است.