Вычислите энергию водородной связи
В энергию водородной связи основной вклад вносит энергия электростатического притяжения между атомом водорода и атомами кислорода, азота, фтора или хлора. Считая, что взаимодействующие атомы несут дробный заряд, равный половине элементарного, и находятся на расстоянии r = 0,17 нм, вычислите энергию водородной связи в воде Wвод (диэлектрическая проницаемость е = 80) и белке Wбелка (диэлектрическая проницаемость е = 3,5). Сравните полученный ответ с энергией Wтепл теплового движения (kT) при температуре T = 300 K.

Ну, во-первых, скажем, "энергия электростатического притяжения" всегда отрицательна. Во-вторых, из всех перечисленных атомов только дробный заряд водорода положителен, у остальных атомов он отрицателен.В-третьих, водородные связи образуются между парами ближайших атомов, поэтому на расстояниях порядка длин водородных связей никакие макроскопические параметры (наподобие ε) ни в коем случае учитываться не должны.Для за уши притянутой сюда задачи электростатики можно написать:Wвв=-k*q²/(ε1*r)=k*0,25*(1,6*10^(-19))²/(80*0,17*10^(-9))=-4,235*10^(-21)ДжWαβ=ε1*Wвв/ε2=-0,968*10^(-19)ДжkБ*T=4,14*10^(-21)ДжWвв=-1,023*kБ*TWαβ=-23,38*kБ*T

Wвод = k*q/R*ε1 = 9*10^9*0,8*10^-19/0,17*10^-9*80 = 0,053 Дж.Wбелка = k*q/R*ε2 = 9*10^9*0,8*10^-19/0,17*10^-9*3,5 =1,21 Дж.k*T = 1,38*10^-23*300 = 4,14*10^-21 Дж.