Charakterystyka wiązania wodorowego

Wiązanie wodorowe to w chemii termin określający siły międzycząsteczkowe spowodowane silnym przyciąganiem między częściami lekko naładowanych cząsteczek. Występuje, gdy cząsteczki zawierają atomy, które ze względu na swój rozmiar wywierają większy wpływ na kowalencję wiązania w cząsteczce, w wyniku czego wspólne elektrony krążą wokół nich bardziej niż atom, z którym są związane do. Ten nierówny udział elektronów powoduje, że cząsteczka ma sekcję dodatnią i odpowiednią sekcję ujemną.

Wiązanie wodorowe jest formą słabej siły przyciągania między cząsteczkami zawierającymi ładunek elektryczny. Jest to spowodowane przyciąganiem elektrostatycznym i może zmieniać właściwości chemiczne cząsteczek, w tym podnosić temperaturę topnienia. Siła jest silniejsza niż zwykła siła dipol-dipol, ale jest słabsza niż pełne wiązanie jonowe.

Wiązanie wodorowe występuje, gdy dwie lub więcej cząsteczek ma na sobie niewielki ładunek elektryczny, zwany „dipolem”, który tłumaczy się jako „dwa bieguny”. Cząsteczki będą bardziej naładowane ujemnie w jednej sekcji i bardziej naładowane dodatnio w inne. Powoduje to, że przeciwnie naładowane części sąsiednich cząsteczek odczuwane są niewielkie siły przyciągania elektromagnetycznego.

Chociaż wiązania wodorowe są uważane za słabe siły przyciągające, są zdecydowanie najsilniejszymi słabymi wiązaniami (znanymi również jako „siły Van der Waala”). W rezultacie wiązanie wodorowe jest słabsze tylko niż wiązanie jonowe. Ponieważ wiązania wodorowe są tak silne, wzrastają temperatury topnienia i wrzenia wiązanych przez nie cząsteczek.

Wiązania wodorowe silnie wpływają na wodę. Ponieważ wiązania wodorowe przyciągają do siebie cząsteczki wody, woda jest ciaśniej upakowana w postaci płynnej niż w postaci stałej, gdzie cząsteczki są bardziej oddalone od siebie w sieci. Ciasno upakowana, płynna struktura wody zmienia również jej temperaturę wrzenia na tyle, że woda w stanie stałym, ciekłym i gazowym może istnieć w tej samej temperaturze; jest to znane jako „punkt potrójny”.