Поларни молекули који укључују атом водоника могу да формирају електростатичке везе које се називају водоничне везе. Атом водоника је јединствен по томе што се састоји од једног електрона око једног протона. Када електрон привуку остали атоми у молекулу, позитивно наелектрисање изложеног протона резултира молекуларном поларизацијом.
Овај механизам омогућава таквим молекулима да формирају јаке водоничне везе изнад и изнад ковалентних и јонских веза које су основа већине једињења. Водоничне везе могу једињењима давати посебна својства и могу учинити материјале стабилнијим од једињења која не могу створити водоничне везе.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Поларни молекули који укључују атом водоника у ковалентној вези имају негативно наелектрисање на једном крају молекула, а позитивно на супротном крају. Појединачни електрон из атома водоника мигрира у други ковалентно везан атом, остављајући позитивно наелектрисани протон водоника изложеним. Протон привлачи негативно наелектрисани крај других молекула, формирајући електростатичку везу са једним од других електрона. Ова електростатичка веза назива се водонична веза.
Како настају поларни молекули
У ковалентним везама атоми деле електроне да би формирали стабилно једињење. У неполарним ковалентним везама електрони се деле подједнако. На пример, у неполарној пептидној вези, електрони се деле подједнако између атома угљеника карбонилне групе угљеник-кисеоник и атома азота азот-водоник амидне групе.
За поларне молекуле, електрони који се деле у ковалентној вези имају тенденцију да се сакупљају на једној страни молекула, док друга страна постаје позитивно наелектрисана. Електрони мигрирају јер један од атома има већи афинитет за електроне од осталих атома у ковалентној вези. На пример, док је сама пептидна веза неполарна, структура повезаног протеина је дужна на водоничне везе између атома кисеоника карбонилне групе и атома водоника амида група.
Типичне конфигурације ковалентне везе спајају атоме који имају неколико електрона у спољној љусци са онима којима је потребан исти број електрона да би завршили своју спољну љуску. Атоми деле додатне електроне из бившег атома, а сваки атом понекад има комплетну спољну електронску љуску.
Често атом коме су потребни додатни електрони да би довршио спољну љуску привлачи електроне снажније од атома који даје додатне електроне. У овом случају, електрони се не деле равномерно и они проводе више времена са атомом који прима. Као резултат, атом који прима има тенденцију да има негативно наелектрисање, док је атом донор позитивно наелектрисан. Такви молекули су поларизовани.
Како настају водоничне везе
Молекули који укључују ковалентно везан атом водоника често су поларизовани јер се појединачни електрон атома водоника релативно лабаво држи. Лако мигрира на други атом ковалентне везе, остављајући појединачно позитивно наелектрисани протон атома водоника на једној страни.
Када атом водоника изгуби свој електрон, он може створити јаку електростатичку везу, јер за разлику од осталих атома више нема електрона који штите позитивно наелектрисање. Протон привлаче електрони осталих молекула, а резултујућа веза се назива водонична веза.
Водоничне везе у води
Молекули воде, хемијске формуле Х.2О, поларизовани су и формирају јаке водоничне везе. Појединачни атом кисеоника формира ковалентне везе са два атома водоника, али не дели електроне подједнако. Два електрона водоника проводе већину свог времена са атомом кисеоника, који постаје негативно наелектрисан. Два атома водоника постају позитивно наелектрисани протони и образују водоничне везе са електронима из атома кисеоника других молекула воде.
Будући да вода формира ове додатне везе између својих молекула, она има неколико необичних својстава. Вода има изузетно јак површински напон, има необично високу тачку кључања и захтева много енергије да се из течне воде претвори у пару. Таква својства су типична за материјале за које поларизовани молекули формирају водоничне везе.