Водонична веза је важна тема у хемији и она подупире понашање многих супстанци са којима свакодневно комуницирамо, посебно воде. Разумевање водоничне везе и зашто она постоји важан је корак у разумевању интермолекуларне везе и хемије уопштеније. Водонична веза је на крају узрокована разликом у нето електричном наелектрисању у неким деловима одређених молекула. Ови наелектрисани делови привлаче друге молекуле са истим својствима.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Водонична веза је узрокована тенденцијом неких атома у молекулима да привлаче електроне више од њиховог пратећег атома. То молекулу даје трајни диполни тренутак - чини га поларним - па делује попут магнета и привлачи супротни крај осталих поларних молекула.
Електронегативност и трајни диполни моменти
Својство електронегативности на крају изазива водоничну везу. Када су атоми међусобно ковалентно повезани, они деле електроне. У савршеном примеру ковалентне везе, електрони се деле подједнако, тако да су заједнички електрони на приближно половини пута између једног и другог атома. Међутим, ово је само случај када су атоми подједнако ефикасни у привлачењу електрона. Способност атома да привлаче везујуће електроне позната је као електронегативност, па ако се електрони деле између атома са истом електронегативношћу, тада су електрони у просеку отприлике на пола пута између њих (јер се електрони крећу непрекидно).
Ако је један атом електронегативнији од другог, заједнички електрони су ближе привучени том атому. Међутим, електрони су наелектрисани, па ако су склонији окупљању око једног атома од другог, то утиче на равнотежу наелектрисања молекула. Уместо да је електрично неутралан, електронегативнији атом добија благи нето негативни набој. Супротно томе, мање електронегативни атом завршава са благим позитивним наелектрисањем. Ова разлика у наелектрисању производи молекул са оним што се назива трајни диполни тренутак, а они се често називају поларним молекулима.
Како делују водоничне везе
Поларни молекули у својој структури имају два наелектрисана одсека. На исти начин на који позитивни крај магнета привлачи негативни крај другог магнета, супротни крајеви два поларна молекула могу привући једни друге. Ова појава назива се водонична веза, јер је водоник мање електронегативан од молекула са којима се често везује, попут кисеоника, азота или флуора. Када се водонични крај молекула са нето позитивним наелектрисањем приближи кисеонику, азоту, флуору или неком другом електронегативном крају, резултат је молекул-молекул веза (интермолекуларна веза), која је за разлику од већине других облика веза које сусрећете у хемији, и одговорна је за нека јединствена својства различитих супстанце.
Водоничне везе су око 10 пута мање јаке од ковалентних веза које држе појединачне молекуле на окупу. Ковалентне везе је тешко прекинути, јер то захтева пуно енергије, али водоничне везе су довољно слабе да се релативно лако могу прекинути. У течности се мноштво молекула трза около, а овај процес доводи до пуцања и реформисања водоничних веза када је енергија довољна. Слично томе, загревање супстанце прекида неке водоничне везе из ефективно истог разлога.
Водонична веза у води
Вода (Х.2О) је добар пример водоничне везе у акцији. Молекул кисеоника је електронегативнији од водоника, а оба атома водоника налазе се на истој страни молекула у „в“ формацији. То даје страни молекула воде са атомима водоника нето позитивно наелектрисање, а страни кисеоника нето негативно наелектрисање. Атоми водоника једног молекула воде, дакле, везују се за кисеоничну страну других молекула воде.
На располагању су два атома водоника за везу водоника у води, а сваки атом кисеоника може „прихватити“ водоничне везе из два друга извора. Ово одржава интермолекуларну везу јаком и објашњава зашто вода има вишу тачку кључања од амонијака (где азот може прихватити само једну водоничну везу). Водонична веза такође објашњава зашто лед заузима већу запремину од исте масе воде: Водоничне везе постају фиксне и дају води правилнију структуру него када је течност.