ลักษณะของพันธะไฮโดรเจน

พันธะไฮโดรเจนเป็นคำศัพท์ทางเคมีสำหรับแรงระหว่างโมเลกุลที่เกิดจากแรงดึงดูดอย่างแรงระหว่างส่วนของโมเลกุลที่มีประจุเล็กน้อย มันเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมซึ่งเนื่องจากขนาดของพวกมัน ออกแรงดึงโควาเลนต์มากขึ้น พันธะในโมเลกุลส่งผลให้อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันโคจรรอบพวกมันมากกว่าอะตอมที่พวกมันถูกผูกมัด ถึง. การแบ่งอิเล็กตรอนที่ไม่เท่ากันนี้ทำให้โมเลกุลมีส่วนที่เป็นบวกและส่วนที่เป็นลบที่สอดคล้องกัน

พันธะไฮโดรเจนเป็นรูปแบบของแรงดึงดูดที่อ่อนแอระหว่างโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้า เกิดจากการดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิตและสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุล รวมทั้งการเพิ่มจุดหลอมเหลว แรงนั้นแข็งแกร่งกว่าแรงไดโพลต่อไดโพลธรรมดา แต่อ่อนกว่าพันธะอิออนเต็ม

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลตั้งแต่สองโมเลกุลขึ้นไปแต่ละโมเลกุลมีประจุไฟฟ้าเล็กๆ ติดอยู่ที่เรียกว่า “ไดโพล” ซึ่ง แปลว่า “สองขั้ว” โมเลกุลจะมีประจุลบมากขึ้นในหนึ่งส่วนและมีประจุบวกมากขึ้นใน อื่น ส่งผลให้แรงดึงดูดแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเล็กรู้สึกได้จากส่วนที่มีประจุตรงข้ามกันของโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียง

แม้ว่าพันธะไฮโดรเจนจะถือเป็นแรงดึงดูดที่อ่อนแอ แต่ก็เป็นพันธะที่อ่อนแอที่สุด (หรือที่รู้จักในชื่อ “กองกำลังของ Van der Waal”) เป็นผลให้พันธะไฮโดรเจนอ่อนแอกว่าพันธะไอออนิกเท่านั้น เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนมีความแข็งแรงมาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของโมเลกุลที่ถูกพันธะโดยพันธะจะเพิ่มขึ้น

น้ำได้รับผลกระทบอย่างมากจากพันธะไฮโดรเจน เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนดึงดูดโมเลกุลของน้ำเข้าหากัน น้ำจึงถูกอัดแน่นในรูปของเหลวมากกว่าในรูปของแข็ง โดยที่โมเลกุลจะแยกออกจากกันเป็นโครงตาข่าย โครงสร้างของเหลวที่อัดแน่นของน้ำยังเปลี่ยนจุดเดือดได้เพียงพอเพื่อให้น้ำที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซมีอุณหภูมิเท่ากัน สิ่งนี้เรียกว่า "จุดสามจุด"