¿Qué es un enlace de hidrógeno?

Un enlace de hidrógeno es un enlace relativamente débil que hacen los átomos de hidrógeno con los átomos electronegativos nitrógeno, oxígeno o flúor. Los enlaces de hidrógeno son más débiles que los enlaces iónicos, covalentes y metálicos, pero aún ligeramente fuertes por derecho propio, con una energía típicamente entre 5 y 30 kJ/mol. En contraste, los enlaces covalentes débiles tienen una energía de aproximadamente 155 kJ/mol. El enlace de hidrógeno puede ser un enlace intermolecular (entre moléculas) o intramoleculares (entre diferentes partes de una molécula). Este tipo de enlace puede ocurrir tanto en las moléculas orgánicas, como el ADN y las moléculas inorgánicas, como el agua. El enlace de hidrógeno es parcialmente responsable de la compleja estructura secundaria y terciaria de las proteínas.

El ejemplo más ubicuo y simple de unión de hidrógeno está en el agua, donde cada molécula de agua se une a cuatro moléculas de agua adyacentes a través de la unión de hidrógeno. El átomo de oxígeno en cada molécula de agua tiene dos electrones solitarios para ofrecer, que están unidos rápidamente con Hydroátomos de gen en otras moléculas de agua. Además, los dos átomos de hidrógeno unidos a cada enlace de oxígeno a las moléculas de oxígeno en las moléculas de agua adyacentes. Esta unión intermolecular es responsable del punto de ebullición relativamente alto del agua. El agua tiene un punto de ebullición extremadamente alto en relación con los materiales que consisten en moléculas de tamaño similar. Si estos enlaces no existieran, el agua herviría a una temperatura similar al dióxido de carbono (que hierve a -78 ° C o -108.4 ° F) y la vida como sabemos que sería imposible.

Un enlace de hidrógeno consiste en un aceptador de enlace de hidrógeno, el átomo objetivo y un donante de enlace de hidrógeno, el átomo de hidrógeno en sí. A veces, en moléculas como el cloroformo (CHCL ₃ ), el carbono puede involucrarse en el enlace de hidrógeno, especialmente cuando está rodeado de átomos electronegativos como el cloro. Un enlace de hidrógeno es inusual y a menudo se llama un dipolo electrostático-Dipolo INteracción (una interacción intermolecular débil), que lo agrupa con enlaces más transitorios causados ​​por fluctuaciones cuánticas momentáneas en la carga eléctrica, pero también tiene muchas características de los enlaces covalentes mucho más fuertes, donde las nubes de electrones realmente se superponen directamente. Estas características incluyen direccionalidad, fuerza, las distancias interatómicas de producción más cortas que las típicas en las interacciones transitorias de van der Waals, y un número limitado de socios de interacción, que es diagnóstico de enlaces más fuertes.

La longitud de los enlaces de hidrógeno varía según la resistencia al enlace, la temperatura y la presión. La resistencia del enlace también depende de una serie de factores, incluida la temperatura, el ángulo de enlace, la presión y el medio ambiente. En el agua, la longitud típica de un enlace de hidrógeno es 1.97 Å (197 pm).