La liaison hydrogène se produit lorsque un atome d'hydrogène devient attiré par l'atome électronégatif dans un autre type de molécule. Le plus régulier des atomes chargés négativement que cela se produit avec se trouvent dans l'oxygène, l'azote et le fluor. Bien que la liaison ne soit pas aussi forte que une liaison ionique ou covalente, la liaison hydrogène ne produit une force intermoléculaire supérieure à beaucoup d'autres obligations.
Comment fonctionne Hydrogen Bonding
L'atome chargé négativement servant de point d'attraction pour l'atome d'hydrogène est désigné comme donneur de liaison hydrogène. Une fois que les deux molécules sont suffisamment proches pour correspondre, le donneur tire le nuage d'électrons entourant l'atome d'hydrogène, laissant l'atome d'hydrogène avec une charge totale légèrement positive. Que l'hydrogène est un atome beaucoup plus faible par rapport aux autres types de molécules, il va interagir de cette manière; le décalage résultant de la charge a une haute densité, formant la liaison hydrogène.
Exemple: Eau
L'un des exemples les plus courants de la liaison hydrogène se produit entre des molécules d'eau (H2O). Seul l'atome d'oxygène présent dans l'eau contient deux paires d'électrons, créant ainsi deux sites possibles pour la liaison avec l'atome d'hydrogène d'une autre molécule d'eau. Ceci permet à chaque molécule d'eau potentiellement liaison avec un total de quatre autres molécules d'eau, ce qui se traduit par chacune des molécules de plus en plus grandes à mesure qu'ils acquièrent des électrons. Ceci est ce qui provoque l'eau pour avoir un tel point d'ébullition élevé, comme il faut une température supérieure à rompre les liens.
Ce qui fait la liaison hydrogène Important dans l'eau
L'effet d'exiger une plus grande quantité d'énergie pour briser plusieurs liaisons hydrogène dans l'eau liquide a des effets chimiques et environnementaux intéressants. L'un des plus importants de ceux-ci dans la pratique quotidienne concerne les raisons pour lesquelles les mammifères sont capables de garder au frais par la transpiration. En raison de la grande quantité de chaleur nécessaire pour perturber les liaisons hydrogène des molécules d'eau, l'évaporation de la sueur permet au corps de se débarrasser de beaucoup de chaleur en excès. Cela a aussi pour effet de refroidir les zones au sol près de grandes étendues d'eau.
Autres utilisations de liaison hydrogène
Bien qu'une seule liaison hydrogène est nettement moins puissant que une liaison covalente, la présence de nombreuses liaisons hydrogène qui interagissent ensemble peut devenir tout à fait significatif. De nombreux autres phénomènes chimiques importants sont la conséquence directe de ces sites totaux de liaison hydrogène. Par exemple, la double hélice de notre ADN est fusionnée par liaison hydrogène. En outre, de nombreux anticorps qui alimentent notre système immunitaire contre la maladie sont capables de se lier aux antigènes qu'ils cible en utilisant la liaison hydrogène. Sans ces structures très simples, nous aurions probablement pas survivre ou même exister.