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Legame a idrogeno

Il legame a idrogeno o ponte idrogeno si forma quando nelle molecole é presente un atomo di idrogeno coinvolto in un legame covalente, con elementi molto elettronegativi, di massa atomica piccola e con doppietti elettronici non condivisi come fluoro, ossigeno o azoto, i quali attraggono a sé gli elettroni di legame, acquisendo una parziale carica negativa e lasciando l'idrogeno con una parziale carica positiva non piccola. L'atomo di idrogeno attira gli elettroni non condivisi del non metallo presente nella molecola a lui vicina e cio' crea un legame tra le due molecole. Ci sono analogie con il legame dativo, che pero' avviene all'interno della stessa molecola, mentre il legame a idrogeno é intermolecolare.

Nell'acqua vi sono moltissimi legami a idrogeno che si formano tra l'idrogeno di una molecola e il doppietto di un atomo di ossigeno di un'altra. Il numero di questi legami é enorme, e anche se la loro forza (comunque maggiore delle forze di Van der Waals) é nettamente minore di quella del legame ionico e del legame covalente, l'elevatissimo numero di questi legami mantiene l'acqua (che ha massa molecolare piccola) allo stato condensato.

Il legame a idrogeno é presente nell'acqua sia allo stato liquido sia allo stato solido, ed é responsabile della sua relativamente alta temperatura di ebollizione. Si comprende meglio questa proprietà facendo un confronto con il composto H2S, che ha massa molecolare maggiore ma non forma legami a idrogeno: esso a temperatura ambiente é un gas. Se non esistessero i legami a idrogeno, la temperatura di ebollizione dell'acqua sarebbe minore di 100°C.
Tuttavia, il legame non é cosi' forte da impedire l'evaporazione dell'acqua, processo importante dal punto di vista biologico in quanto gli esseri viventi eliminano l'acqua in eccesso abbassando nel contempo la loro temperatura, se necessario, attraverso la traspirazione.

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