Legame a idrogeno: appunti di chimica

Legame idrogeno

Definizione e caratteristiche

Il legame idrogeno, noto anche come legame polare, è un particolare tipo di interazione dipolo-dipolo che si forma tra molecole in cui un atomo di idrogeno è legato covalentemente con un atomo di piccole dimensioni e fortemente elettronegativo, come fluoro (F), azoto (N) e ossigeno (O). Un esempio classico è rappresentato dall'acqua (H₂O), dall'ammoniaca (NH₃) e dal fluoruro di idrogeno (HF).

Il legame idrogeno viene indicato con una linea tratteggiata che unisce l'idrogeno di una molecola con l'elemento fortemente elettronegativo (F, N, O) dell'altra molecola. In queste condizioni si crea un dipolo in cui l'atomo di H rappresenta la parte positiva.

Comportamento e conseguenze

L'atomo di H può legare con un legame elettrostatico soltanto un altro atomo fortemente elettronegativo che disponga di una coppia di elettroni di valenza. Una volta legato tale atomo, il prossimo atomo di H si trova immediatamente tra due atomi di carica opposta, creando una simmetria elettrostatica. Non è possibile un terzo legame, poiché l'atomo di H non può formare ulteriori legami elettrostatici in perfetta simmetria.

Il legame a idrogeno è talmente energetico da essere la causa di temperature di ebollizione elevate. Le molecole, per poter passare allo stato gassoso, devono rompere questi forti legami a idrogeno che le tengono unite, richiedendo quindi una temperatura più alta.

Ogni passaggio di questo legame, definito anche legame forte, è un tipo di interazione dipolo-dipolo che si forma tra molecole in cui un atomo di idrogeno è legato covalentemente con un atomo di piccole dimensioni e fortemente elettronegativo (F, N, O). Pensiamo all'acqua (H₂O), all'ammoniaca (NH₃) e al fluoruro di idrogeno (HF).

Il legame idrogeno viene rappresentato con una linea tratteggiata che unisce l'idrogeno di una molecola con l'atomo estremamente elettronegativo (F, N, O) dell'altra molecola.

In queste condizioni si crea un dipolo in cui l'atomo di H rappresenta la parte positiva. L'atomo di H può legare con un legame elettrostatico soltanto un altro atomo fortemente elettronegativo con una coppia di elettroni di valenza libera. Una volta legato tale atomo, il prossimo atomo di H si trova immediatamente fra due atomi di elevata associazione, e non è possibile un terzo legame senza incrementare l'attrazione elettrostatica.

Il legame d'idrogeno è talmente energetico da causare alte temperature di ebollizione. Le molecole, per poter passare allo stato gassoso, devono rompere i forti legami d'idrogeno che le tengono unite, richiedendo quindi una temperatura più alta.