V. Водородная связь

Очень слабая, но важна для биологии. Образуется между атомами Н одной молекулы и электроотрицательными атомами другой молекулы.

Природа сил:

1) электростатическая;

2) донорно-акцепторная.

Примеры:

1) В молекуле HF ковалентная полярная связь, молекулу можно представить в виде диполя

Так как молекулы сильно поляризованы, между ними возникает притяжение прежде всего за счет электростатических сил. И в отличие от HCl, единичных молекул HF нет, а известны «ассоциаты» Н₂ F₂, …, H₆ F ₆

Это сказывается на химических свойствах плавиковой кислоты: в отличие от других кислот типа НГал, плавиковая кислота является слабой (диссоциация затруднена из-за межмолекулярного взаимодействия):

2) Рассмотрим молекулу Н₂О. Сравним соединения Н₂О и H₂S (на основании положения кислорода и серы в Периодической системе соединения Н₂О и H₂S должны быть похожи). = 18 г/моль, = 34 г/моль, однако при обычных условиях Н₂О - жидкость, a H₂S - газ. Почему так, а не наоборот? По-видимому, на самом деле значительно больше 18 г/моль. Это возможно только в том случае, если при обычных условиях Н₂О существует не в виде единичных молекул, а объединяется в ассоциаты. Сравним кислород и серу: кислород более электроотрицателен, чем сера. Значит связи Н-О более полярны, чем Н-S и между молекулами Н₂О легко образуются водородные связи:

Установили, что единичные молекулы Н₂О встречаются только при высокой температуре (в перегретом паре). А в жидком состоянии существуют ассоциаты (Н₂О)₈, (Н₂О)₆, (Н₂О)₄ и др.

Также установлено, что несмотря на многообразие рисунков у снежинок, они изначально кристаллизуются в форме тетраэдра: одна молекула воды окружена четырьмя другими за счет образования водородных связей.