Hidrogénkötés vs kovalens kötés
A kémiai kötések összetartják az atomokat és a molekulákat. A kötések fontosak a molekulák és atomok kémiai és fizikai viselkedésének meghatározásában. GNLewis amerikai vegyész javaslata szerint az atomok stabilak, ha vegyértékhéjában nyolc elektron van. Az atomok többségének vegyértékhéjában kevesebb, mint nyolc elektron van (kivéve a periódusos rendszer 18. csoportjában található nemesgázokat); ezért nem stabilak. Ezek az atomok hajlamosak egymással reagálni, hogy stabilakká váljanak. Így minden atom nemesgáz elektronikus konfigurációt érhet el. A kovalens kötés az egyik ilyen kémiai kötés, amely összeköti a vegyi vegyületek atomjait. A hidrogénkötések intermolekuláris vonzerők a molekulák között.
Hidrogénkötések
Ha a hidrogén olyan elektronegatív atomhoz kapcsolódik, mint a fluor, az oxigén vagy a nitrogén, akkor poláris kötés jön létre. Az elektronegativitás miatt a kötésben lévő elektronokat jobban vonzza az elektronegatív atom, mint a hidrogénatom. Ezért a hidrogénatom részleges pozitív töltést, míg az elektronegatívabb atom részleges negatív töltést kap. Ha két ilyen töltés-elválasztású molekula közel van egymáshoz, akkor vonzóerő lesz a hidrogén és a negatív töltésű atom között. Ez a vonzerő hidrogénkötésként ismert. A hidrogénkötések viszonylag erősebbek, mint a többi dipól kölcsönhatás, és ezek meghatározzák a molekuláris viselkedést. Például a vízmolekulák intermolekuláris hidrogénkötéssel rendelkeznek. Az egyik vízmolekula négy hidrogénkötést képezhet egy másik vízmolekulával. Mivel az oxigénnek két magányos párja van, két hidrogénkötést képes kialakítani a pozitív töltésű hidrogénnel. Ekkor a két vízmolekula dimerként ismert. Mindegyik vízmolekula négy másik molekulával képes kötődni a hidrogénkötési képesség miatt. Ennek eredményeként magasabb a víz forráspontja, még akkor is, ha a vízmolekulának alacsony a molekulatömege. Ezért magas a hidrogénkötések megszakításához szükséges energia, amikor a gázfázisba mennek. Ezenkívül a hidrogénkötések meghatározzák a jég kristályszerkezetét. A jégrács egyedülálló elrendezése elősegíti a vízen való lebegést, így védi a vízi élővilágot a téli időszakban. Ezen kívül a hidrogénkötés létfontosságú szerepet játszik a biológiai rendszerekben. A fehérjék és a DNS háromdimenziós szerkezete kizárólag hidrogénkötéseken alapul. A hidrogénkötéseket hevítés és mechanikai erők képesek megsemmisíteni.
Kovalens kötések
Amikor két hasonló vagy nagyon alacsony elektronegativitási különbséggel rendelkező atom együtt reagál, az elektronok megosztásával kovalens kötést alkotnak. Mindkét atom az elektronok ilyen módon történő megosztásával megszerezheti a nemesgáz elektronikus konfigurációt. A molekula az a termék, amelyet kovalens kötések képződnek az atomok között. Például, ha az azonos atomok összekapcsolódva molekulák, mint a Cl 2, H 2, vagy P 4, minden egyes atom kapcsolódik egy másik egy kovalens kötés. Metán-molekula (CH 4) is van közötti kovalens kötések szén- és hidrogénatomok. A metán egy példa olyan molekulákra, amelyek kovalens kötéseket tartalmaznak az atomok között nagyon alacsony elektronegativitási különbséggel.
Mi a különbség a hidrogén és a kovalens kötések között?
• Kovalens kötések keletkeznek az atomok között, hogy molekulát állítsanak elő. A molekulák között hidrogénkötések láthatók.
• A hidrogénatomnak ott kell lennie, hogy hidrogénkötés legyen. Kovalens kötések bármely két atom között előfordulhatnak.
• A kovalens kötések erősebbek, mint a hidrogén kötések.
• A kovalens kötésben az elektronok két atom között oszlanak meg, hidrogénkötéskor azonban ilyen jellegű megosztás nem történik meg; inkább elektrosztatikus kölcsönhatás lép fel a pozitív töltés és a negatív töltés között.
