¿Cómo funciona el enlace de hidrógeno?

El enlace de hidrógeno es el enlace (o más exactamente, una atracción intermolecular) entre un átomo de hidrógeno unido a un átomo altamente electronegativo como el flúor, el oxígeno o el nitrógeno.

La electronegatividad es la medida de la tendencia de un átomo a atraer un par de electrones unidos hacia sí mismo. La razón se debe a la carga efectiva del núcleo. Ahora, si comienza a moverse por la tabla periódica, agrega electrones y protones, pero los electrones se agregan a la misma capa. Esto significa que el efecto de protección sigue siendo el mismo. El efecto de blindaje es el efecto de reducir la carga efectiva de los electrones externos debido a que los electrones internos ‘bloquean’ parte de esa carga. Ahora, un aumento en el número de protones significa que el número de cargas positivas aumenta, lo que significa que los electrones se acercan cada vez más al núcleo. El átomo se contrae y también aumenta la densidad de carga general del átomo. Cuando se une con un átomo de hidrógeno, esta alta densidad de carga hace que atraiga los electrones unidos hacia sí mismo, creando un dipolo .

Distribución de densidad electrónica de HF

¿Qué es un dipolo? Un dipolo sería dos polos (+ y -) separados por una distancia. Tomemos el ejemplo de HF. El flúor es altamente electronegativo, por lo tanto, atrae el electrón unido del hidrógeno hacia sí mismo. Esto hace que los electrones pasen más tiempo dentro del átomo de flúor que el átomo de hidrógeno. Esto significa que la carga se ‘desequilibra’, por lo tanto, crea una pequeña carga llamada [math] \ delta + [/ math] (delta-plus) y [math] \ delta – [/ math].

Ahora, los cargos opuestos se atraen. Esto hace que las pequeñas cargas se acerquen entre sí, haciendo que las moléculas de HF se peguen entre sí. Ese efecto de “tirón” causado por estos dipolos se llama atracción intermolecular. Como se encuentra entre H y F, se llama ‘enlace de hidrógeno’.

¡Me encanta esta imagen que demuestra el enlace de hidrógeno entre las moléculas de agua!

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El enlace de hidrógeno es una fuerza de atracción entre las moléculas polares en las que el hidrógeno H está unido a átomos más electronegativos como nitrógeno N, flúor F u oxígeno O.
Ejemplo:
En el caso del agua H2O, una molécula polar, el átomo de H tiene una carga parcialmente positiva, mientras que el oxígeno O tiene una carga parcialmente negativa. El oxígeno es más electronegativo y atrae a los átomos de H hacia sí mismo. Como resultado, se crea un enlace débil llamado “Enlace de Hidrógeno” entre ellos. No debe confundirse con los enlaces covalentes que implican el intercambio de electrones.

El enlace de hidrógeno funciona debido a una alta diferencia de electronegatividad y, por lo tanto, solo el oxígeno, el nitrógeno y la harina pueden unirse al hidrógeno.

Estos elementos atraerán electrones hacia sí mismos, dejando al átomo de hidrógeno cargado positivamente.

Esta diferencia en las cargas permite que elementos muy electronegativos se unan fácilmente al núcleo de hidrógeno desnudo

El enlace de hidrógeno es mucho más fuerte que los enlaces intermoleculares dipolo-dipolo o las fuerzas de dispersión de Londres, pero sigue siendo mucho más débil que los enlaces covalentes.

El enlace de hidrógeno tiene lugar en presencia de elementos altamente electronegativos como Cl, F, Br e I con hidrógeno. El enlace de hidrógeno puede estar en el compuesto, es decir, enlace intramolecular o entre 2 compuestos diferentes, es decir, enlace de hidrógeno intermolecular.