Водородна врска

Водородната врска е меѓумолекулска врска која се јавува помеѓу молекулите (или јоните) во течностите и цврстите тела. Оваа врска секогаш се јавува кај молекули во кои водородниот атом е сврзан за друг мал атом со голема електронегативност (како флуор, кислород, азот и др.) и друг таков атом што содржи неподелени електронски парови, од друг, или, пак, од истата молекула.

Модел на водородни врски (1) помеѓу молекули на вода

Дипол во молекулата на водата.

Молекулите во кои водородот е сврзан за атом со голема електронегативност се поларни, со делумно позитивен полнеж (δ⁺) на водородниот и делумно негативен полнеж (δ^-) на електронегативниот атом. Поради тоа, водородните атоми стапуваат во заемодејствија со неподелените електронски парови на атомот на друг таков електронегативен елемент (најчесто од друга молекула), при што водородниот атом се јавува како своевиден "мост" меѓу тие два атома.

Својства на водородната врска

Водородната врска е значително посилна од Ван дер Ваалсовите заемодејствија, но, најчесто е доста послаба од ковалентната врска. Сепак, таа има силно влијание врз својствата на супстанците меѓу чии молекули е присутна. Тоа, пред сè, се должи на асоцирањето на молекулите што се поврзуваат меѓу себе со водородна врска во поголеми агрегати. Токму затоа водата, која е изградена од мали молекули, има релативно висока точка на вриење. Имено, потребно е најнапред да се доведе дополнителна енергија за раскинување на водородните врски меѓу молекулите, а потоа тие да добијат доволно кинетичка енергија за да ја напуштат течноста. Супстанците изградени од молекули кои може да образуваат водородни врски се растворливи во вода. Покрај тоа, кај оние супстанци кај кои постои можност за водородно сврзување, точката на вриење е повисока во однос на супстанци со приближни вредности за моларната маса, а кај кои нема можност за водородно сврзување.

Водородната врска може да се образува меѓу молекули на една иста супстанца, како и меѓу молекули на различни супстанци. Токму затоа оние супстанци кај кои постои можност за водородно сврзување се растворливи во вода.

Аномалија на водата

Разликите во јачината на водородните врски во течната вода и во мразот се причина за аномалијата на водата. Течната вода има поголема густина од мразот, поради што мразот плива на површината на водата. Ова се должи на послабите водородни врски во мразот во однос на течната вода, што значи дека молекулите во мразот се на поголемо меѓусебно растојание отколку во течната вода. Тоа, пак, од друга страна значи дека иста маса мраз во однос на течната вода ќе зафаќа поголем волумен, т.е. ќе има помала густина.

Видови водородни врски

Водородни врски помеѓу гванин и цитозин, еден од двата вида на базни парови во ДНК.

Секогаш кога водородната врска се образува меѓу две различни молекули, било да се од иста или од различни супстанци, станува збор за т.н.меѓумолекулска водородна врска. Меѓутоа, понекогаш водородната врска може да се образува и меѓу атомите во една иста молекула. Во таков случај, станува збор за внатремолекулска водородна врска. Внатремолекулските водородни врски придонесуваат за стабилноста на таквите молекули и за нивната структура. Од сите вакви примери, најважен е примерот за водородните врски во белковините, а особено во молекулата на ДНК меѓу паровите на бази.