Hidrogénkötés vs kovalens kötés
A kémiai kötések tartják össze az atomokat és a molekulákat. A kötések fontosak a molekulák és atomok kémiai és fizikai viselkedésének meghatározásában. G. N. Lewis amerikai kémikus javaslata szerint az atomok akkor stabilak, ha nyolc elektront tartalmaznak vegyértékhéjukban. A legtöbb atom vegyértékhéjában nyolcnál kevesebb elektron van (kivéve a periódusos rendszer 18. csoportjában szereplő nemesgázokat); ezért nem stabilak. Ezek az atomok általában reagálnak egymással, hogy stabillá váljanak. Így minden atom elérhet egy nemesgáz-elektronikus konfigurációt. A kovalens kötés az egyik ilyen kémiai kötés, amely összeköti az atomokat a kémiai vegyületekben. A hidrogénkötések intermolekuláris vonzerőt jelentenek a molekulák között.
Hidrogénkötések
Ha a hidrogén egy elektronegatív atomhoz, például fluorhoz, oxigénhez vagy nitrogénhez kapcsolódik, poláris kötés jön létre. Az elektronegativitás miatt a kötésben lévő elektronok jobban vonzódnak az elektronegatív atomhoz, mint a hidrogénatomhoz. Ezért a hidrogénatom részleges pozitív töltést kap, míg az elektronegatívabb atom részleges negatív töltést kap. Ha két ilyen töltéskülönbséggel rendelkező molekula közel van, akkor vonzási erő lép fel a hidrogén és a negatív töltésű atom között. Ezt a vonzást hidrogénkötésnek nevezik. A hidrogénkötések viszonylag erősebbek, mint a többi dipólus kölcsönhatás, és meghatározzák a molekuláris viselkedést. Például a vízmolekulák intermolekuláris hidrogénkötéssel rendelkeznek. Egy vízmolekula négy hidrogénkötést tud kialakítani egy másik vízmolekulával. Mivel az oxigénnek két magányos párja van, két hidrogénkötést tud kialakítani pozitív töltésű hidrogénnel. Ekkor a két vízmolekula dimerként ismert. Minden vízmolekula négy másik molekulával kapcsolódhat a hidrogénkötési képessége miatt. Ez magasabb forráspontot eredményez a víz számára, még akkor is, ha a vízmolekula molekulatömege alacsony. Ezért a hidrogénkötések felszakításához szükséges energia, amikor azok gázfázisba kerülnek, magas. Továbbá a hidrogénkötések határozzák meg a jég kristályszerkezetét. A jégrács egyedülálló elrendezése segíti a vízen lebegést, így védi a vízi élőlényeket a téli időszakban. Ezen kívül a hidrogénkötés létfontosságú szerepet játszik a biológiai rendszerekben. A fehérjék és a DNS háromdimenziós szerkezete kizárólag hidrogénkötéseken alapul. A hidrogénkötések tönkretehetik a melegítést és a mechanikai erőket.
Kovalens kötések
Amikor két hasonló vagy nagyon alacsony elektronegativitás-különbséggel rendelkező atom egymással reagál, az elektronok megosztásával kovalens kötést képeznek. Mindkét atom megszerezheti a nemesgáz-elektronikus konfigurációt az elektronok ilyen módon történő megosztásával. A molekula az atomok közötti kovalens kötések képződésének eredménye. Például amikor ugyanazok az atomok egyesülnek olyan molekulákká, mint a Cl2, H2 vagy P4, minden atom kovalens kötéssel kapcsolódik a másikhoz. A metán molekula (CH4) kovalens kötésekkel is rendelkezik a szén- és hidrogénatomok között. A metán egy példa egy olyan molekulára, amely kovalens kötésekkel rendelkezik az atomok között, nagyon kis elektronegativitáskülönbséggel.
Mi a különbség a hidrogén- és a kovalens kötések között?
• Az atomok között kovalens kötések jönnek létre, amelyek molekulát alkotnak. Hidrogénkötések láthatók a molekulák között.
• A hidrogénatomnak ott kell lennie, hogy hidrogénkötése legyen. Kovalens kötés bármely két atom között létrejöhet.
• A kovalens kötések erősebbek, mint a hidrogénkötések.
• A kovalens kötésben az elektronok megoszlanak két atom között, de a hidrogénkötésben ez a fajta megosztás nem megy végbe; inkább elektrosztatikus kölcsönhatás lép fel a pozitív és a negatív töltés között.
