Cos'è un legame idrogeno?
Un legame idrogeno è un legame relativamente debole che gli atomi di idrogeno producono con l'azoto, l'ossigeno o il fluoro di atomi elettronegativi.I legami idrogeno sono più deboli dei legami ionici, covalenti e metallici, ma ancora leggermente forti a sé stanti, con un'energia in genere compresa tra 5 e 30 kJ/mole.Al contrario, i legami covalenti deboli hanno un'energia di circa 155 kJ/mol.Il legame idrogeno può essere un legame intermolecolare (tra molecole) o intramolecolare (tra diverse parti di una molecola).Questo tipo di legame può verificarsi in entrambe le molecole organiche, come il DNA, sia le molecole inorganiche, come l'acqua.Il legame idrogeno è parzialmente responsabile della complessa struttura secondaria e terziaria delle proteine.
L'esempio più onnipresente e più semplice di legame idrogeno è in acqua, dove ogni molecola d'acqua è legata a quattro molecole d'acqua adiacenti attraverso il legame idrogeno.L'atomo di ossigeno in ciascuna molecola di acqua ha due elettroni solitari da offrire, che sono prontamente legati dagli atomi di idrogeno in altre molecole d'acqua.Inoltre, i due atomi di idrogeno attaccati a ogni legame di ossigeno alle molecole di ossigeno nelle molecole d'acqua adiacenti.Questo legame intermolecolare è responsabile del punto di ebollizione relativamente alto dell'acqua.L'acqua ha un punto di ebollizione estremamente elevato rispetto ai materiali costituiti da molecole di dimensioni simili.Se questi legami non esistessero, l'acqua bolliva a una temperatura simile all'anidride carbonica (che bolle a -78 ° C o -108,4 ° F) e la vita come sappiamo che sarebbe impossibile.
Un legame idrogeno è costituito da un legame idrogenoAccettore, l'atomo bersaglio e un donatore di legame idrogeno, l'atomo di idrogeno stesso.A volte, in molecole come il cloroformio (CHCL 3 ), il carbonio può essere coinvolto nel legame idrogeno, specialmente se circondato da atomi elettronegativi come il cloro.Un legame idrogeno è insolito e spesso chiamato un'interazione elettrostatica dipolo-dipolo (un'interazione intermolecolare debole), raggruppandolo con legami più transitori causati da fluttuazioni quantistiche momentanee nella carica elettrica, ma ha anche molte caratteristiche dei legami covalenti molto più forti,dove le nuvole di elettroni si sovrappongono effettivamente direttamente.Queste caratteristiche includono la direzionalità, la forza, le distanze interatomiche di produzione più brevi di quelle tipiche nelle interazioni transitorie di van der Waals e un numero limitato di partner di interazione, che è diagnostica di legami più forti.
La lunghezza dei legami idrogeno varia a seconda della resistenza del legame,temperatura e pressione.La resistenza del legame dipende anche da una serie di fattori, tra cui temperatura, angolo di legame, pressione e ambiente.In acqua, la lunghezza tipica di un legame idrogeno è 1,97 Å (197 pm).