Enlace

Enlace Puente de Hidrógeno
Los puentes de Hidrógeno, se forman por átomos de Hidrógeno localizados entre átomos pequeños muy electronegativos, cuando un átomo de Hidrógeno está unido covalentemente, a un átomo electronegativo,Oxígeno, Nitrógeno o Flúor, el átomo con mayor electronegatividad atraerá hacia si los electrones del enlace, formándose un dipolo negativo, mientras que el átomo dehidrógeno, al ceder parcialmente sus electrones, genera un dipolo de carga positiva en su entorno. Estas cargas opuestas se atraen. Esta deficiencia parcial en electrones, hace a los átomos de Hidrógeno susceptibles de atracción por los electrones no compartidos en los átomos de Oxígeno, Nitrógeno o Flúor.
A continuación se detallan algunos valores de la fuerza de puentes de hidrógeno: .
F—H...F (155kJ/mol)
O—H...N (29 kJ/mol)
O—H...O (21 kJ/mol)
N—H...N (13 kJ/mol)
N—H...O (8 kJ/mol)
HO—H...:OH3+ (18 kJ/mol) .
El puente de Hidrógeno es un caso especial de la interacción dipolo-dipolo, es relativamente débil entre -20 y -30 kJ mol -1la fuerza de enlace aumenta al aumentar la electronegatividad y disminuye con el tamaño de los átomos participantes.
[2] En el caso del oxígeno, con un total de 8electrones, se presentan DOS pares de electrones solitarios, tanto en el caso de la hibridación sp3 como de la sp2:
Sin hibridar
1s22s22p2x2p1y2p1z
Agua
Hibridación sp3
1s22sp22sp12sp1
Archivo:Molécula de agua.gif

Hibridación sp2
1s22sp22sp12p1z


Los dos pares de electrones solitarios se muestran en rojo; los orbitales en verde, ocupados por un electrón cada uno, son los que van a participar enlos enlaces. En el caso de la hibridación sp2, trigonal, como en el C=O (no mostrada la figura), también hay dos pares de electrones solitarios. En resumen, un átomo de oxígeno puede actuar como aceptor de dos puentes de hidrógeno.
El nitrógeno tiene un electrón menos y por consiguiente presenta sólo un par de electrones solitarios, pero tiene tres electrones en orbitales que pueden participar enenlaces. Un átomo de nitrógeno puede actuar como aceptor de un solo puente de hidrógeno.
Sin hibridar
1s22s22p1x2p1y2p1z
Amoníaco
Hibridación sp3
1s22sp22sp12sp12sp1
Archivo:Molécula de Amoníaco.gif

Otros aceptores de puentes de hidrógeno de importancia son los aniones monovalentes, principalmente el F-1
Propiedades
El enlace de hidrógeno presenta un cierto carácter covalente. O, loque es lo mismo, podemos considerar que el enlace resuena entre estas dos posibles estructuras:


Estructura de la molécula de agua
La distancia interatómica entre el hidrógeno y el aceptor es menor que la suma de sus radios de Van der Waals, (0,27 nm, aprox. para un par Oxígeno-Hidrógeno), aunque están más separados que si estuvieran unidos por un enlace covalente puro:


Energía de enlace dehidrógeno en la molécula de agua
La energía del enlace de hidrógeno depende del ángulo de enlace; es máxima cuando los tres átomos (dador-hidrógeno-aceptor) están alineados y disminuye cuando se disponen en ángulo. Es un enlace muy direccional aunque pequeñas variaciones de hasta 20º no tienen demasiada importancia. Por último, la energía de un enlace de hidrógeno depende de los aceptores y dadores.De mayor a menor energía de enlace tenemos las siguientes posibilidades:


Energía de enlace
En condiciones óptimas la energía de un enlace de hidrógeno puede alcanzar unos 23 kJ/mol (unas 15 veces más que la energía de las fuerzas de dispersión de London.
Puente de hidrógeno intermolecular
De las fuerzas intermoleculares, el puente de hidrógeno es la de mayor entidad, su fuerza es de entre 5 y30 kJ por mol, pero existen casos en los que llega a 155 kJ por mol. El puente de hidrógeno intermolecular es el responsable de muchas de las cualidades de la sustancia.
Una molécula de agua, se forma entre un átomo de Oxígeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su...