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Beispiele für Wasserstoffbrückenbindungen in der Chemie

Wasserstoffbrücken treten auf, wenn ein Wasserstoffatom eine Dipol-Dipol-Anziehung an ein elektronegatives Atom erfährt . Normalerweise treten Wasserstoffbrücken zwischen Wasserstoff und Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff auf. Manchmal ist die Bindung intramolekular oder zwischen Atomen eines Moleküls und nicht zwischen Atomen getrennter Moleküle (intermolekular).

 

Beispiele für Wasserstoffbrückenbindungen

Hier ist eine Liste von Molekülen, die Wasserstoffbrückenbindungen aufweisen:

    • Wasser  (H 2 O): Wasser ist ein hervorragendes Beispiel für Wasserstoffbrücken. Die Bindung besteht zwischen dem Wasserstoff eines Wassermoleküls und den Sauerstoffatomen eines anderen Wassermoleküls. nicht zwischen den beiden Wasserstoffatomen (ein häufiges Missverständnis). Dies funktioniert so, dass aufgrund der polaren Natur des Wassermoleküls jedes Wasserstoffatom sowohl den Sauerstoff, an den es gebunden ist, als auch die Nichtwasserstoffseite der Sauerstoffatome anderer Wassermoleküle anzieht. Wasserstoffbrücken in Wasser führen zu einer Kristallstruktur des Eises, wodurch es weniger dicht als Wasser ist und schwimmen kann.
    • Chloroform  (CHCl 3 ): Wasserstoffbrücken treten zwischen Wasserstoff eines Moleküls und Kohlenstoff eines anderen Moleküls auf.
    • Ammoniak (NH 3 ): Zwischen Wasserstoff eines Moleküls und Stickstoff eines anderen bilden sich Wasserstoffbrücken. Im Fall von Ammoniak ist die Bildung, die sich bildet, sehr schwach, da jeder Stickstoff ein einzelnes Elektronenpaar hat. Diese Art der Wasserstoffbindung mit Stickstoff tritt auch in Methylamin auf.
    • Acetylaceton  (C 5 H 8 O 2 ): Zwischen Wasserstoff und Sauerstoff tritt eine intramolekulare Wasserstoffbindung auf.

 

  • DNA:  Zwischen Basenpaaren bilden sich Wasserstoffbrücken. Dies verleiht der DNA ihre Doppelhelixform und ermöglicht die Replikation der Stränge, da sie entlang der Wasserstoffbrückenbindungen „entpacken“.
  • Nylon:  Wasserstoffbrückenbindungen finden sich zwischen den Wiederholungseinheiten des Polymers.
  • Fluorwasserstoffsäure (HF): Fluorwasserstoffsäure bildet , was eine symmetrische Wasserstoffbrücke genannt wird, die stärker ist als die normale Wasserstoffbrückenbindung ist. Diese Art der Bindung bildet sich auch in Ameisensäure.
  • Proteine:  Wasserstoffbrückenbindungen führen zu einer Proteinfaltung, die dem Molekül hilft, die Stabilität aufrechtzuerhalten und eine funktionelle Konfiguration anzunehmen.
  • Polymere:  Polymere, die Carbonyl- oder Amidgruppen enthalten, können Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Beispiele umfassen Harnstoff und Polyurethan und die natürliche Polymercellulose. Wasserstoffbrücken in diesen Molekülen erhöhen ihre Zugfestigkeit und ihren Schmelzpunkt.
  • Alkohol:  Ethanol  und andere Alkohole enthalten Wasserstoffbrücken zwischen Wasserstoff und Sauerstoff.

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