Los puentes de hidrógeno son el tipo de fuerza intermolecular más intensa que se produce entre los dipolos permanentes de las moléculas, en el que el polo positivo es siempre hidrógeno, y el polo negativo puede ser flúor, oxígeno o nitrógeno, ya que estos elementos son muy electronegativos, es decir, atraen con más fuerza los electrones del doble enlace y están parcialmente cargados negativamente.
Características
- Presenta carácter covalente.
- Su fuerza es de entre 5 y 30 kJ por mol.
- Este tipo de enlace determina muchas cualidades de la sustancia.
- Es un tipo de fuerza intensa.
- Estas determinan las propiedades y la estructura de una molécula.
- Influyen mucho en el punto de ebullición y de fusión en estructuras cristalinas.
Importancia
Este tipo de fuerza intermolecular es responsable de algunos fenómenos interesantes como la tensión superficial del agua, que permite a algunos insectos caminar sobre ella.
Las moléculas que se encuentran en la superficie del agua sólo hacen puentes de hidrógeno con moléculas situadas al lado o debajo de las mismas, lo que provoca la contracción del líquido, y crea una fuerza sobre las moléculas de la superficie. Esto causa la denominada tensión superficial, que es como una fina capa o película que rodea al líquido.
Esta propiedad es muy importante ya que la tensión superficial es la que controla ciertos fenómenos de superficie, haciendo posible la vida de comunidades de microorganismos, como bacterias, hongos, algas, larvas y crustáceos, ya que permite su supervivencia en la superficie de los lagos.
Ejemplos
Por ejemplo, considera las moléculas de fluoruro de hidrógeno (HF), una molécula polar. En estado sólido, sus moléculas se atraen entre sí, de modo que el polo positivo (hidrógeno) de una molécula atrae al polo negativo (flúor) de otra.
Las moléculas de agua también realizan este tipo de interacción intermolecular con sus propias moléculas y con moléculas de otras sustancias que se disuelven en ellas.
Las moléculas de H2O son polares porque el hidrógeno tiene una carga parcial positiva (δ+), y el oxígeno tiene una carga parcial negativa (δ-). Así, el hidrógeno de una molécula es atraído por el oxígeno de otra molécula.
En estado líquido, las moléculas están más separadas unas de otras, presentando un cierto grado de libertad de movimiento, por lo que los puentes de hidrógeno entre sus moléculas se crean y deshacen todo el tiempo.
Por otro lado, en estado sólido, las moléculas de H2O están más cerca y forman puentes de hidrógeno, formando estructuras hexagonales. Estos espacios vacíos entre las moléculas disminuyen la densidad del hielo, ya que hacen que aumente su volumen.
Punto de ebullición del hidrógeno
Las moléculas unidas por puentes de hidrógeno o también llamados enlaces de hidrógeno tienen un punto de ebullición un poco más alto que muchas otras moléculas.
Esto se debe a la fuerza de la interacción. Los enlaces producidos mediante dipolo-dipolo o dipolo inducido tienden a ser más débiles que los puentes de hidrógeno y, por lo tanto, tienen puntos de ebullición ligeramente más bajos.