Unterschied zwischen Wasserstoffbrücke und kovalenter Bindung

Wasserstoffbrücke vs. kovalente Bindung

Chemische Bindungen halten Atome und Moleküle zusammen. Bindungen sind wichtig für die Bestimmung des chemischen und physikalischen Verhaltens von Molekülen und Atomen. Wie vom amerikanischen Chemiker G. N. Lewis vorgeschlagen, sind Atome stabil, wenn sie acht Elektronen in ihrer Valenzhülle enthalten. Die meisten Atome haben weniger als acht Elektronen in ihren Valenzschalen (außer den Edelgasen in der Gruppe 18 des Periodensystems); Daher sind sie nicht stabil. Diese Atome neigen dazu, miteinander zu reagieren, um stabil zu werden. Somit kann jedes Atom eine elektronische Konfiguration für Edelgase erreichen. Die kovalente Bindung ist eine solche chemische Bindung, die Atome in chemischen Verbindungen verbindet. Wasserstoffbrücken sind intermolekulare Anziehungspunkte zwischen Molekülen.

Wasserstoffbrücken

Wenn Wasserstoff an ein elektronegatives Atom wie Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff gebunden wird, führt dies zu einer polaren Bindung. Aufgrund der Elektronegativität werden die Elektronen in der Bindung stärker vom elektronegativen Atom angezogen als vom Wasserstoffatom. Daher erhält das Wasserstoffatom eine teilweise positive Ladung, wohingegen das elektronegativere Atom eine teilweise negative Ladung erhält. Wenn sich zwei Moleküle mit dieser Ladungstrennung in der Nähe befinden, besteht eine Anziehungskraft zwischen Wasserstoff und dem negativ geladenen Atom. Diese Anziehungskraft wird als Wasserstoffbrückenbindung bezeichnet. Wasserstoffbrücken sind relativ stärker als andere Dipolwechselwirkungen und bestimmen das molekulare Verhalten. Zum Beispiel weisen Wassermoleküle intermolekulare Wasserstoffbrücken auf. Ein Wassermolekül kann vier Wasserstoffbrücken mit einem anderen Wassermolekül bilden. Da Sauerstoff zwei freie Paare hat, kann er mit positiv geladenem Wasserstoff zwei Wasserstoffbrückenbindungen eingehen. Dann können die beiden Wassermoleküle als Dimer bezeichnet werden. Jedes Wassermolekül kann sich aufgrund der Fähigkeit zur Wasserstoffbrückenbindung mit vier anderen Molekülen verbinden. Dies führt zu einem höheren Siedepunkt für Wasser, obwohl ein Wassermolekül ein niedriges Molekulargewicht hat. Daher ist die Energie, die erforderlich ist, um die Wasserstoffbrückenbindungen aufzubrechen, wenn sie in die Gasphase gehen, hoch. Weiterhin bestimmen Wasserstoffbrücken die Kristallstruktur von Eis. Die einzigartige Anordnung des Eisgitters lässt es auf dem Wasser schwimmen und schützt so das Wasserleben im Winter. Abgesehen davon spielt die Wasserstoffbrückenbindung eine wichtige Rolle in biologischen Systemen. Die dreidimensionale Struktur von Proteinen und DNA basiert ausschließlich auf Wasserstoffbrücken. Wasserstoffbrücken können durch Erwärmung und mechanische Kräfte zerstört werden.

Kovalente Anleihen

Wenn zwei Atome mit ähnlichem oder sehr geringem Elektronegativitätsunterschied miteinander reagieren, bilden sie eine kovalente Bindung, indem sie Elektronen teilen. Beide Atome können die elektronische Konfiguration von Edelgas erhalten, indem sie auf diese Weise Elektronen teilen. Molekül ist das Produkt, das durch die Bildung kovalenter Bindungen zwischen Atomen entsteht. Zum Beispiel, wenn die gleichen Atome zu Molekülen wie Cl zusammengefügt werden₂, H₂, oder P₄, Jedes Atom ist durch eine kovalente Bindung an ein anderes gebunden. Methanmolekül (CH₄) hat auch kovalente Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen. Methan ist ein Beispiel für ein Molekül mit kovalenten Bindungen zwischen Atomen mit sehr geringer Elektronegativitätsdifferenz.