Vodíková väzba vs Kovalentná väzba
Chemické väzby držia atómy a molekuly pohromade. Väzby sú dôležité pri určovaní chemického a fyzikálneho správania molekúl a atómov. Ako navrhuje americký chemik GNLewis, atómy sú stabilné, ak vo svojej valenčnej škrupine obsahujú osem elektrónov. Väčšina atómov má vo svojich valenčných škrupinách menej ako osem elektrónov (okrem vzácnych plynov v skupine 18 periodickej tabuľky); preto nie sú stabilné. Tieto atómy majú tendenciu navzájom reagovať, aby sa stali stabilnými. Každý atóm môže teda dosiahnuť elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu. Kovalentná väzba je taká chemická väzba, ktorá spája atómy v chemických zlúčeninách. Vodíkové väzby sú medzimolekulové príťažlivosti medzi molekulami.
Vodíkové väzby
Ak je vodík pripojený k elektronegatívnemu atómu, ako je fluór, kyslík alebo dusík, dôjde k polárnej väzbe. Kvôli elektronegativite budú elektróny vo väzbe viac priťahované k elektronegatívnemu atómu ako k atómu vodíka. Preto atóm vodíka získa čiastočný kladný náboj, zatiaľ čo elektronegatívnejší atóm získa čiastočný záporný náboj. Keď sú blízko dve molekuly s touto separáciou náboja, bude medzi vodíkom a záporne nabitým atómom pôsobiť príťažlivá sila. Táto príťažlivosť je známa ako vodíková väzba. Vodíkové väzby sú relatívne silnejšie ako iné dipólové interakcie a určujú molekulárne správanie. Napríklad molekuly vody majú intermolekulárne vodíkové väzby. Jedna molekula vody môže vytvárať štyri vodíkové väzby s ďalšou molekulou vody. Pretože kyslík má dva samostatné páry, môže s kladne nabitým vodíkom vytvárať dve vodíkové väzby. Potom môžu byť tieto dve molekuly vody známe ako dimér. Každá molekula vody sa môže spojiť s ďalšími štyrmi molekulami kvôli schopnosti viazať vodík. To má za následok vyšší bod varu vody, aj keď má molekula vody nízku molekulovú hmotnosť. Preto je energia potrebná na prerušenie vodíkových väzieb, keď idú do plynnej fázy, vysoká. Ďalej vodíkové väzby určujú kryštálovú štruktúru ľadu. Unikátne usporiadanie ľadovej mriežky mu pomáha plávať na vode, a tak chráni vodný život v zimnom období. Okrem toho hrá vodíková väzba v biologických systémoch zásadnú úlohu. Trojrozmerná štruktúra proteínov a DNA je založená výlučne na vodíkových väzbách. Vodíkové väzby sa môžu zničiť zahrievaním a mechanickými silami.
Kovalentné väzby
Keď dva atómy s podobným alebo veľmi nízkym rozdielom elektronegativity reagujú spoločne, vytvárajú zdieľanie elektrónov kovalentnú väzbu. Oba atómy môžu získať elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu zdieľaním elektrónov týmto spôsobom. Molekula je produkt, ktorý je výsledkom tvorby kovalentných väzieb medzi atómami. Napríklad, ak sú rovnaké atómy spojené dohromady za vzniku molekuly, ako Cl 2, H 2, alebo P 4, každý atóm je viazaný na ďalší kovalentnej väzbou. Metán molekula (CH 4) má tiež kovalentnej väzby medzi atómami uhlíka a vodíka. Metán je príkladom pre molekulu, ktorá má kovalentné väzby medzi atómami s veľmi nízkym rozdielom elektronegativity.
Aký je rozdiel medzi vodíkom a kovalentnými väzbami?
• Medzi atómami vznikajú kovalentné väzby, ktoré vytvárajú molekulu. Medzi molekulami možno pozorovať vodíkové väzby.
• Atóm vodíka by mal byť tam, aby mal vodíkovú väzbu. Kovalentné väzby sa môžu vyskytovať medzi ľubovoľnými dvoma atómami.
• Kovalentné väzby sú silnejšie ako vodíkové väzby.
• Pri kovalentnej väzbe sú elektróny rozdelené medzi dva atómy, ale pri vodíkovej väzbe k tomuto zdieľaniu nedochádza; skôr nastáva elektrostatická interakcia medzi kladným a záporným nábojom.
