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Les molécules de HF, H2O et NH3 sont toutes capables de former des liaisons hydrogène. Quelle propriété d’une molécule lui donne la capacité de former une liaison hydrogène ?
Une liaison hydrogène est une interaction dipôle-dipôle entre un atome d’hydrogène relié de manière covalente et un doublet non liant d’une molécule adjacente. En général, ce doublet non liant provient d’un élément électronégatif. Étant donné que les atomes comme le fluor, l’oxygène et l’azote sont fortement électronégatifs, lorsqu’ils sont reliés de manière covalente à un atome d’hydrogène, un dipôle se forme. Les atomes électronégatifs ont tendance à attirer vers eux les doublets d’électrons de la liaison, provoquant une séparation partielle des charges positive et négative, ce qui forme le dipôle.
Les charges partielles opposées des molécules adjacentes sont attirées les unes par les autres. La molécule avec l’hydrogène partiellement positif attiré par la molécule adjacente est le donneur de liaison hydrogène. La molécule avec le doublet non liant sur un atome électronégatif attirant un atome d’hydrogène adjacent est l’accepteur de liaison hydrogène. Cette attraction est connue sous le nom de liaison hydrogène. Le fluorure d’hydrogène, l’eau et l’ammoniac forment tous des liaisons hydrogène.
Une liaison hydrogène a tendance à être plus forte s’il y a une séparation de charge plus prononcée dans les molécules. Par exemple, dans le fluorure d’hydrogène, la séparation des charges est très élevée. Les molécules avec un atome d’hydrogène relié de manière covalente au fluor ont tendance à générer des liaisons hydrogène particulièrement fortes avec les molécules adjacentes. Les molécules de ce type tendent à former des dipôles forts. Ceci est dû à la valeur d’électronégativité très élevée du fluor sur l’échelle de Pauling, en particulier par rapport à celle de l’hydrogène. Les molécules de fluorure d’hydrogène contiennent des liaisons covalentes avec de grandes différences d’électronégativité et des dipôles très forts.
Les molécules d’eau s’engagent également dans des liaisons hydrogènes fortes, l’hydrogène et l’oxygène ayant également une grande différence d’électronégativité.
Les molécules d’ammoniac présentent des capacités similaires à former des liaisons hydrogène.
Ces trois molécules sont toutes capables de former des liaisons hydrogène à partir de la différence d’électronégativité des atomes qu’elles contiennent. Par conséquent, la propriété d’une molécule qui lui donne la capacité de former une liaison hydrogène est une grande différence d’électronégativité entre l’hydrogène et l’atome auquel il est relié.
