Vodíková vazba vs kovalentní vazba
Chemické vazby drží atomy a molekuly pohromadě. Vazby jsou důležité při určování chemického a fyzikálního chování molekul a atomů. Jak navrhuje americký chemik GNLewis, atomy jsou stabilní, když obsahují osm elektronů ve své valenční skořápce. Většina atomů má ve valenčních skořápkách méně než osm elektronů (kromě vzácných plynů ve skupině 18 periodické tabulky); proto nejsou stabilní. Tyto atomy mají tendenci reagovat navzájem, aby se staly stabilními. Každý atom tak může dosáhnout elektronické konfigurace vzácného plynu. Kovalentní vazba je jedna taková chemická vazba, která spojuje atomy v chemických sloučeninách. Vodíkové vazby jsou mezimolekulární přitažlivosti mezi molekulami.
Vodíkové vazby
Když je vodík připojen k elektronegativnímu atomu, jako je fluor, kyslík nebo dusík, vznikne polární vazba. Kvůli elektronegativitě budou elektrony ve vazbě více přitahovány k elektronegativnímu atomu než k atomu vodíku. Atom vodíku tedy získá částečný kladný náboj, zatímco elektronegativnější atom získá částečný záporný náboj. Když jsou blízko dvě molekuly s touto separací náboje, bude mezi vodíkem a záporně nabitým atomem přitahovací síla. Tato atrakce je známá jako vodíková vazba. Vodíkové vazby jsou relativně silnější než jiné dipólové interakce a určují molekulární chování. Například molekuly vody mají intermolekulární vodíkové vazby. Jedna molekula vody může tvořit čtyři vodíkové vazby s jinou molekulou vody. Protože kyslík má dva osamělé páry, může s kladně nabitým vodíkem vytvářet dvě vodíkové vazby. Potom mohou být tyto dvě molekuly vody známé jako dimer. Každá molekula vody se může spojit se čtyřmi dalšími molekulami kvůli schopnosti vodíkové vazby. To má za následek vyšší bod varu pro vodu, i když má molekula vody nízkou molekulovou hmotnost. Proto je energie potřebná k rozbití vodíkových vazeb, když přecházejí do plynné fáze, vysoká. Dále vodíkové vazby určují krystalovou strukturu ledu. Unikátní uspořádání ledové mřížky mu pomáhá plavat na vodě, a tím chrání vodní život v zimním období. Kromě toho hraje vodíková vazba zásadní roli v biologických systémech. Trojrozměrná struktura proteinů a DNA je založena pouze na vodíkových vazbách. Vodíkové vazby mohou být zničeny zahříváním a mechanickými silami.
Kovalentní vazby
Když dva atomy, které mají podobný nebo velmi nízký rozdíl elektronegativity, reagují společně, tvoří kovalentní vazbu sdílením elektronů. Oba atomy mohou získat elektronickou konfiguraci vzácného plynu sdílením elektronů tímto způsobem. Molekula je produkt vzniklý tvorbou kovalentních vazeb mezi atomy. Například, pokud jsou stejná atomy spojeny dohromady za vzniku molekuly, jako Cl 2, H 2, nebo P 4, každý atom je vázán na další kovalentní vazbou. Molekula metanu (CH 4) má také kovalentní vazby mezi atomy uhlíku a vodíku. Metan je příkladem molekuly, která má kovalentní vazby mezi atomy s velmi nízkým rozdílem elektronegativity.
Jaký je rozdíl mezi vodíkem a kovalentními vazbami?
• Mezi atomy vznikají kovalentní vazby za vzniku molekuly. Mezi molekulami lze vidět vodíkové vazby.
• Atom vodíku by měl být tam, aby měl vodíkovou vazbu. Kovalentní vazby mohou nastat mezi libovolnými dvěma atomy.
• Kovalentní vazby jsou silnější než vodíkové vazby.
• V kovalentní vazbě jsou elektrony sdíleny mezi dvěma atomy, ale ve vodíkové vazbě tento druh sdílení neprobíhá; spíše dochází k elektrostatické interakci mezi kladným a záporným nábojem.
