Unterschied zwischen Wasserstoffbrückenbindungen und kovalenter Bindungen

Wasserstoffbrücken und kovalente Bindungen

Chemische Bindungen halten Atome und Moleküle zusammen. Bindungen sind wichtig, um das chemische und physikalische Verhalten von Molekülen und Atomen zu bestimmen. Wie vom amerikanischen Chemiker G. N. Lewis vorgeschlagen, sind Atome stabil, wenn sie in ihrer Valenzschale acht Elektronen 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 Edelgaselektronikkonfiguration erreichen. Die kovalente Bindung ist eine solche chemische Bindung, die Atome in chemischen Verbindungen verbindet. Wasserstoffbrücken sind intermolekulare Anziehungen zwischen Molekülen.

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Wasserstoffbrücken

Wenn Wasserstoff an ein elektronegatives Atom wie Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff gebunden ist, entsteht eine polare Bindung. Aufgrund der Elektronegativität werden die Elektronen in der Bindung stärker vom elektronegativen Atom als vom Wasserstoffatom angezogen. Daher wird das Wasserstoffatom partiell positiv geladen, während das elektronegativere Atom eine teilweise negative Ladung erhält. Wenn zwei Moleküle mit dieser Ladungstrennung nahe beieinander liegen, wird eine Anziehungskraft zwischen Wasserstoff und dem negativ geladenen Atom auftreten. Diese Attraktion ist als Wasserstoffbrücken bekannt. Wasserstoffbrücken sind relativ stärker als andere Dipolwechselwirkungen und bestimmen das molekulare Verhalten. Zum Beispiel haben Wassermoleküle eine intermolekulare Wasserstoffbindung. Ein Wassermolekül kann mit einem anderen Wassermolekül vier Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Da Sauerstoff zwei einsame Paare hat, kann er zwei Wasserstoffbrücken mit positiv geladenem Wasserstoff bilden. Dann können die beiden Wassermoleküle als Dimer bekannt sein. Jedes Wassermolekül kann aufgrund der Wasserstoffbindungsfähigkeit mit vier anderen Molekülen verbunden werden. Dies führt zu einem höheren Siedepunkt für Wasser, obwohl ein Wassermolekül ein niedriges Molekulargewicht hat. Daher ist die Energie, die benötigt wird, um die Wasserstoffbindungen zu brechen, wenn sie in die Gasphase gehen, hoch. Außerdem bestimmen Wasserstoffbrücken die Kristallstruktur von Eis. Die einzigartige Anordnung des Eisgitters hilft, auf dem Wasser zu schwimmen und schützt somit das Wasserleben in der Winterzeit. Darüber hinaus spielt die Wasserstoffbrückenbindung in biologischen Systemen eine wichtige Rolle. Die dreidimensionale Struktur von Proteinen und DNA beruht ausschließlich auf Wasserstoffbrücken. Wasserstoffbrücken können durch Erwärmung und mechanische Kräfte zerstört werden.

Kovalente Bindungen

Wenn zwei Atome mit einem ähnlichen oder sehr niedrigen Elektronegativitätsunterschied miteinander reagieren, bilden sie eine kovalente Bindung, indem sie Elektronen teilen.Beide Atome können die Edelgas-Elektronenkonfiguration durch Teilen von Elektronen auf diese Weise erhalten. Molekül ist das Produkt, das durch die Bildung von kovalenten Bindungen zwischen Atomen entsteht. Wenn beispielsweise dieselben Atome miteinander verbunden sind, um Moleküle wie Cl 2 , H 2 oder P 4 zu bilden, ist jedes Atom durch einen kovalenten Bindung. Das Methanmolekül (CH 4 ) hat auch kovalente Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen. Methan ist ein Beispiel für ein Molekül mit kovalenten Bindungen zwischen Atomen mit sehr geringer Elektronegativitätsdifferenz.

Was ist der Unterschied zwischen Wasserstoff und kovalenten Bindungen ?

• Kovalente Bindungen zwischen Atomen führen zu einem Molekül. Wasserstoffbrücken können zwischen Molekülen gesehen werden.

• Wasserstoffatom sollte dort sein, um eine Wasserstoffbrücke zu haben. Kovalente Bindungen können zwischen zwei beliebigen Atomen auftreten.

• Kovalente Bindungen sind stärker als Wasserstoffbrücken.

• Bei der kovalenten Bindung werden Elektronen zwischen zwei Atomen geteilt, aber bei der Wasserstoffbindung findet diese Art der Teilung nicht statt; vielmehr tritt eine elektrostatische Wechselwirkung zwischen einer positiven Ladung und einer negativen Ladung auf.