vätebindningar

Vätebindningar är en typ av intermolekylär attraktion som uppstår mellan en väteatom som är kovalent bunden till en mycket elektronegativ atom (ofta syre, kväve eller fluor) och en annan elektronegativ atom med ett ledigt elektronpar. De är inte fullständiga kemiska bindningar utan starkare än vanliga van der Waals-krafter och är mycket riktade, vilket gör dem mest effektiva när de är nästan linjära.

Styrkan varierar men ligger vanligtvis mellan cirka 4 och 20 kJ/mol, kan i gynnsamma fall nå upp till cirka 40 kJ/mol. Bindningen uppstår där väteatomen fungerar som donator och den elektronegativa atomen som acceptor; riktningen och linjigheten gör bindningen starkare.

I flytande vatten bildar molekylerna ett dynamiskt vätebindningsnätverk. Varje vattenmolekyl kan bilda flera vätebindningar med grannar, och i genomsnitt uppträder cirka fyra per molekyl. Detta påverkar vattnets höga kokpunkt, ytspänning och isens struktur samt hur vatten beter sig som lösningsmedel och medium för biokemiska reaktioner.

Inom biologi är vätebindningar centrala för DNA-basparning (A–T har två, G–C har tre vätebindningar) samt för RNA-strukturer och proteiner genom veckning och interaktioner mellan aminosyror. De påverkar även löslighet och stabilitet hos många biologiska molekyler och medicinska ämnen.

Utanför molekylärbiologi spelar vätebindningar en roll i vattenhaltiga lösningar, polymerernas egenskaper och kristallina nätverk där de bidrar till struktur och dynamik. I vissa sammanhang kan protonöverföring ske längs vätebindningsnätverk genom Grotthussmekanismen.