vätebindningarna

Vätebindningar är svaga intermolekylära krafter som uppstår när ett väteatomen som är kovalent bundet till en mycket elektronegativ atom, vanligtvis syre, kväve eller fluor, fungerar som en donor och attraheras av ett elektronpar hos en närliggande atom som fungerar som acceptor. Kraften är starkare än van der Waals-krafter men mycket svagare än kovalenta eller joniska bindningar. Vätebindningar är därför riktade och uppvisar ofta en nästan linjär orientering mellan donatorn och acceptorn.

Donator- och acceptorbegreppet är centralt: vätebindningen bildas mellan ett H-atom som tillhandahålls av en molekyl och ett ledigt elektronpar hos en annan molekyl eller en del av samma molekyl. Typiska donatorer är O–H och N–H grupper; fluor är mindre vanligt men kan också bilda vätebindningar. Bindningens styrka varierar men ligger vanligtvis inom några få till ett tiotal kilojoule per mol, och påverkas av temperatur, flytande tillstånd och omgivningen.

Vätebindningar har stor betydelse för ämnens egenskaper. I vatten bildar de ett fortskaffat nätverk som höjer kokpunkten i förhållande till små alkoholers och andra liknande molekylers. De påverkar flytande vattnets struktur, densitet och värmeledning. I biologiska system är de avgörande för DNA:s basparning, proteinernas sekundära strukturer (t.ex. alfa-spiraler och beta-sheets) samt för enzymers aktiva siter och protein-ligand-interaktioner.

Observationer av vätebindningar görs med tekniker som IR-spektroskopi, NMR och röntgenkristallografi. Dessa metoder avslöjar bråkdelen av bindningens energi och orientering i olika miljöer.