Vodíková vazba

Vodíková vazba ve vodě (černé přerušované čáry). Béžové čáry: kovalentní vazby mezi atomy kyslíku (červeně) a vodíku (bíle).

Vodíková vazba (vodíkový můstek) je druh slabé vazebné interakce mezi molekulami, ale může se uplatnit i v rámci dvou částí jedné molekuly. Je silnější než většina ostatních mezimolekulárních sil, ale je podstatně slabší (asi 10×) než iontová nebo kovalentní vazba. Vodíkovou vazbu tvoří na jedné straně skupina vodík – silně elektronegativní prvek a na druhé straně atom s volným elektronovým párem; detailněji dále.

Vznik vodíkové vazby

Protože má atom vodíku pouze jeden elektron, dojde při vytvoření vazby k elektronegativnímu prvku ke značnému odhalení atomového jádra. Vzniklý parciální kladný náboj na atomu vodíku může poutat nevazebné elektronové páry okolních molekul (v případě intramolekulární vazby jde o elektronové páry stejné molekuly).

Vznik vodíkové vazby je možný pouze u velmi elektronegativních prvků, jako jsou fluor, kyslík a dusík. Jedině tyto tři prvky jsou schopné v dostatečné míře odčerpat elektronovou hustotu od atomu vodíku.

Povaha vazby

Vodíková vazba zahrnuje elektrostatické a kvantově-mechanické interakce. Z elektrostatických je to hlavně dipól-dipólová interakce a Londonovy disperzní síly.

Energie vodíkové vazby

Nejslabší vodíkové vazby mají energii 1–2 kJ.mol^–1, nejsilnější dosahují energii okolo 40 kJ.mol^–1 (u aniontu HF₂^–). Délka vodíkové vazby závisí na energii vazby, teplotě a tlaku. Typická délka vodíkové vazby ve vodě je 1,97 Å.

Změny fyzikálních vlastností látek v důsledku vodíkové vazby

Vodíková vazba způsobuje zvětšení mezimolekulárních přitažlivých sil, což silně ovlivní fyzikálně-chemické vlastnosti systému (teplotu varu a tání, hustotu, viskozitu, (všechny se zvyšují) atd.). Díky vodíkové vazbě má voda teplotu varu 100 °C, zatímco sulfan (který vodíkové vazby nevytváří) vře při −60,75 °C.