Chimica per il liceo/I legami: differenze tra le versioni

Il '''legame a idrogeno''' (anche detto '''ponte a idrogeno''') è una particolare forma di legame dipolo-dipolo che si instaura tra molecole polari nelle quali ''un atomo d'idrogeno (H) si viene a trovare tra due atomi entrambi di piccoli e molto elettronegativi, essendo legato covalentemente a uno di essi''. Gli elementi che possono essere coinvolti in tale legame, oltre ovviamente all'idrogeno, sono tre: l'<nowiki/>''azoto'' (N), l'''ossigeno'' (O) e il ''fluoro'' (F). Poiché l'atomo di idrogeno ha le dimensioni più piccole e possiede un solo elettrone, quando forma un legame covalente con un atomo ad elevata elettronegatività, si genera un dipolo, in cui l'idrogeno acquista una parziale carica positiva (δ+), generando un intenso campo elettrico.

Il legame a idrogeno influenza in modo significativo le proprietà fisiche (punto di fusione/ebollizione, solubilità, viscosità, ecc.) delle sostanze in cui è presente. Il valore dell'energia di legame determinato sperimentalmente per questo tipo legame è nettamente superiore a quello di qualunque altro legame dipolo-dipolo. Osservando il grafico in figura X è possibilefacilmente facilepossibile constatare che l'acido fluoridrico (HF) ha una temperatura di ebollizione significativamentenotevolmente superiore a quella degli altri idracidi degli elementi del 17° gruppo (ossia i composti binari formati dall'idrogeno e da un alogeno): acido cloridrico (HCl), acido bromidrico (HBr) e acido iodidrico (HI). Questo "anomalo" comportamento dell'acido fluoridrico è proprio dovuto alla capacità di questo composto di formare legami a idrogeno, che sono molto più forti dei "semplici" legami dipolo-dipolo formati gli altri idracidi. [[File:Temperature di ebollizione e legame a idrogeno.svg|miniatura|'''Figura X.''' Confronto fra le temperature di ebollizione degli idracidi del 17° gruppo (HF, HCl, HBr, HI).|centro|609x609px]]Un analogo comportamento si può osservare anche per i composti binari che l'idrogeno forma con gli elementi del 16° (acqua H₂O,; acido solfidrico H₂S,; acido selenidrico H₂Se e acido telluridrico H₂Te) e del 15° gruppo (ammoniaca, NH₃; fosfina, PH₃; arsina, AsH₃ e stibina, SbH₃): l'acqua (H₂O) e l'ammoniaca (NH₃), che possono formare legami a idrogeno, hanno punti di ebollizione molto maggiori degli analoghi composti dello stesso gruppo; non si osserva invece lo stesso andamento nel caso dei composti binari che l'idrogeno forma con gli elementi del 14° (metano, CH₄; silano, SiH₄; germano, GeH₄ e stannano, SnH₄), nessuno dei quali può formare legami a idrogeno: le loro temperature di ebollizione crescono via via, al aumentare della massa molecolare. Nel grafico in figura Y è possibile constatare quanto descritto.