Wasserstoffbrückenbindung – Was ist das? Eine Definition

Die Wasserstoffbrückenbindung ist eine chemische Bindung zwischen Molekülen. Wie der Name schon sagt, ist an dieser Bindung zwangsläufig ein Wasserstoffatom beteiligt.

Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte

Unter den polaren Molekülen weisen diejenigen mit Wasserstoffatomen manchmal stärkere Wechselwirkungen auf als die Van-der-Waals-Kräfte. Die Van-der-Waals-Kräfte beschreiben schwache Wechselwirkungen zwischen Atomen, bei denen keine Elektronen geteilt werden.

Bei Wasserstoffbrückenbindungen “überbrückt” das Wasserstoffatom zwei oder mehr Atome. Die Länge dieser Brückenbindung beträgt etwa 200 Pikometer. Dabei besitzt das Wasserstoffatom nur ein einziges Elektron. Diese Wasserstoffbrückenbindung ist also keine gewöhnliche Bindung. Sie ist schwächer als eine kovalente Bindung, aber genauso gerichtet wie diese. Bei einer kovalenten Bindung teilen sich zwei Atome ein Elektronenpaar und sind dadurch verbunden. Die Wasserstoffbrückenbindung ist elektrostatischer Natur und tritt nur bei sehr elektronegativen Atomen auf.

Eine Wasserstoffbrückenbindung kann zwischen einem Wasserstoffatom, das kovalent an ein sehr elektronegatives Atom A — wie Fluor (F), Sauerstoff (O) oder Stickstoff (N) — gebunden ist, und einem sehr elektronegativen Atom B, das ein nichtbindendes Dublett trägt, entstehen.

Beispiele für Wasserstoffbrückenbindungen sind: Wasser, Säuren, Kevlar

Die Wasserstoffbrückenbindung könnte als die Bindung des Lebens bezeichnet werden, da sie eine grundlegende Rolle in biologischen Prozessen spielt.

Wasserstoffbrückenbindungen können zwischen Wassermolekülen beobachtet werden. Jedes Wassermolekül kann sogar bis zu vier Wasserstoffbrückenbindungen eingehen, was dem Wasser seine außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften verleiht.

Auch zwischen Säuremolekülen oder zwischen den Polymermolekülen von Kevlar kann man Wasserstoffbrücken beobachten.

Wasserstoffbrückenbindungen im Inneren von Molekülen

Auch zwischen den Atomen eines Moleküls kann es zu Wasserstoffbrückenbindungen kommen. Dies hat Einfluss auf die Form eines Moleküls.

Im Fall von Acetylsalicylsäure, also Aspirin, entsteht eine chemische Bindung zwischen den Wasserstoff- und Sauerstoffatomen der Alkohol- und Ketongruppen. Diese Bindung hält die Rotation dieser funktionellen Gruppen zurück. Außerdem macht sie den Wasserstoff weniger anfällig für Wechselwirkungen mit anderen Molekülen und verringert so den Säuregehalt der Acetylsalicylsäure.

Urhebender Autor: Redaktion Futura