الرابطة الهيدروجينية

>

♦ رابطة ضعيفة تنشأ نتيجة فرق كبير في السالبية الكهربية بين ذرة هيدروجين H موجبة الشحنة وأقل فى السالبية الكهربية ( ذي السالبية الكهربية 2.2 ) في جزئ و المرتبطة أصلاً بذرة لها سالبية كهربية عالية وذرة أخرى X سالبة الشحنة فى جزئ آخر ولها سالبية كهربية عالية  قد تكون ذرة فلور F أو كلور CL أو أكسجين O أو نيتروجين N

 ( N = 3 ،  O = 3.5 ،  F =4  ، CL =3)  

بمعنى أن : ذرة الهيدروجين تقع بين ذرتين لهما سالبية كهربية عالية . 

♦ نتيجة ذلك الفرق فى السالبية الكهربية ( وهى قدرة الذرة على جذب إلكترونات الرابطة الكيميائية ) :

تقضى الإلكترونات وقتاً أكثر تدور فيه حول ذرة X أكثر من الوقت الذى تقضيه حول ذرة H لذلك ينشأ على ذرة الهيدروجين شحنة موجبة جزئية ( أى جزء من طاقة الإلكترون الذى يدور حولها ) وعلى الذرة الأخرى شحنة سالبة جزئية وبسبب تلك الشحنات فإن أحد طرفى الجزئ سيتجاذب مع طرف جزئ آخر مجاور يحمل شحنة مخالفة . 

إذن السبب فى تلك الشحنات وهى عبارة عن كهربية ساكنة ضعيفة : 

هى الحصص غير المتساوية من الإلكترونات حول الذرات بسبب إنحياز الإلكترونات نحو الذرة الأعلى شحنة كهربية سالبة مما يجعل الإلكترونات تدور وقت أكثر حول تلك الذرة أكثر من الوقت الذى تستغرقه حول الذرة الأقل شحنة سالبة وهى الهيدروجين مما يتسبب فى وجود أجزاء مشحونة فى تلك الجزئيات . 

فمثلاً : فى جزئ الماء فإن ذرة الأكسجين تحمل شحنة سالبة جزئية بينما تحمل ذرتى الهيدروجين شحنة موجبة جزئية ونتيجة لذلك : 

يحدث تجاذب للجزيئات مع بعضها فتتكون الرابطة الهيدروجينية حيث تصبح ذرة H كجسر يربط بين الذرتين الآخرتين ، ولأن الأكسجين O ( آخر مستوى إلكترونات له ينقصه 2 إلكترون ) والهيدروجين H ( آخر مستوى إلكترونات له به إلكترون واحد  ) وكلاهما من اللافلزات التى تميل إلى إكتساب إلكترونات فلايضحى أى منهما بإلكتروناته ولكن يتشارك الذرتين إلكتروناتهما لتدور أكثرالوقت حول الأكسجين ووقتاً أقل حول الهيدروجين . 

إذن لتشكيل تلك الرابطة يلزم شرطان : 

أ  ) أن ترتبط ذرة الهيدروجين فى الجزئ الأول بذرة لها سالبية كهربية عالية فى نفس الجزئ . 

ب ) أن تنجذب ذرة الهيدروجين إلى ذرة لها سالبية كهربية عالية فى جزئ آخر . 

♦ تمثل تلك الرابطة بخط متقطع . 

♦ تضعف وتزول تلك الرابطة بالتسخين . 

أمثلة للرابطة الهيدروجينية : 

♢ فلوريد الهيدروجين HF 

♢ جزئ الماء H2O  

♢ جزيء النشادر NH3  

♢ حمض الخليك ( الأسيتيك   (CH₃COOH

♢الرابطة الهيدروجينية فى جزئ DNA  

= فائدة تلك الرابطة فى جزئ الـ DNA هى جذب الأدينين A إلى الثايمين T وكذلك جذب السيتوزين C إلى الجوانين G وذلك ليرتبط الشريطان على إمتدادهما . 

= نلاحظ مثلاً : أن الإلكترون الذى يرتبط بذرة الهيدروجين H فى الأدينين A يقضى الكثير من وقته يدور حول ذرة N المجاورة بسبب السالبية الكهربية العالية للنيتروجين وعليه تصبح شحنة N سالبة وشحنة H موجبة لتنجذب ذرة H⁺  من أدينين إلى ذرة O^- من الثايمين  Tلمقابل له . 

ملحوظة : 

♢ السالبية الكهربية هى وصف لقدرة الذرة على سحب إلكترونات الربط نحوها ، فكلما زادت السالبية الكهربية للذرة زادت قدرتها على سحب الإلكترونات نحوها وبالتالى زادت شحنتها السالبة . 

♢ الفلور أكبر العناصر سالبية كهربية . 

♢ اللافلزات لها أكبر سالبية كهربية لأن حجم الذرة ( نصف قطرها ) أقل من الحجم الذرى للفلزات والتى لها سالبية كهربية أقل . 

♢ اللافلزات تميل دائماً لإكتساب إلكترونات بينما الفلزات تميل لفقد إلكترونات . 

♢ كلما زاد الفرق فى السالبية الكهربية بين العنصر والهيدروجين كلما زادت قوة الرابطة الهيدروجينية .

• شارك هذه المقالة