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Cómo funcionan los puentes de hidrógeno

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Cómo funcionan los puentes de hidrógeno

 

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Profundizando aún más el análisis de los Puentes de Hidrógeno a la escala de los átomos, lo que genera la atracción electrostática entre moléculas polares es que al correrse los electrones compartidos hacia el lado del átomo más electronegativo del enlace covalente polar, el átomo menos electronegativo de dicho enlace se ve atraído hacia los electrones no compartidos del átomo más electronegativo de la otra molécula y así queda estabilizado. Por ejemplo, en el caso del agua, como los pares de electrones compartidos en los enlaces covalentes polares H-O se corren hacia el lado del Oxígeno, cada átomo de Hidrógeno se acerca a uno de los dos pares de electrones no compartidos del Oxígeno de otra molécula de agua, y así ve compensado este alejamiento del par de electrones en su propia molécula.

Como en la molécula de agua el Oxígeno tiene 4 electrones sin compartir, dicho Oxígeno atrae a 2 Hidrógenos de otras moléculas de agua que vieron corridos a sus respectivos pares de electrones hacia el lado del Oxígeno de sus moléculas. Entonces, como en una molécula de agua cada uno de sus 2 átomos de Hidrógeno puede interactuar con 1 átomo de Oxigeno de otra molécula de agua, y el átomo de Oxígeno puede interactuar con 2 átomos de Hidrógeno de otras moléculas de agua, se generan 4 puentes de hidrógeno. En palabras más simples, cada molécula de agua puede vincularse con otras 4 moléculas de agua a través de puentes de hidrógeno.
 
El Hidrógeno (H), para compensar al corrimiento de electrones hacia el lado del Oxígeno (lo cual volvió al Hidrógeno en un polo con carga ligeramente positiva), se acerca al par de electrones no compartidos del Oxígeno de otra molécula de agua (carga ligeramente negativa). Así queda estabilizado el Hidrógeno, pero para ello arrastró a toda la molécula hacia el lado de otra molécula de agua.

Esto mismo hacen las demás moléculas de agua, lo que provoca que todas se atraigan entre sí (cada molécula de agua puede atraer a otras 4 moléculas de agua).

Gracias a los fuertes puentes de hidrógeno que mantienen cercanas a las moléculas de agua entre sí, a temperatura ambiente el agua se encuentra en estado líquido.
 

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Fuentes de información:

  • Química, un proyecto de la A.C.S (Capítulo 1: "El agua: una maravilla de la naturaleza - El enlace de hidrógeno", páginas 29 a 33). Por la American Chemical Society. Editorial Reverté (año 2005, reimpresión 2007). ISBN: 978-84-291-7001-6
  • The Basics of Chemistry ("Intermolecular forces and the solid and liquid states - Intermolecular forces", páginas 86 a 89). Autor: Richard Leroy Myers. Publicado por Greenwood Press (año 2003). ISBN: 0-313-31664-3 (en inglés)
  • Introduction to General, Organic and Biochemistry. Ninth Edition (Capítulo 5.7: "What types of attractive forces exist between molecules? - C. Hydrogen Bonding", páginas 155 y 157). Autores: Frederick A. Bettelheim, William H. Brown, Mary K. Campbell, Shawn O. Farrell. Publicado por Brooks/Cole Cengage Learning (año 2010). ISBN-13: 978-0-495-39112-8 (en inglés)
  • AS Chemistry for AQA (Module 1. Part 2: Bonding. "Hydrogen bondings", páginas 34 y 35) - Escrito por John Atkinson, Carol Hibbert - Publicado por Heinemann Educational Publishers (Año 2000). ISBN de 10 dígitos: 0-435581-34-1 (en inglés)
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