ما هي الرابطة هيدروجينية؟

ما هي الرابطة هيدروجينية؟

تُعرف الرابطة الهيدروجينيّة بأنّها إحدى الروابط الكيميائيّة التي تحدث بين الجزيئات التي تمتلك رابطة تساهميّة قطبيّة، إذ تربط بين ذرة الهيدروجين وذرة أخرى ذات كهروسلبيّة مرتفعة، حيثُ تحمل ذرة الهيدروجين الشحنة الموجبة، وتحمل الذرة المقابلة الشحنة السالبة، كما أنّ هذه الرابطة أضعف من الرابطة الأيونيّة والرابطة التساهميّة.^[١]

خطوات تشكل الرابطة الهيدروجينية

يمكن الاطلاع على خطوات تشكّل الرابطة الهيدروجينيّة على النحو الآتي:^[٢]

1. تحمل ذرة الهيدروجين الشحنة الموجبة، إذ تميل للارتباط.
2. ترتبط ذرة الهيدروجين بذرة ذات كهروسلبيّة كبيرة جدًا.
3. إنشاء رابطة هيدروجينيّة قوية بين ذرة الهيدروجين والذرات الأخرى، مما يؤدي لامتلاك الذرات خصائص مرتبطة بهذه الرابطة.

أنواع الرابطة الهيدروجينية

يُمكن الاطلاع على أنواع الرابطة الهيدروجينيّة على النحو الآتي:^[٢]

• الرابطة الهيدروجينيّة داخل الجزيء الواحد

تحدث الرابطة الهيدروجينيّة داخل الجزيء الواحد، حيثُ تكون الذرة التي تفقد ذرة الهيدروجين وتستقبلها في جزيء واحد، ومن أبرز الأمثلة عليها: إيثيلين غليكول (C2H4 (OH) 2) والرابطة الهيدروجينيّة التي تحدث بين مجموعتي الهيدروكسيل.

• الرابطة الهيدروجينيّة بين الجزيئات

تحدث الرابطة الهيدروجينيّة بين الجزيئات بين جزيئات منفصلة من مادة ما، وقد تحدث بين جزيئات متشابهة أو غير متشابهة في حال تواجد القدرة على فقد وكسب ذرة الهيدروجين، ومن أبرز الأمثلة على ذلك: قد تحدث الرابطة الهيدروجينيّة جزيئات NH3 وحدها، أو بين جزيئات H2O وحدها، أو بين جزيئات NH3 وH2O.

خصائص الرابطة الهيدروجينية

تمتاز الذرات التي ترتبط بالرابطة الهيدروجينيّة بالعديد من الخصائص كونها إحدى الروابط الكيميائيّة، وفيما يأتي توضيحها:^[٣]

• تُعتبر الجزيئات التي ترتبط برابطة هيدروجينيّة جزيئات قادرة على الذوبان بالماء.
• تُعدّ الجزيئات المرتبطة برابطة هيدروجينيّة ذات درجة غليان مرتفعة، مما يجعلها أقلّ تطاير.
• تُعتبر الجزيئات التي ترتبط برابطة هيدروجينيّة ذات لزوجة مرتفعة، وتوتر سطحيّ مرتفع.
• تُعتبر كثافة الجليد ذا الرابطة الهيدروجينيّة قليلة مقارنة بالماء، لذلك فهو ذو قدرة على الطفو.

أمثلة على الربطة الهيدروجينية

يوجد العديد من الأمثلة في المحيط من حولنا، والتي ترتبط جزيئات بالرابطة الهيدروجينيّة، وفيما يأتي ذكر بعضها:

• ارتباط الهيدروجين في فلوريد الهيدروجين

يمتلك عنصر الفلور أقوى خاصية كهروسلبيّة بين العناصر، مما يعني تشكّل رابطة هيدروجينيّة نسبة لذلك.^[٣]

• ارتباط الهيدروجين في الماء

يحتوي جزيء الماء على ذرة أكسجين عالية الكهروسلبيّة مرتبطة بذرة الهيدروجين، حيثُ تجذب ذرة الأكسجين زوج الإلكترونات المشترك أكثر، فيأخذ الجزيء الشحنة السالبة، بينما تصبح ذرات الهيدروجين موجبة الشحنة، وتتشكل الرباطة الهيدروجينيّ تبعًا لذلك.^[٣]

• الأمونيا

تتكون الروابط الهيدروجينيّة في الأمونيا بين جزيء الهيدروجين والنيتروجين في جزيء آخر، وتجدر الإشارة إلى أنّها من الروابط الضعيفة للغاية، وذلك لأنّ كلّ نيتروجين يحتوي على زوج إلكترون واحد.^[٤]

• الحمض النووي

تتشكل الروابط الهيدروجينيّة بين أزواج القواعد في الحمض النووي، وهذا يمنحه الشكل الحلزونيّ المزدوج، ويجعل تكرار الخيوط ممكنًا، حيثُ تنفصل هذه الخيوط على طول الروابط الهيدروجينية.

المراجع

1. ↑ Gloria Lotha (1/11/2022), "hydrogen bonding", Britannica, Retrieved 20/11/2022. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Hydrogen Bonding", LibreTexts CHEMISTRY, 11/9/2022, Retrieved 20/11/2022. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت} "Hydrogen Bonding", BYJU'S, Retrieved 20/11/2022. Edited.
4. ↑ Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (6/5/2019), "What Are Examples of Hydrogen Bonding?", ThoughtCo., Retrieved 20/11/2022. Edited.