Waterstofbindingen treden op wanneer een waterstofatoom dipool-dipool aantrekking tot een elektronegatief atoom ondergaat. Gewoonlijk komen waterstofbruggen voor tussen waterstof en fluor, zuurstof of stikstof. Soms is de binding intramoleculair, of tussen atomen van een molecuul, in plaats van tussen atomen van afzonderlijke moleculen (intermoleculair).
Voorbeelden van waterstofbruggen
Hier is een lijst met moleculen die waterstofbruggen vertonen:
water (H2O): Water is een uitstekend voorbeeld van waterstofbruggen. De binding is tussen de waterstof van een watermolecuul en de zuurstofatomen van een ander watermolecuul, niet tussen de twee waterstofatomen (een veel voorkomende misvatting). Hoe dit werkt is dat de polaire aard van het watermolecuul betekent dat elk waterstofatoom aantrekking ervaart naar zowel de zuurstof waaraan het is gebonden als naar de niet-waterstofzijde van de zuurstofatomen van andere watermoleculen. Waterstofbinding in water resulteert in de kristalstructuur van ijs, waardoor het minder dicht is dan water en kan drijven.
chloroform (CHCl3): Waterstofbinding vindt plaats tussen waterstof van een molecuul en koolstof van een ander molecuul.
ammonia (NH3): Waterstofbindingen vormen zich tussen waterstof van het ene molecuul en stikstof van het andere. In het geval van ammoniak is de binding die ontstaat zeer zwak omdat elke stikstof één enkel elektronenpaar heeft. Dit type waterstofbinding met stikstof komt ook voor in methylamine.
acetylaceton (C5H8O2): Intramoleculaire waterstofbinding vindt plaats tussen waterstof en zuurstof.
DNA: Waterstofbindingen vormen zich tussen basenparen. Dit geeft DNA zijn dubbele helixvorm en maakt replicatie van de strengen mogelijk, omdat deze langs de waterstofbruggen "openritsen".
nylon: Waterstofbindingen worden gevonden tussen de zich herhalende eenheden van het polymeer.
fluorwaterstofzuurzuur (HF): Waterstoffluoride vormt een zogenaamde symmetrische waterstofbinding, die sterker is dan de reguliere waterstofbinding. Dit type binding vormt zich ook in mierenzuur.
eiwitten: Waterstofbindingen resulteren in eiwitvouwing, waardoor het molecuul stabiel blijft en een functionele configuratie aanneemt.
polymeren: Polymeren die carbonyl- of amidegroepen bevatten, kunnen waterstofbruggen vormen. Voorbeelden omvatten ureum en polyurethaan en de natuurlijke polymeercellulose. Waterstofbinding in deze moleculen verhoogt hun treksterkte en smeltpunt.
alcohol: Ethanol en andere alcoholen bevatten waterstofbruggen tussen waterstof en zuurstof.