Hidrojen Bağı Nedir?

Hidrojen elementinin F, O, N gibi elektron alma eğilimi yüksek güçlü ametallerle oluşturduğu bileşiklerde görülen bağ türlerinden biri de hidrojen bağı denilen zayıf etkileşimlerdir. Örneğin HF molekülleri arasında ya da su (H₂O) molekülleri arasında hidrojen bağı vardır. Böylece bu moleküller bir arada tutulur.

Zayıf etkileşimler esasen hidrojen bağı ve  Van der Waals bağı olarak ikiye ayrılır. Bunlardan hidrojen bağı Van der Waals’a göre kat be kat güçlüdür. Bu nedenle kaynama noktasına ciddi olarak etki etmektedir.

Buna karşın hidrojen bağı atomlar arasında görülen kovelent bağ ve iyonik bağa göre daha zayıf bir etkileşimdir.

Hidrojen bağı hem kimya hem biyoloji için önemli bir bağ çeşididir. Canlılık için en önemli bileşik olan suyun yapısında hidrojen bağı vardır. Bununla birlikte birçok organik molekülde hidrojen bağı görülür. DNA’nın iki zincirini bir arada tutan bağ yine hidrojen bağıdır. Hidrojen bağı 8. sınıf müfredatından itibaren karşımıza çıkmaktadır.

Sudaki Hidrojen Bağı

Hidrojen bağları hidrojen ve diğer herhangi bir elektronegatif atom arasında oluşmasına rağmen, sudaki hidrojen bağları en yaygın olanlardır.

Hidrojen bağları, bir atomun hidrojeni kendi molekülünün ve onun komşusunun oksijen atomları arasında geldiğinde komşu su molekülleri arasında oluşur. Bunun nedeni, hidrojen atomunun hem kendi oksijenine hem de yeterince yakın olan diğer oksijen atomların tarafından çekilmesidir.

Oksijen çekirdeğinin 8 tane artı yükü vardır. Bu nedenle elektronları, tek pozitif yükü olan hidrojen çekirdeğinden daha iyi çeker. Bu nedenle, komşu oksijen atomları, hidrojen atomlarını çekerek hidrojen bağlarının oluşmasını sağlar.

Su molekülleri arasında oluşan toplam hidrojen bağı sayısı 4’tür. Her su molekülü, molekül ile oksijen içindeki iki hidrojen atomu arasında 2 hidrojen bağı oluşturabilir. Her bir hidrojen atomu ve yakındaki oksijen atomları arasında ek iki bağ oluşturulabilir.

Hidrojen bağının bir sonucu olarak suyun katı formunda kristal yapı meydana gelir. Sıvı suda, bitişik moleküller arasındaki mesafe daha büyüktür ve moleküllerin enerjisi, hidrojen bağlarının sık sık kırıp yeniden yapacak kadar yüksektir.

Hidrojen Bağı Hangi Moleküller Arasında Oluşur?

Hidrojen bağının ana unsuru hidrojen atomudur. Bu nedenle hidrojen bağının oluşabilmesi için molekülün mutlaka hidrojen atomu içermesi gerekmektedir. Hidrojen atomu içeren moleküllerin önemli bir kısmında hidrojen bağı bulunmaktadır.

Hidrojen bağının gerçekleştiği moleküllerde kaynama noktası nispeten yükselmektedir. Çünkü hidrojen bağı enerjisi, hidrojen bağı zayıf etkileşim olmasına rağmen epey yüksektir. Bu bağ enerjisini kırmadan molekülleri birbirinden koparmak mümkün değildir.

Organik moleküllerin tamamında hidrojen atomu bulunmaktadır. Özellikle büyük organik moleküllerde hidrojen bağı önemli bir rol oynamaktadır. Organik moleküllerin bir kısmını biz canlılar kullanmaktayız. Bu açıdan da hidrojen bağının canlılar için önemi büyüktür.