De Bijlesstudent

Waterstofbruggen

Bijles Scheikunde VWO

Wat is een waterstofbrug?

Naast waterstofbruggen zijn er in de scheikunde ook andere soorten bindingen. Op onze site behandelen we ook vanderwaalsbindingen, atoombindingen en dipool-dipool interacties.

Waterstofbruggen zijn ook bindingen die kunnen voorkomen tussen moleculen. Een waterstofbrug is een sterke binding. Het is sterker dan de andere intermoleculaire bindingen, vanderwaalskrachten en dipool-dipool interacties. Er is veel energie nodig om zo’n binding te verbreken. Daarom hebben stoffen met waterstofbruggen relatief hoge smelt- en kookpunten. Waterstofbruggen worden ook wel eens H-bruggen of H-bindingen genoemd. Stoffen met waterstofbruggen mengen goed met elkaar en lossen daarom ook goed op in water (H2O).

Hoe ontstaat een waterstofbrug?

Een waterstofbrug vormt zich tussen tussen moleculen met O-H en N-H bindingen. Er ontstaat zo’n brug doordat deze twee bindingen polair zijn. Polair betekent dat er op beide atomen een partiële lading zit. Bij de O en de N zit een partiële negatieve lading en bij de H zit een partiële positieve lading. De negatief geladen O of N van een molecuul en de positief geladen H van een ander molecuul trekken dan een beetje aan elkaar. Op die manier ontstaat een waterstofbrug.

Let op: Een waterstofbrug is geen covalente binding. Een waterstofbrug lijkt tot op zekere hoogte een beetje op een dipool-dipool interactie. Ze berusten allebei op elektrostatische wisselwerking tussen tegenovergesteld geladen delen van moleculen.

Een praktisch voorbeeld:

Een watermolecuul is een kleine molecuul. Het bestaat slechts uit 3 atomen, twee H-atomen en 1 O-atoom. Een water (H2O) molecuul is ongeveer even groot als een waterstofsulfide (H2S) molecuul, ze bestaan natuurlijk beide uit 3 atomen.

Toch heeft water een veel hoger kookpunt dan waterstofsulfide. Waterstofsulfide verdampt al bij -60 graden Celsius en water pas bij 100 graden Celsius. Waar komt dat door?

Water heeft veel waterstofbruggen. Het heeft namelijk veel O-H verbindingen die waterstofbruggen vormen met O-atomen. Omdat een waterstofbrug zo sterk is, hebben stoffen met waterstofbruggen hoge smelt- en kookpunten. Er is veel energie nodig om de bindingen te verbreken. Waterstofsulfide heeft geen waterstofbruggen. Om die reden heeft het een veel later kookpunt.