Il legame a idrogeno è un legame intermolecolare che ha luogo quando in una molecola è presente un atomo di idrogeno legato a un elemento elettronegativo e di piccole dimensioni come F, O e N.
Il legame a idrogeno è il più forte dei cosiddetti legami secondari ed è responsabile dei punti di ebollizione delle molecole in cui esso si verifica. Quando l’idrogeno è legato a un atomo come l’ossigeno l’elevata differenza di elettronegatività tra i due elementi fa sì che gli elettroni di legame siano attratti dall’elemento più elettronegativo. Ciò comporta che il tipo di legame sia polare ovvero il baricentro delle cariche positive non coincide con il baricentro delle cariche negative. L’idrogeno ha quindi una parziale carica positiva δ+ e l’elemento più elettronegativo una parziale carica negativa δ–.
Quando queste molecole polari si avvicinano tra loro l’idrogeno sarà attratto dall’elemento più elettronegativo dell’altra molecola con conseguente formazione di un legame cosiddetto a ponte di idrogeno. Questo tipo di legame è un particolare tipo di interazione dipolo-dipolo e può avvenire in molecole come HF, H2O e NH3.
Temperatura di ebollizione
L’evidenza della formazione di questo legame è data dalle temperature di ebollizione del fluoruro di idrogeno, acqua e ammoniaca.
Uno dei fattori che influenza la temperatura di ebollizione di un composto è la massa molecolare.
Se si considerano infatti le temperature di ebollizione dei composti formati da un elemento del Gruppo 14 e dall’idrogeno si verifica che, all’aumentare della massa molare del composto aumenta la temperatura di ebollizione e quindi CH4 ha la temperatura di ebollizione minore e SnH4 ha la temperatura di ebollizione maggiore.
Questo trend non si verifica invece per HF rispetto ai composti costituiti da idrogeno e gli altri alogeni: infatti HF, nonostante sia il composto con la minor massa molare, ha la temperatura di ebollizione maggiore.
