Buonasera, volevo avere, se possibile, una definizione completa di legame a idrogeno specificando in particolar modo quale sia l’atomo donatore e quello accettore nel legame. Il prof in aula ha detto che carbonio e ossigeno non formano legame a idrogeno perchè l’atomo di carbonio non è elettronegativo. In che senso? Grazie mille,Elena

Il legame ad idrogeno (Legame H) è un’ interazione intermolecolare di tipo elettrostatico che si instaura tra un atomo di idrogeno (H), da cui il nome, ed un atomo molto più elettronegativo come N, O e F.

L’elettronegatività di un atomo è una misura della sua tendenza ad attrarre elettroni nel legame con altri atomi.
Quando due atomi si legano mediante un legame covalente, con condivisione di elettroni, questi verranno naturalmente attratti dall’atomo più elettronegativo.
Gli elettroni di legame tra due atomi diversi quindi, in un legame covalente, non sono mai equidistanti dai due nuclei, ma il baricentro è spostato verso l’atomo con elettronegatività maggiore.
Esistono numerose scale di elettronegatività, tra le quali la più comunemente utilizzata è quella di Pauling che si ritrova generalmente indicata nella tavola periodica degli Elementi.

La predilezione degli atomi N, O e F nella formazione dei legami H è dovuta al fatto che questi possiedono un’elettronegatività maggiore rispetto a qualunque altro ( il C ha elettronegatività = 2,5) nei confronti dell’H (2,1).
Per le proprietà periodiche, l’elettronegatività cresce lungo un periodo e diminuisce lungo un gruppo, e nella scala di elettronegatività di Pauling il F, O e N sono gli atomi più elettronegativi (4 – 3,5 – 3).

Quando uno di questi tre atomi si lega covalentemente ad atomi di H, si generano dipoli caratterizzati dalla presenza di regioni con polarità opposta.
Questa struttura dipolare consente alle molecole circostanti di instaurare dei legami secondari di tipo elettrostatico, e l’atomo di H della molecola originaria risente perciò dell’attrazione esercitata dagli atomi (O, F, N) più elettronegativi.
Questo tipo di interazione, che non coinvolge quindi direttamente gli elettroni ma domini di molecole, richiede che gli atomi coinvolti si trovino allineati.

Legami Idrogeno

Le energie nel legame H, a causa della non condivisione degli elettroni, sono molto inferiori in confronto alle energie dei legami covalenti e si aggirano intorno ai 10-50 kj/mol.
Il legame H, inoltre, viene convenzionalmente indicato con una linea tratteggiata per distinguerlo dal tipo di legame covalente, indicato invece con un tratto continuo.

L’importanza di questo tipo di legame nelle più svariate molecole è notevole, l’acqua ad esempio deriva le sue proprietà di ottimo solvente grazie alla capacità di generare legami H con gruppi reattivi o con ioni di alcune sostanze come Sali, alcoli, zuccheri, gruppi carbossilici…
Il legame H non si ritrova solo nell’acqua ed è funzionale anche all’interno della struttura del DNA, come interazione tra le basi azotate che costituiscono il codice genetico. La bassa energia di legame caratteristica del legame ad H permette al DNA di denaturare e permettere così la replicazione e la trasmissione del codice genetico…