Wasserstoffbrückenbindung: einfach erklärt
Eine Wasserstoffbrückenbindung ist eine Anziehung zwischen einem Wasserstoffatom, das an ein stark elektronegatives Atom wie Sauerstoff, Stickstoff oder Fluor gebunden ist, und einem freien Elektronenpaar eines anderen solchen Atoms.
Wie die Brücke entsteht
In einer O-H-Bindung zieht der Sauerstoff die Elektronen stark an. Das Wasserstoffatom bekommt eine deutliche positive Teilladung und wird vom freien Elektronenpaar eines Sauerstoffatoms im Nachbarmolekül angezogen. Diese Anziehung wirkt wie eine Brücke zwischen zwei Molekülen.
Wasserstoffbrücken sind viel schwächer als eine Atombindung, aber deutlich stärker als die Van-der-Waals-Kräfte.
Warum Wasser so besonders ist
Ohne Wasserstoffbrücken wäre Wasser bei Raumtemperatur ein Gas. Der ähnlich gebaute, aber schwerere Schwefelwasserstoff H₂S siedet schon bei rund -60 °C, Wasser erst bei 100 °C.
Beim Gefrieren ordnen sich die Wassermoleküle über Wasserstoffbrücken in einem lockeren Gitter an. Deshalb ist Eis leichter als flüssiges Wasser und schwimmt oben. Auch die beiden Stränge der DNA werden über Wasserstoffbrücken zusammengehalten.