Wasserstoffbrückenbindung – Definition und Beispiele einfach erklärt

Voraussetzung zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen sind Moleküle mit unterschiedlichen Partialladungen. Solche sogenannten Dipole entstehen beispielsweise, wenn Wasserstoff eine kovalente Bindung mit stark elektronegativen Atomen wie Fluor (F), Sauerstoff (O) oder Stickstoff (N) eingeht. Eine besondere Eigenschaft von Wasserstoffbrückenbindungen ist, dass sie die stärkste zwischenmolekulare Kraft ist, allerdings ist ihre Bindungsenergie geringer als die einer Atombindung. Je größer der Unterschied in den Teilladungen zwischen Wasserstoff und Bindungspartner, desto stärker sind die zwischenmolekularen Wasserstoffbrücken. Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft Verbindungen mit unterschiedlich starken Bindungsenergien.

Am Beispiel von Wasser lässt sich die Wasserstoffbrückenbindung besonders anschaulich erklären. Im Wassermolekül liegt an den beiden Wasserstoffatomen eine positive, am Sauerstoffatom eine negative Partialladung vor. So kann sich ein Dipol herausbilden. Der Wasserstoff wird von der negativen Teilladung eines anderen Moleküls angezogen. Im folgenden Bild kannst du die Wasserstoffbrückenbindung zwischen Wassermolekülen gut nachvollziehen.

Ein weiteres Beispiel für Wasserstoffbrückenbindungen ist die DNA. Zwischen den Basenpaaren zweier DNA-Einzelstränge bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen, die zur Bildung des typischen DNA-Doppelstrangs führen. Auch bei den Proteinen spielen Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Peptidbindungen der Aminosäuren eine Rolle bei der Ausbildung von Sekundär- und Tertiärstrukturen. Weitere Beispiele für die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen findet man bei Ammoniak style=“font-weight: 400;“> (NH₃), bei Carbonsäuren oder Alkoholen wie Ethanol.