Wasserstoffbrückenbindung – Definition und Beispiele einfach erklärt

Erfahre, wie Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Molekülen entstehen und warum sie die stärksten zwischenmolekularen Kräfte sind. Entdecke Beispiele wie die DNA-Struktur und Wasserbildung.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Wasserstoffbrückenbindung

Das Quiz zum Thema: Wasserstoffbrückenbindung

Was ist eine Wasserstoffbrückenbindung?

Frage 1 von 5

Wann entstehen Wasserstoffbrückenbindungen?

Frage 2 von 5

In welchem Bereich der Chemie spielen Wasserstoffbrückenbindungen eine wichtige Rolle?

Frage 3 von 5

Was bewirken Wasserstoffbrückenbindungen?

Frage 4 von 5

Warum sind Wasserstoffbrückenbindungen so stark?

Frage 5 von 5

Wasserstoffbrückenbindung im Überblick

  • Es handelt sich um eine zwischenmolekulare Wechselwirkung in der Chemie, an der eine Brücke aus Wasserstoff (H) beteiligt ist.

  • Die Wasserstoffbrückenbindung gehört zu den Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, die im Unterschied zur kovalenten Bindung keine echte chemische Bindung ist.
  • Sie beruht auf elektrostatischer Anziehung zwischen Molekülen mit unterschiedlichen Partialladungen.
Wasserstoffbrueckenbindung: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Wasserstoffbrückenbindung – Definition

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.

Verbindung Wasserstoffbrückenbindung
Fluorwasserstoff (HF) stark
Wasser (H2O, Kohlenhydrate) mittel
Proteine niedrig

Wasserstoffbrückenbindung – Beispiele

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.

Wasserstoffbrückenbindung bei Wasser

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.

Moleküle, die aus einem Wasserstoffatom bestehen, das kovalent mit einem stark negativ geladenen Atom wie Stickstoff, Sauerstoff oder Fluor verbunden ist, bilden einen Dipol. Zwischen diesen Molekülen können dann aufgrund der Partialladung Wasserstoffbrücken entstehen.

Wasserstoffbrücken gehören zu den Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Sie sind die stärksten zwischenmolekularen Kräfte.

Beispielsweise kommen Wasserstoffbrückenbindungen in Wasser, in der DNA, in Proteinen oder bei Alkoholen vor.

Je stärker die Partialladungen des Moleküls, desto stärker ist auch die Wasserstoffbrückenbindung.

Zwischen den Wassermolekülen und dem negativ geladenen Sauerstoff der funktionellen Gruppe des Aldehyds bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen.

Beispiele sind Wasser, DNA oder Proteine. Voraussetzung ist ein kovalent an ein Atom mit negativer Partialladung gebundener Wasserstoff.

Ja, Ethanol gehört zu den Alkoholen und kann somit Wasserstoffbrücken ausbilden.

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