## 4.8 Waterstofbruggen

Water heeft in vergelijking met andere stoffen een hoog kookpunt. Tussen watermoleculen zijn vanderwaalsbindingen aanwezig. Hoe groter/zwaarder het molecuul, des te sterker zijn de vanderwaalsbindingen en is het kookpunt van de stof hoger. Water is maar een klein molecuul, maar heeft toch een hoog kookpunt. Dit kun je alleen verklaren door aan te nemen dat er tussen de watermoleculen naast de vanderwaalsbinding nog een ander soort binding aanwezig is.

Deze komt tot stand doordat het zuurstofatoom in een watermolecuul het gemeenschappelijk elektronenpaar in de atoombindingen sterker aantrekt dat de waterstofatomen. Hiervoor bevinden zich de elektronen zich dichterbij het O-atoom dan bij het H-atoom en daardoor wordt het O-atoom een beetje negatief geladen en de H-atomen een beetje positief geladen. Deze lading geef je aan met δ- en δ+, zoals te zien is in de afbeelding hieronder.

Een atoombinding waarbij lading verschuift, heet een polaire atoombinding. Het negatief geladen O-atoom van het ene watermolecuul kan dan het positief geladen H-atoom van een ander watermolecul aantrekken. Door deze aantrekkingskracht ontstaat een binding: de waterstofbrug. Doordat in water naast de vanderwaalsbinding ook waterstofbruggen voorkomen heeft het een hoger kookpunt. Hoe je in de structuurformules waterstofbruggen aangeeft zie je in het voorbeeld hieronder. Een waterstofbrug geef je aan als een stippellijn tussen een negatief geladen O-atoom van het watermolecuul en een positief geladen H-atoom van het andere watermolecuul.

Polaire bindingen komen niet alleen voor tussen O-atomen en H-atomen. Ook bindingen tussen N-atomen en H-atomen zijn polaire atoombindingen. Hierbij wordt het N-atoom een beetje negatief geladen en het H-atoom een beetje positief geladen. In het algemeen kun je zeggen dat waterstofbruggen gevormd kunnen worden tussen alle moleculen die OH-groepen en/of NH-groepen bevatten. Zie de afbeelding hieronder.

De bindingen tussen C-atomen en H-atomen is geen polaire atoombinding. De H-atomen die zijn gebonden aan het C-atoom hebben geen kleine positieve lading. Ze kunnen geen waterstofbruggen vormen.

Bekijk nu onderstaand filmpje:

Waterstofbruggen https://www.youtube.com/watch?v=o4iQ2zlG0Vs

Opdracht: In de tabel hieronder staan de molecuulformules van verbindingen ven waterstof met atoomsoorten uit groep 15 van het periodiek systeem. De kookpunten van deze stoffen zijn ook vermeld. Schrijf de antwoorden in je schrift.

a. Bereken de molecuulmassa van elke stof.

b. Maak voor deze stoffen een diagram (grafiek). Zet hierin de molecuulmassa op de horizontale as (X-as) en het kookpunt op de verticale as (Y-as).

c. Verklaar de vorm van de verkregen grafiek.

Je kunt nu de opdrachten nakijken. De antwoorden kun je verderop vinden onder het kopje 'Antwoorden'.