氢原子与电负性很大、半径很小的原子X(F,O,N)以共价键形成强极性键H-X,这个氢原子还可以吸引另一个键上具有孤对电子、电负性大、半径小的原子Y,形成具有X-H…Y形式的物质。这时氢原子与y 原子之间的定向吸引力叫做氢键(以H…Y表示)。

氢键的本质一般认为主要是静电作用。在X-H…Y中,X-H是强极性共价键,由于X的电负性很大,吸引电子能力强,使氢原子变成一个几乎没有电子云的“裸露”的质子而带部分正电荷。它的半径特别小,电场强度很大,又无内层电子,可以允许另一个带有部分负电荷的Y原子(即电负性大,半径小且有孤对电子的原子)充分接近它,从而产生强烈的静电相互作用而形成氢键。

一般分子形成氢键必须具备两个基本条件:

1.分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。

2.分子中必须有带孤对电子,电负性大,原子半径小的元素。

氢键常在同类分子或不同类分子之间形成,叫做分子间氢键,如氟化氢、氨水:

一、氢键的本质 - 图1

一、氢键的本质 - 图2