Les intéractions faibles

2 Le modèle de la liaison hydrogène

Remarquons tout d’abord que ce comportement, qui apparaît comme une anomalie, ne se manifeste que pour les molécules possédant un atome d’hydrogène lié à un atome d’un élément très électronégatif. L’expérience montre qu’il n’est sensible que pour les groupes d’atomes : O - H, N - H, et F – H.

2-1 : Mise en évidence expérimentale :

Les constantes physiques de certains composés hydrogénés (température de fusion, d’ébullition, chaleur de vaporisation) sont anormalement élevées par rapport à celles de composés homologues. Nous pouvons interpréter ces anomalies importantes pour les températures d’ébullition des liquides formés de molécules NH₃, H₂O et HF. En effet, à l’état solide et à l’état liquide, ils présentent, par rapport aux composés hydrogénés de leur groupe, un nouveau type de liaison : la liaison hydrogène.

2-2 : Nature de la liaison hydrogène :

Il s’agit d’une interaction électrostatique relativement énergétique (quelques dizaines de kJ/mol) qui s’établie entre deux groupements d’une même molécule (liaison intramoléculaire) ou de deux molécules voisines (liaison intermoléculaire).

Ce sont des liaisons de type électrostatique ou de type Van der Waals. Certaines molécules sont polaires ; elles sont constituées de liaisons polarisées. Par exemple, si l'on considère la molécule d'eau, H₂O : elle est constituée d'un atome d'oxygène plus électronégatif que les atomes d'hydrogène. Par conséquent, bien qu'elle soit électriquement neutre dans sa globalité, la molécule présente une extrémité chargée positivement et une autre chargée négativement, de sorte qu'il s'agit d'une molécule polaire. Les molécules polaires s'attirent mutuellement et cette attraction est appelée une attraction dipôle-dipôle.