In een watermolecuul komen twee OH bindingen voor. Deze OH binding is een polaire atoombinding. Het waterstofatoom is een beetje positief (δ+ kant) en het zuurstofatoom een beetje negatief geladen (δ- kant). Het waterstofatoom van het ene watermolecuul zal het zuurstofatoom van een ander watermolecuul aantrekken. Omdat de binding tussen die twee door een waterstofatoom tot stand komt, heet dit een waterstofbrug, of H-brug.
Waterstofbruggen en Kookpunt
Waterstofbruggen treden op tussen moleculen die een OH of NH groep bevatten. Dit betekent dat tussen deze moleculen naast de vanderwaalsbinding nog een andere binding voorkomt: de waterstofbrug. Hierdoor is het kookpunt van de moleculaire stof hoger dan het kookpunt van een stof met alleen een vanderwaalsbinding. Tussen de waterstofmoleculen is alleen de zwakke vanderwaalsbinding. Tussen de ammoniak moleculen is naast de vanderwaalsbinding ook nog de waterstofbrug aanwezig. Deze binding is veel sterker.
Watermoleculen worden door waterstofbruggen bij elkaar gehouden. Als een stof in water oplost, moeten de watermoleculen elkaar loslaten. Dat doen ze alleen, als de nieuwe moleculen met de watermoleculen opnieuw waterstofbruggen vormen. Stoffen zijn dus oplosbaar in water als de moleculen van deze stoffen OH of NH groepen bevatten.
Er zijn 2 soorten moleculaire stoffen:
– Stoffen waarvan de moleculen waterstofbruggen kunnen vormen.
– Stoffen waarvan de moleculen geen waterstofbruggen kunnen vormen.
Als een stof geen waterstofbruggen kan vormen, mengt hij niet goed met stoffen waarvan de moleculen dit wel kunnen. Twee stoffen waarvan de moleculen geen waterstofbruggen kunnen vormen, mengen ook goed. In deze stoffen treden alleen vanderwaalsbindingen op. De moleculen van deze stoffen gaan makkelijk van elkaar. Hierdoor kunnen beide soorten moleculen langs elkaar bewegen in oplossing.
-Stoffen opgebouwd uit dezelfde soort moleculen mengen onderling goed.
-Stoffen opgebouwd uit verschillende soorten moleculen mengen heel slecht.
Er zijn stoffen waarvan de moleculen waterstofbruggen kunnen vormen en die toch niet goed in water oplossen. Bijvoorbeeld 1-pentanol. Hoewel deze stof wel waterstofbruggen kan vormen, zijn ze nauwelijks instaat om tussen de watermoleculen te komen. Het gedeelte dat geen waterstofbruggen kan vormen is te groot.
Hydratatie
Als een zout in water oplost, kunnen de ionen los van elkaar langs de watermoleculen bewegen. Door de polaire bindingen in een watermolecuul is de zuurstofkant van een watermolecuul een beetje negatief en de waterstofkant een beetje positief geladen.
De afzonderlijke ionen worden dan door de watermoleculen omringd. De watermoleculen zijn met hun negatieve kant naar een positief ion gericht, en met hun positieve kant naar een negatief ion.
