Propriétés physiques
La force de la liaison hydrogène est supérieure aux forces de Van der Waals. Elle est environ dix fois plus faible que pour une liaison covalente. Elle représente une force de cohésion non négligeable. L'orde de grandeur de l'énergie des liaisons hydrogène est donné ci-dessous :
H---F | H---O | H---N |
-30kJ/mole | -20kJ/mole | -10 kJ/mole |
Ces énergies de liaison relativement importantes sont associées à des longueurs de liaison relativement courtes. Les liaisons hydrogène sont plus longues que les liaisons covalentes mais plus courtes que les liaisons de Van der Waals. On donne ci-dessous quelques ordres de grandeurs typiques des différentes liaisons (en \(\AA\)).
F-H---F | OH---O | N-H---N | O-H---N |
2,5-2,7 | 2,6-2,8 | 2,7-2,9 | 2,7-2,8 |
La force non négligeable de la liaison hydrogène se reflète dans les propriétés physiques. On constate en effet que les phases condensées dans lesquelles ces liaisons sont présentes possèdent des températures de fusion et d'ébullition très supérieures à ce que laisserait prévoir une loi d'évolution basée uniquement sur la masse molaire.
La figure ci-contre (à explorer) rassemble les points d'ébullition de composés de type \(\textrm{AH}_2\), où \(\textrm A\) est un élément de la colonne de l'oxygène.
L'eau \(\textrm H_2\textrm O\) possède une température d'ébullition très nettement supérieure car il faut apporter beaucoup plus d'énergie pour rompre les associations moléculaires qui s'établissent dans la phase liquide par liaison hydrogène.
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Points d'ébullition
La force des liaisons hydrogène dans ces composés leur confère aussi un viscosité plus élevée et les rend insolubles dans les solvants non polaires.