Le interazioni dinamiche delle molecole d’acqua. Le singole molecole di H2O sono a forma di V, costituite da due atomi di idrogeno (raffigurati in bianco) attaccati ai lati di un singolo atomo di ossigeno (raffigurato in rosso). Le molecole di H2O vicine interagiscono transitoriamente per mezzo di legami idrogeno (raffigurati come ovali blu e bianchi).
I legami forti, detti covalenti, tengono insieme gli atomi di idrogeno (bianchi) e di ossigeno (rossi) delle singole molecole di H2O. I legami covalenti si verificano quando due atomi, in questo caso l’ossigeno e l’idrogeno, condividono elettroni tra loro. Poiché l’ossigeno e l’idrogeno attraggono gli elettroni condivisi in modo disuguale, ogni estremità della molecola di H2O a forma di V adotta una carica leggermente diversa. L’area intorno all’ossigeno è leggermente negativa rispetto all’estremità opposta della molecola, contenente idrogeno, che è leggermente positiva.
Gli opposti si attraggono, quindi questa differenza di carica asimmetrica permette la formazione di legami tra gli atomi di idrogeno e ossigeno delle molecole di H2O adiacenti. Ogni H2O può legarsi a un massimo di quattro vicini attraverso questi cosiddetti legami a idrogeno. Anche se di breve durata e molto più deboli della varietà covalente, i legami a idrogeno contribuiscono significativamente alla chimica dell’acqua perché sono estremamente abbondanti nell’H2O.
Credito: Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation