O legătură de hidrogen apare deoarece un atom de hidrogen cu o legătură covalentă polară la oxigen, azot sau fluor are o încărcătură parțială pozitivă și este puternic atras de părțile unor molecule similare cu o încărcare negativă parțială. puternic> Cel mai frecvent exemplu este apa care conține hidrogen și oxigen.
Cantitatea de legături de hidrogen care are loc într-o substanță depinde de structura electronică a părților parțial negative ale moleculelor. Atunci când oxigenul se leagă de hidrogen, de exemplu, oxigenul și hidrogenul împart două electroni, unul de la fiecare atom. Oxigenul din apă este legat de doi hidrogeni. Aceasta conferă atomului de oxigen un total de opt electroni în orbita sa cea mai exterioară, dintre care patru nu sunt împărțite cu atomii de hidrogen.
Acești electroni sunt împerecheați, așa că molecula are două grupe de doi electroni. Fiecare pereche de electroni neparticipati poate forma o legatura hidrogen cu un atom de hidrogen legat covalent la un alt atom de oxigen, astfel incat fiecare molecula de apa poate avea o legatura hidrogen cu hidrogenul din alte doua molecule de apa. Fiecare din cei doi atomi de hidrogen poate forma o legătură hidrogen cu oxigenul unei alte molecule de apă, astfel încât fiecare moleculă de apă poate forma un total de patru legături de hidrogen.
Legăturile de hidrogen sunt mai puternice decât cele mai multe forțe polare, dar sunt încă mult mai slabe decât legăturile covalente din molecule.
