Différence entre les liaisons hydrogènes intermoléculaires et intramoléculaires

Différence principale - Liaison hydrogène intermoléculaire ou intramoléculaire

Les molécules sont formées lorsque des atomes des mêmes éléments ou d’éléments différents se rencontrent pour partager des électrons et établir des liaisons covalentes. Il existe deux types de forces d'attraction qui maintiennent les molécules covalentes ensemble. Celles-ci sont appelées forces intermoléculaires et forces intramoléculaires. Les forces intermoléculaires sont les forces attractives qui se produisent entre deux molécules, alors que les forces intramoléculaires se produisent dans la molécule elle-même. Les liaisons hydrogène sont des types particuliers de liaisons qui se forment dans des molécules constituées par un atome d'hydrogène partageant des électrons avec un atome hautement électronégatif. La liaison hydrogène peut se produire sous forme de forces à la fois intermoléculaires et intramoléculaires. La principale différence entre les liaisons hydrogène intermoléculaires et intramoléculaires est que une liaison intermoléculaire se produit entre deux molécules voisines, tandis qu'une liaison hydrogène intramoléculaire se produit dans la molécule elle-même.

Il est important de connaître la fonction de ces deux forces séparément pour comprendre comment elles maintiennent une molécule ou un composé covalent ensemble.

Cet article explique, 

1. Qu'est-ce que la liaison hydrogène??
2. Qu'est-ce que la liaison hydrogène intermoléculaire??
        - Définition, caractéristiques et propriétés, exemples
3. Qu'est-ce que la liaison hydrogène intramoléculaire??
       - Définition, caractéristiques et propriétés, exemples
4. Quelle est la différence entre les liaisons hydrogène intermoléculaires et intramoléculaires?

Quelle est la liaison hydrogène

Lorsque l'hydrogène, modérément électronégatif, est lié de manière covalente à un atome fortement électronégatif, la paire d'électrons qu'ils partagent devient davantage polarisée en direction de l'atome hautement électronégatif. Des exemples de tels atomes sont N, O et F. Il doit y avoir un accepteur d'hydrogène et un donneur d'hydrogène pour qu'une liaison hydrogène soit formée. Le donneur d'hydrogène est l'atome hautement électronégatif de la molécule et l'accepteur d'hydrogène est l'atome d'hydrogène hautement électronégatif de la molécule voisine et doit posséder une paire d'électrons isolée..

Des liaisons hydrogène peuvent apparaître entre deux molécules ou au sein de la molécule. Ces deux types sont connus respectivement sous le nom de liaison hydrogène intermoléculaire et de liaison hydrogène intramoléculaire..

Qu'est-ce que la liaison hydrogène intermoléculaire?

Des liaisons hydrogènes intermoléculaires peuvent se produire entre des molécules identiques ou différentes. La position de l’atome accepteur doit être correctement orientée de manière à pouvoir interagir avec le donneur..

Regardons une molécule d'eau pour comprendre le scénario clairement.

Figure 1: Liaison hydrogène dans la molécule d'eau

La paire d'électrons partagés entre les atomes H et O est plus attirée vers l'atome d'oxygène. De ce fait, les atomes d'O reçoivent une légère charge négative par rapport à l'atome de H. L'atome O est représenté par δ- et l'atome H par δ +. Lorsqu'une deuxième molécule d'eau s'approche de la première, une liaison électrostatique se forme entre l'atome δ-O d'une molécule d'eau et l'atome δ + H de l'autre. Les atomes d'oxygène dans les molécules se comportent comme un donneur (B) et un accepteur (A), un atome O donnant de l'hydrogène à l'autre.

L'eau a des qualités très spéciales dues aux liaisons hydrogène. C'est un bon solvant avec un point d'ébullition élevé et une tension superficielle élevée. De plus, la glace à 4 ° C a une densité inférieure à celle de l'eau. Par conséquent, la glace flotte sur de l'eau liquide, protégeant la vie aquatique en dessous pendant l'hiver. En raison de ses caractéristiques dans l'eau, il est appelé solvant universel et joue un rôle majeur dans le maintien de la vie sur terre..

Qu'est-ce que la liaison hydrogène intramoléculaire?

Si une liaison hydrogène se produit dans deux groupes fonctionnels de la même molécule, on parle de liaison hydrogène intramoléculaire. Cela se produit lorsque le donneur d'hydrogène et l'accepteur sont tous deux dans la même molécule..

Figure 2: Structure de l'o-nitrophénol (ortho-nitrophénol) avec une liaison hydrogène intramoléculaire

Dans la molécule O-nitro phénol, l'atome O du groupe -OH est plus électronégatif que H et donc δ-. L'atome H, en revanche, est δ +. Par conséquent, l'atome O du groupe -OH joue le rôle de donneur H, tandis que l'atome O du groupe nitro joue le rôle d'accepteur H.

Différence entre les liaisons hydrogènes intermoléculaires et intramoléculaires

Formation de liaison

Liaison hydrogène intermoléculaire: La liaison hydrogène intermoléculaire se produit entre deux molécules voisines.

Liaison hydrogène intramoléculaire: La liaison hydrogène intramoléculaire se produit au sein de la molécule elle-même.

Propriétés physiques

Liaison hydrogène intermoléculaire: La liaison hydrogène intermoléculaire a des points de fusion et d’ébullition élevés et une faible pression de vapeur. 

Liaison hydrogène intramoléculaire: La liaison hydrogène intramoléculaire a des points de fusion et d’ébullition bas et une pression de vapeur élevée.

Stabilité

Liaison hydrogène intermoléculaire: La stabilité est relativement élevée.

Liaison hydrogène intramoléculaire: La stabilité est comparativement faible.

Exemples

Liaison hydrogène intermoléculaire: L'eau, l'alcool méthylique, l'alcool éthylique et le sucre sont des exemples de liaisons hydrogènes intermoléculaires. 

Liaison hydrogène intramoléculaire: L’o-nitrophénol et l’acide salicylique sont des exemples de liaisons hydrogène intramoléculaires. 

Résumé - Liaison hydrogène intermoléculaire ou intramoléculaire

Les composés avec des liaisons hydrogène intermoléculaires sont plus stables que les composés avec des liaisons hydrogène intramoléculaires. Les liaisons hydrogènes intermoléculaires sont responsables de la connexion d’une molécule à une autre et de sa liaison. À l'inverse, lorsque des liaisons hydrogène intramoléculaires se produisent, les molécules sont moins disponibles pour interagir les unes avec les autres et ont moins tendance à se coller les unes aux autres. Cela conduit à une diminution du point d'ébullition et du point de fusion. De plus, les molécules avec une liaison hydrogène intramoléculaire sont plus volatiles et ont une pression de vapeur plus élevée comparativement.

Les composés avec des liaisons hydrogène intermoléculaires sont facilement solubles dans les composés de nature similaire, alors que les composés avec des liaisons hydrogène intramoléculaires ne se dissolvent pas facilement..

Référence:

"Liaison hydrogène." Chimie LibreTexts. Libretexts, 21 juillet 2016. Web. 07 février 2017.

“Hydrogen Bonding: Acceptors and Donors.” Université du Wisconsin, n.d. Web. 07 février 2017.

"Liaisons hydrogènes inter et intra-moléculaires dans les alcools, les acides carboxyliques et d'autres molécules et leur signification." Chimie organique. N.p., oct. 2012. Web. 07 févr. 2017.

"Force des liaisons hydrogène intramoléculaires vs intermoléculaires." Chimie Stack Exchange. N.p., 2013. Web. 07 février 2017.

Courtoisie d'image:

“O-Nitrophenol Wasserstoffbrücke” De NEUROtiker - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia

“210 liaisons d’hydrogène entre les molécules d’eau-01" Par OpenStax College - Anatomie et physiologie, site Web Connexions. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia