Los estudiantes de química de todo el mundo están familiarizados con los enlaces covalentes y los enlaces de hidrógeno. Ahora, un estudio ha revelado una extraña variedad de vínculos que actúa como un híbrido de los dos.
Los enlaces de hidrógeno se consideran típicamente como atracciones eléctricas débiles en lugar de enlaces químicos verdaderos. Los enlaces covalentes, por otro lado, son enlaces químicos fuertes que mantienen unidos los átomos dentro de una molécula y resultan de los electrones que se comparten entre los átomos. Ahora, los investigadores informan que una variedad inusualmente fuerte de enlaces de hidrógeno es de hecho un híbrido, ya que involucra electrones compartidos, desdibujando la distinción entre enlaces de hidrógeno y covalentes.
Tokmakoff y sus colegas caracterizaron el enlace híbrido observando grupos de átomos llamados iones bifluoruro, que consisten en un solo átomo de hidrógeno intercalado entre un par de átomos de flúor, en el agua. Según la sabiduría convencional, el átomo de hidrógeno está unido a un flúor por un enlace covalente y al otro flúor por un enlace de hidrógeno.
Los investigadores utilizaron luz infrarroja para hacer vibrar los iones bifluoruro y midieron la respuesta de los átomos de hidrógeno, revelando una serie de niveles de energía en los que vibraban los átomos de hidrógeno. Para un enlace de hidrógeno típico, el espacio entre esos niveles de energía disminuiría a medida que el átomo ascendiera más en la escala de energía. Pero en cambio, los investigadores encontraron que el espaciamiento aumentó. Este comportamiento indicó que el átomo de hidrógeno se compartía entre los dos átomos de flúor por igual, en lugar de estar estrechamente unido a un átomo de flúor por un enlace covalente y más débilmente unido por un enlace de hidrógeno típico al otro.
El enlace químico mediado por hidrógeno no se puede describir como un enlace de hidrógeno puro o un enlace covalente puro, concluyen los investigadores.
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