El agua hierve a 100 grados Celsius. El sulfuro de hidrógeno, una molécula similar, hierve a -60 grados. La diferencia radica en los enlaces de hidrógeno. Un enlace de hidrógeno es una atracción débil entre un átomo de hidrógeno unido a un átomo altamente electronegativo, como el oxígeno, el nitrógeno o el flúor, y otro átomo electronegativo. El hidrógeno tiene una carga parcial positiva, y el otro átomo tiene una carga parcial negativa. La atracción es electrostática.

Los enlaces de hidrógeno son más débiles que los enlaces covalentes, con una energía de entre 5 y 30 kilojulios por mol, en comparación con los cientos de kilojulios de los enlaces covalentes. Sin embargo, son numerosos y, en conjunto, fuertes. En el agua, cada molécula puede formar hasta cuatro enlaces de hidrógeno. Esta red explica por qué el agua tiene un punto de ebullición elevado, una alta tensión superficial y una alta capacidad calorífica. También explica por qué el hielo flota, ya que la red de enlaces de hidrógeno es menos densa que el agua líquida.

Los enlaces de hidrógeno son esenciales en biología. Mantienen unidas las dos hebras del ADN. Estabilizan la estructura secundaria de las proteínas, formando hélices alfa y láminas beta. Determinan cómo las enzimas se unen a sus sustratos. Influyen en la solubilidad de los fármacos y en el plegamiento del ARN. Sin enlaces de hidrógeno, la vida tal como la conocemos no existiría.

Los enlaces de hidrógeno no son solo una curiosidad; son un principio de diseño. Los químicos los utilizan para construir ensamblajes supramoleculares, diseñar fármacos y crear materiales con propiedades ajustables. El enlace es débil, pero sus efectos son profundos.