Woda wrze w temperaturze 100 stopni Celsjusza. Siarkowodór, podobna cząsteczka, wrze w temperaturze minus 60 stopni. Różnica polega na wiązaniu wodorowym. Wiązanie wodorowe to słabe przyciąganie między atomem wodoru związanym z atomem silnie elektroujemnym, takim jak tlen, azot lub fluor, a innym atomem elektroujemnym. Wodór ma częściowy ładunek dodatni, a drugi atom – częściowy ładunek ujemny. Przyciąganie ma charakter elektrostatyczny.

Wiązania wodorowe są słabsze niż wiązania kowalencyjne, wynoszące od 5 do 30 kilodżuli na mol, w porównaniu do setek w przypadku wiązań kowalencyjnych. Są jednak liczne i razem silne. W wodzie każda cząsteczka może utworzyć do czterech wiązań wodorowych. Ta sieć wiązań sprawia, że ​​woda ma wysoką temperaturę wrzenia, wysokie napięcie powierzchniowe i wysoką pojemność cieplną. To właśnie dlatego lód unosi się na wodzie, ponieważ sieć wiązań wodorowych jest mniej gęsta niż woda w stanie ciekłym.

Wiązania wodorowe są niezbędne w biologii. Scalają dwie nici DNA. Stabilizują strukturę drugorzędową białek, tworząc helisy alfa i harmonijki beta. Decydują o tym, jak enzymy wiążą swoje substraty. Wpływają na rozpuszczalność leków i fałdowanie RNA. Bez wiązań wodorowych życie, jakie znamy, nie istniałoby.

Wiązania wodorowe to nie tylko ciekawostka. To zasada projektowania. Chemicy wykorzystują je do budowy struktur supramolekularnych, projektowania leków i tworzenia materiałów o regulowanych właściwościach. Wiązanie jest słabe, ale jego efekty są znaczące.