Vatten kokar vid 100 grader Celsius. Vätesulfid, en liknande molekyl, kokar vid minus 60. Skillnaden är vätebindning. En vätebindning är en svag attraktion mellan en väteatom bunden till en starkt elektronegativ atom, som syre, kväve eller fluor, och en annan elektronegativ atom. Vätet bär en partiell positiv laddning, och den andra atomen bär en partiell negativ laddning. Attraktionen är elektrostatisk.

Vätebindningar är svagare än kovalenta bindningar, cirka 5 till 30 kilojoule per mol jämfört med hundratals för kovalenta bindningar. Men de är många och tillsammans starka. I vatten kan varje molekyl bilda upp till fyra vätebindningar. Det nätverket är anledningen till att vatten har en hög kokpunkt, hög ytspänning och hög värmekapacitet. Det är därför is flyter, eftersom det vätebundna gittret är mindre tätt än flytande vatten.

Vätebindningar är viktiga inom biologin. De håller ihop de två DNA-strängarna. De stabiliserar proteinernas sekundärstruktur och bildar alfahelixar och beta-skikt. De avgör hur enzymer binder till sina substrat. De påverkar läkemedels löslighet och RNA:s veckning. Utan vätebindningar skulle livet som vi känner det inte existera.

Vätebindningar är inte bara en kuriositet. De är en designprincip. Kemister använder dem för att bygga supramolekylära sammansättningar, designa läkemedel och skapa material med avstämbara egenskaper. Bindningen är svag, men dess effekter är djupgående.