קשרי מימן (הקרויים גם גשרי מימן) הם קשרים יחסית חלשים אבל חשובים מאוד בחיי היום יום. קשרי מימן מחזיקים את מולקולות המים ביחד, מחזיקים את גדילי הDNA ביחד ועוד. קשר מימן מתקיים בין אטום מימן לאטום אחר בעל אלקטרושליליות גבוהה יותר כמו אטומי N, O, F. הסרטון שלפנינו מסביר מהם קשרי מימן, כיצד הם נוצרים ולמה הם משמשים. הסרטון מלווה בהסברים באנגלית, על כן הוספנו תרגום והסברים בהמשך העמוד.

 הערה חשובה: יש לציין שהאופן בו הוצגו קשרי המימן בין שתי מולקולות מים בסרט, לא מדוייק. בפועל בין שתי מולקולות מים מתקיים קשר מימני בודד – המחבר בקו ישר: אטום חמצן, אטום מימן (ממולקולת מים אחת) אל אטום חמצן ממולקולת מים אחרת.

אחד מהעקרונות החשובים בכימיה אורגנית הוא קשרי המימן. קשר מימן הוא כח בין מולקולרי העוזר לקשור מולקולות זו לזו. על מנת לבחון כיצד מנגנון זה עובד, בואו נתבונן במולקולת מים. מולקולות מים מורכבות מאטום חמצן ושני אטומי מימן. הקשרים המחזיקים את האטומים ביחד הם קוולנטיים קוטביים, כלומר, בגלל שהחמצן יותר אלקטרושלילי, הוא יכול למשוך את האלקטרונים מהמימנים יותר קרוב אליו. זה נותן לחמצן מטען מעט יותר שלילי ולמימנים מעט יותר חיובי. אשר מספר מולקולות מים נפגשות, המימנים הטעונים חיובית נמשכים לזוגות האלקטרונים על החמצנים ובכך יוצרים קשר כימי חזק יחסית בין המולקולות.

קשר מימן יכול להיווצר כאשר מימן נקשר קוולנטית לאטום אחר בעל אלקטרושליליות גבוהה. לדוגמא, לאטום החמצן במולקולת חומצה אצטית. למרות שקשרי המימן הם הקישור הבין מולקולרי החזק ביותר, ניתן לשבור אותו, אם יש במערכת מספיק אנרגית חום על מנת לשבור את כוחות המשיכה. כאשר מחממים מים מספיק, קשרי המימן נשברים והמים רותחים ועוברים למצב גזי (מתאדים). כאשר הטמפרטורה יורדת מולקולת המים יוצרות קשרים והמים עוברים למצב נוזל (מתעבים). זה אחד הדברים שהופכים את קשרי המימן לכל כך חשובים בעולם האמיתי. הקשרים מספיק חזקים בשביל להחזיק מוקולות יחד, אבל מספיק חלשים בשביל להשבר. זה אומר שקשרי מימן יכולים להיווצר ולהשבר בתגובות כימיות כמו שכפול DNA,

אם זה מופשט מדי בשבילכם, בואו ננסה להסתכל על זה בצורה אחרת. בואו נדמיין שהכלב שבסרטון הינו מולקולה המסוגלת ליצור קשרי מימן. לכלבים יש חוש ריח מפותח, לכן הם מחפשים כל הזמן דברים להריח. במקביל, יש להם בלוטות בחלק האחורי המפרישות ריח מאוד חזק. מכאן שצד אחד מאוד עשיר בריח, כפי שהצד האלקטרושלילי עשיר באלקטרונים, בעוד שהצד השני, עני בריח כפי שבצד החיובי של המולקולה יש מעט אלקטרונים.

כאשר מספר כלבים נפגשים, האפים שלהם נמשכים לאחורי כלבים אחרים, דבר הגורם להם להיות קשורים זה לזה. זה דומה לכך שהצד החיובי של המולקולה נמשך לאלקטרונים השליליים בצד היותר אלקטרושלילי במולקולה השניה. אם יש מספיק אנרגיה, קשרים כאלה יכולים להשבר בקלות, אך יכולים להיווצר מחדש בקלות.