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  氫鍵通常可用X-H...Y來表示。其中X以共價鍵與氫相連,具有較高的電負性,可以穩定負電荷,因此氫易解離,具有酸性(質子給予體)。而Y則具有較高的電子密度,一般是含有孤對電子的原子,容易吸引氫原子,從而與X和H原子形成三中心四電子鍵。

  氫鍵鍵能大多在25-40kJ/mol之間。一般認為鍵能小於25kJ/mol的氫鍵屬於較弱氫鍵,鍵能在25-40kJ/mol的屬於中等強度氫鍵,而鍵能大於40kJ/mol的氫鍵則是較強氫鍵。 曾經有一度認為最強的氫鍵是[HF]中的FH...F鍵,計算出的鍵能大約為169kJ/mol。 而事實上,用相同方法計算甲酸和氟離子間的[HCOH...F]氫鍵鍵能,結果要比HF的高出大約30kJ/mol。  常見氫鍵的平均鍵能資料為:

  典型的氫鍵中,X和Y是電負性很強的F、N和O原子。但C、S、Cl、P甚至Br和I原子在某些情況下也能形成氫鍵,但通常鍵能較低。  碳在與數個電負性強的原子相連時也有可能產生氫鍵。例如在氯仿CHCl中,碳原子直接與三個氯原子相連,氯原子周圍電子雲密度較大,因而氫原子周圍即帶有部分正電荷,碳也因此參與了氫鍵的形成,扮演了質子供體的角色。  芳香環、碳碳三鍵或雙鍵在某些情況下都可作為電子供體,與強極性的X-H(如-O-H)形成氫鍵。

  X-H...Y不需要,也往往不是嚴格的直線。 哪怕不算分叉的氫鍵,一對一的氫鍵中也有很多鍵角處在150°-180°之間的情況,氟化氫長鏈中的氫鍵即是一例。

  通常氫是通過共價鍵與X原子相連,並通過較長和較弱的“氫鏈”與Y原子連線,即使X與Y是相同的元素,X-H和H...Y距離也往往不相等。但在MHA型的酸式鹽中,其中A是F或某些有機酸(如乙酸和苯甲酸),氫原子恰好處於X和Y原子的中心(X-H...Y)。這一類例子被稱作對稱氫鍵,它們往往鍵能較大,鍵長較短。  對稱氫鍵和不對稱氫鍵的現象往往難以解釋。一個比較認同的解釋是,將FHF離子中的氫鍵看成氫橋,類似於乙硼烷中的BHB硼橋鍵。只不過硼橋鍵是三中心兩電子鍵,而氫橋鍵是三中心四電子鍵。

  1995年以來,報道了許多種分子間存在一種被稱為雙氫鍵的新型分子間力,可用通式AH...HB表示。 雙氫鍵的鍵長一般小於220pm,極限可能為270pm,鍵能從n~n*10kJ/mol不等,相當於傳統分子間力能量數量級。雙氫鍵的一些例子包括:BH...HCN、BH...CH、LiH...NH、LiH...HCN、LiH...HC≡CH,CH...H-NH和H-Be-H...H-NH等,其中以BH...HCN雙氫鍵的鍵長為最短(171pm),鍵能也最高(75.44kJ/mol),遠大於水和HF間的氫鍵鍵能。目前對雙氫鍵的研究還不是很深入。

  氫鍵的影響包括:
氫鍵是分子間作用力的一種,是一種永久偶極之間的作用力,氫鍵發生在已經以共價鍵與其它原子鍵結合的氫原子與另一個原子之間(X-H...Y),通常發生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子(X、Y)都是電負性較強的原子。氫鍵既可以是分子間氫鍵,也可以是分子內的。其鍵能最大約為200kJ/mol,一般為5-30kJ/mol,比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小,但強於靜電引力。