氫鍵

氫鍵是弱次鍵中最強的一種——一種特別黏、加強版的凡得瓦吸引，只要氫原子以共價鍵接到氧、氮、氟這類又小又貪心的原子，它就會出現。正是這種鍵讓水行為如此古怪、把 DNA 兩條股維繫在一起、並賦予許多高分子強度。它雖仍遠弱於主鍵，卻強到足以形塑日常世界。

它為何特別，原因如下。當氫鍵結到（比如）氧時，貪心的氧把共用電子強力拉向自己，使氫那端明顯帶正電——又因為氫沒有內層電子屏蔽，這個正端便是一個裸露、外顯的質子。這個赤裸的正電荷伸出去，抓住鄰近氧或氮的孤對電子，形成一座橋。結果是一個有方向性的偶極鍵，能量最高約 50 kJ/mol，比普通凡得瓦力強好幾倍，卻仍比共價鍵弱十到二十倍。

氫鍵在材料中的表現遠超其量級。它使水的熔沸點遠高於其微小尺寸所暗示的（要熔冰或煮沸水，都必須先打斷氫鍵）；也使冰比液態水密度小（氫鍵把分子撐在一個疏鬆的晶格中，所以冰會浮）。在尼龍與纖維素這類高分子中，鏈間的氫鍵像額外的鉚釘，把強度、剛度與熔點提升到遠超純凡得瓦鍵所能給的水準。