共价键按共用电子对是否发生偏移可分为两大类，极性键和非极性键当氢原子与电负性很大的F、O、N原子形成H—F、H—O、H—N共价键时，由于F、O、N的电负性比氢大得多，致使这些共价键的电子对会强烈的偏向F、O、N原子的一边，会使F、O、N原子带有“少量的负电荷”，而氢原子带有“少量的正电荷”，结果使H原子几乎成为“裸露”的质子，从而带有较强的正电荷，具有很强的吸引电子的能力。这样带正电的核就能与另一个(HF、H2O、NH3)分子中的F、O、N原子的孤对电子相互吸引和发生一定程度的轨道重叠作用，这种分子间的作用力就是氢键。如：F—H…F由已经与电负性很强的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子(如：水分子中的氢)与另一个分子中非金属性很强的原子(如：水中的氧)之间的作用力。氢键是比分子间作用力强的分子间作用，但它不是化学键，仍属于分子间作用力的范畴(1)要有一个与电负性很大的元素X形成强极性键的氢原子，如：H2O中的氢原子(2)要有一个电负性很大，含有孤电子对并带有部分电荷的原子Y，如：H2O中的氧原子(3)X和Y的原子半径要小，这样空间位阻较小氢键的通式可用X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，可相同可不同，“—”表示共价键，“…”表示氢键一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中①氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强②氢键具有一定的饱和性：在形成氢键时，由于氢原子半径比X、Y原子半径小得多，当氢原子与一个Y原子形成氢键X—H…Y后，氢原子周围的空间已被占据，X、Y原子的电子云的排斥作用将阻碍一个Y原子与氢原子靠近成键，也就是说氢原子只能与一个Y原子形成氢键，即氢键具有饱和性③氢键具有一定的方向性：X—H与Y形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定，所以氢键还具有方向性氢键不是化学键，仅为一种分子间作用力，氢键可分为分子间氢键和分子内氢键，分子间氢键由两分子形成，而分子内氢键是一个分子中就具有形成的氢键的原子和原子团，如：邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在的氢键就属于分子内氢键，而HF分子间、NH3 与H2O分子间则属于分子间氢键(1)氢键的键能：指X—H…Y分解为X—H和Y所需的能量。因氢键不是化学键，所以比化学键弱很多，但比范德华力稍强，如H—F键能为565 kJ/mol，而F—H…F氢键作用力只有28kJ/mol(2)氢键键能大小的比较方法：在A—H…B中，A、B的电负性越大，氢键越强；B原子的半径越小(吸电子能力越强)，氢键越强F-H…F > O-H…O>O-H…N>N-H…N(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常(2)当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使物质的熔、沸点将下降。如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃)在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大如：NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键，且都是极性分子氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大。如液态水密度>固态的密度如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。
②4℃时水的密度达到最大（水结成冰后，水分子间氢键增多，使冰结构中存在间隙，导致结冰后体积膨胀，密度减小）
