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水素結合は電気陰性度の差やその原子半径の大きさによって生じる、双極子相互作用の中でも特に強い力です。
水分子ではこの電気陰性度の差により、単純に考えて
水素原子はδ+に、酸素原子は2δ-を帯びます。
この電荷を相殺するにはδ+にはδ-を2δ-では2δ+必要となります。
ここでこの話はよく鍵と鍵穴の関係で表されるので、これを使って説明します。
水素は鍵で、酸素の非共有電子対は鍵穴です。
水分子では、鍵が2つ、鍵穴も二つあるため多分子で水素結合する際余りません。
しかし、フッ化水素の場合では
鍵が1つで鍵穴が3つであるため、フッ素の非共有電子対に水素が3つつくような感じがしますが、この構造は密で不安定な構造です。今回は弱い力である水素結合でもある為不安定な構造では、より水素結合は弱くなると考えられるでしょう。この為、フッ化水素は安定な水素結合を2つ作る折れ線形になります。
https://sp.okwave.jp/qa/q4392189.html?a_open=true&_gl=1%2az2w42d%2a_ga%2aYW1wLTFvQ0gyNUpkVUk2M2FFQ1lOejhpLVpQZXpEeHlnLW4zUXhabVFrdzY2a2I3LVBIRFhZU1AxdWZhdjJ1MnZaMjI.#start_q
https://www.clearnotebooks.com/ja/questions/568737
あんまり、うまく説明できなかったのでこちらも見てください。
毎度、詳しい説明ありがとうございます。非常に参考になりました!
まとめ
水は鍵と鍵穴がうまい具合に数があっているから、水素結合を4つ作る。
フッ化水素は鍵と鍵穴の数がうまく噛み合わず、水素結合を4つ作っても不安定であるのでより安定な形をとる。