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対称水素結合は、プロトンが2 つの同一原子のちょうど中間に位置する特殊なタイプの水素結合です。それぞれの原子との結合の強さは等しくなります。これは3 中心 4 電子結合の一例です。このタイプの結合は「通常の」水素結合よりもはるかに強く、実際にはその強さは共有結合に匹敵します。高圧下の氷 (氷 X ) や、高圧下のフッ化水素酸やギ酸などの多くの無水酸の固体相にも見られます。また、二フッ化物イオン [F − H − F] −にも見られます。対称水素結合は、第一殻の二重則に違反しているように見えるため、量子力学的に説明するために多くの研究が行われてきました。つまり、プロトンは実質的に 4 つの電子に囲まれています。この問題のため、イオン結合であると考える人もいます。