Física & Química

Pontes de hidrogênio, o que são? Definição, características e aplicação

Pontes de hidrogênio são interações intermoleculares que ocorrem entre moléculas de hidrogênio e átomos eletronegativos, como o flúor.

Atualizado em 14/08/2020

Pontes de hidrogênio, também chamadas de ligações de hidrogênio, são interações intermoleculares que ocorrem entre uma molécula de hidrogênio e um átomo eletronegativo.

Alguns exemplos de átomos que participam da interação são: flúor, oxigênio e o nitrogênio.

Uma das principais características das interações intermoleculares é que a ligação só ocorre com moléculas polares. Isso porque, são moléculas que apresentam estado físico sólido e líquido.

Na Química Orgânica, por exemplo, as interações com hidrogênio são classificadas como a ligação mais forte de todas.

Ou seja, a interação apresenta alta eletropositividade – característica do hidrogênio – e alta eletronegatividade – presente em átomos, como oxigênio, flúor e nitrogênio.  

Mas afinal, qual a aplicação das Pontes de Hidrogênio? Vamos descobrir!

Definição de pontes de hidrogênio

Em síntese, as pontes de hidrogênio são interações formadas por ligação covalente entre o hidrogênio e o FON – oxigênio (O), nitrogênio (N) ou flúor (F). No caso, a ligação covalente ocorre com átomos eletronegativos.

interações intermoleculares
Ligações por ponte de hidrogênio. Fonte: Aprendendo química online

Sendo assim, a interação só é possível quando as moléculas são elementos de átomos negativos, sobretudo com tenência para atrair elétrons. Portanto, as moléculas do FON criam polos negativos, que resultam em uma carga parcialmente positiva e negativa.

Com isso, as moléculas apresentam maior probabilidade de encontrar um elétron ao redor do núcleo e, assim, interagir com todas as partículas, positivas ou negativas.

Logo, a interação entre as substâncias permite que a força seja forte o suficiente para resultar em partículas eletronegativas.

A partir da interação, os prinicipais efeitos das pontes de hidrogênio são:

  • Aumento do ponto de ebulição nas reações;
  • Comportamento azeotrópico (comportamento diferente das moléculas quando submetidas à ebulição);
  • Grande solubilidade dos sais na água;
  • Aumento de constantes dielétricas.

Características

Essa ligação tem como particularidade, promover uma rede de molécula forte, permitindo, até mesmo, que um mosquito pouse em cima dela.

Isso ocorre por causa da estrutura física entre as interações fortes, fracas, eletromagnéticas e gravitacionais em contato com as partículas.

ligações de hidrogênio
Fonte: Mundo da Bioquímica

A ligação entre elas libera condições eletrônicas propícias para formarem estruturas intermoleculares estáveis.

A principal aplicação das pontes de Hidrogênio está relacionada com força de Van der Waal – quando há forças de atração e repulsão entre as moléculas.

Ou seja, quando os elétrons de um determinado átomo não acabam abruptamente no último orbital atômico preenchido, a ação permite que ocorra a interação entre o núcleo e elétrons pertencentes a outros átomos.

Aplicação das ligações de hidrogênio

As pontes de hidrogênio se desfazem e refazem facilmente, possibilitando maior interação entre os elementos. Por exemplo, a água é classificada como um dos elementos beneficiados pelo processo de interação.

Ou seja, quando o gelo flutua sobre a água, as partes hidrofóbicas se unem através das ligações de Van der Waals. Dessa forma, as partes hidrofílicas se voltam para fora, circundadas por um escudo de moléculas de água.

Neste caso, a interação ocorre por meio da ligação covalente, cuja principal característica é o compartilhamento de um par de elétrons de valência pelos átomos que formam a molécula.

Representação da água no estado sólido. Fonte: Aprendendo química online

Consequentemente, a interação entre as moléculas permite que, ao encontrar um elétron ao redor do núcleo, ocorra a ligação com os demais núcleos dos átomos. Portanto, os núcleos atômicos, negativos e positivos, são aproximados pela interação.

Além disso, as interações intermoleculares estão presentes da seguinte forma:

  • DNA – as moléculas de DNA e RNA, por exemplo, são ligadas por meio de pontes de hidrogênio. Neste caso, ocorre a interação entre as moléculas de hidrogênio, nitrogênio e oxigênio das cadeias de nucleotídeos;
  • Água – nas moléculas de água a ligação de hidrogênio está presente na formação de uma tensão superficial. Ou seja, isso significa que as estruturas químicas da água possibilitam a formação de pontes de hidrogênio, que resultam em uma película na superfície.

E aí, o que achou de ler sobre as Pontes de Hidrogênio? Que tal conhecer mais sobre os Modelos atômicos – Definição, evolução e principais características.

Fonte: Info Escola, Stoodi e USP.

Imagem: ConceitosAprendendo química onlineMundo da Bioquímica.