Ligações de hidrogênio

Willie Bueno

Inúmeras propriedades da matéria nos fazem crer que ela é constituída de pequenas partículas denominadas átomos. Os átomos, segundo suas características, podem se agrupar de diversas maneiras para formar outra unidade da matéria: a molécula. As forças que mantêm os átomos agregados são de natureza complexa e são chamadas de ligações químicas. Para destruir uma ligação química é necessário uma energia, cujo valor geralmente se encontra no intervalo de 30 a 200 kcal por mol. Por exemplo, na decomposição da molécula de água (no estado líquido) há uma absorção de 69 kcal por mol. [...]

Quando se tem um grupo de moléculas num espaço confinado surgem, entre essas, interações atrativas das quais se destacam as chamadas forças de Van der Waals. Estas forças são, comparativamente, muito mais fracas que as ligações químicas e, juntamente com outras forças, são responsáveis pela existência dos três estados ordinários da matéria (o estão sólido, o estado líquido e o estado gasoso). A passagem de um estado físico a outro, isto é, o rompimento ou a formação de ligações entre as moléculas (ligações intermoleculares ou interações intermoleculares) envolve sempre uma troca de energia, geralmente térmica, compreendida aproximadamente entre 1 e 20 kcal x mol^–1. Por exemplo, na vaporização da água há uma absorção de 9,7 kcal x mol^–1. [...]

Seria desnecessário demonstrar o grande interesse que tem a Física, a Química e a Biologia pelas interações intermoleculares. Basta dizer que as propriedades e a estrutura dos líquidos e sólidos são determinadas por essas interações, dadas quantitativamente pelas forças intermoleculares. A energia para romper tais forças é mais fraca que as das ligações químicas e envolvem, geralmente, energias de 1 a 20 quilocalorias por mol. [...]

Quando o átomo de hidrogênio está ligado covalentemente a um átomo altamente eletronegativo, tal como o oxigênio, o nitrogênio etc., a ligação tem um certo caráter iônico. O hidrogênio é parcialmente positivo, de tal modo que podem existir forças de atração entre este hidrogênio e regiões negativas de outras moléculas. [...]

Uma definição simples de ligação de hidrogênio é muito difícil de ser enunciada. Em termos operacionais, Pimentel e McClellan, definem-na da seguinte maneira: “a ligação de hidrogênio existe entre um grupo funcional A–H e um átomo, ou grupo de átomos, B, da mesma ou de diferentes moléculas, quando há evidência da existência de uma ligação entre A–H e B que envolve especificamente o átomo de hidrogênio já ligado a A”. Wood a define como sendo “uma interação atrativa entre duas moléculas, ou entre duas partes da mesma molécula, que requer especificamente a presença do átomo de hidrogênio entre elas”.

Fonte: Bueno, W. A. 1978. Ligação de hidrogênio. SP, McGraw-Hill.