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Conceito de ponte de hidrogênio

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A noção de ponte de hidrogénio é usada no âmbito da química. O conceito refere-se a um tipo de elo que se produz a partir da atração que existe num átomo de hidrogénio e um átomo de oxigénio, flúor ou nitrogénio com carga negativa. Essa atração, no que lhe diz respeito, é designada interação dipolo-dipolo e liga o pólo positivo de uma molécula ao pólo negativo de outra.

ponte de hidrogênio
A ponte de hidrogênio pode criar um elo para diferentes moléculas

A ponte de hidrogénio pode vincular diferentes moléculas e inclusive sectores diferentes de uma mesma molécula. O átomo de hidrogénio, que conta com carga positiva, recebe o nome de átomo doador, ao passo que o átomo de oxigénio, flúor ou nitrogénio é o átomo aceptor do elo.

As pontes de hidrogénio surgem no ADN, a água e as proteínas, por exemplo. Devido à sua existência, ocorrem fenómenos de grande importância, que chegam a aparecer de maneira quotidiana. O ponto de ebulição da água, a menor densidade do gelo relativamente à água em estado líquido e a consistência da glicerina estão relacionados com a presença de pontes de hidrogénio nas moléculas.

Muitas particularidades das pontes de hidrogénio devem-se à pouca força de atração que têm em comparação com as ligações covalentes. Devido a esta característica, as substâncias sofrem alterações nas respectivas propriedades. O ponto de fusão de uma substância, só para mencionar um caso, pode estar relacionado com esta particular atração da ponte de hidrogénio.

Há que ter em conta, por conseguinte, que as pontes de hidrogénio têm diferentes valores no que se refere à energia dos seus elos, que costuma ser expressado em kJ/mol.

Ponto de hidrogênio e ligação três centros dois elétrons

Esse também é conhecido como ligação três centros dois elétrons (tendo a representação por 3c-2e). Essa ligação química é ainda considerada insuficiente em elétrons, posto que a mesma conta com apenas dois elétrons sendo compartilhados por três átomos.

Tal elo é mais fraco do que uma ligação iônica ou covalente, porém é mais forte que as forças de atração que atuam entre as moléculas, íons e átomos, que são denominadas de forças de van der Waals.

Nesse que alguns chamam também de “ligação de hidrogênio” acontece que os elétrons que se envolvem dirigem-se até o orbital molecular ligante, o que gera um envolvimento químico entre os três átomos, mas a distribuição não é por igual.

Isso significa que esse orbital ligante acaba não sendo distribuído entre três átomos de forma igualitária, sendo na realidade atraído por apenas dois deles. E um exemplo comum aqui é no caso do hidrogênio protonado molecular (representado por H3+), um dos íons mais comuns que existe.

Muitos elementos formam compostos com hidrogênio. E cabe ainda dizer que esse elemento químico se trata do mais leve que existe em todo o universo.

E além desse ser o elemento químico mais comumente encontrado em todo o universo, é também um dos que mais se encontra na Terra, ficando atrás somente do oxigênio, o silício e também o alumínio.

As moléculas usadas para a ponte de hidrogênio incluem aquelas onde o hidrogênio está ligado diretamente a átomos que são altamente eletronegativos, fazendo com que o hidrogênio adquira uma carga altamente positiva.

Alguns exemplos da ponte de hidrogênio

conceito de ponte de hidrogênio
A água é um exemplo da existência da ponte de hidrogênio

Há muitos contextos onde a ponte de hidrogênio existe. E a água (H₂O) é um exemplo ideal desse da existência desse elo.

Note que cada molécula de água pode potencialmente formar quatro ligações de hidrogênio com as moléculas de água circundantes: duas com os átomos de hidrogênio e duas com os átomos de oxigênio. Nesse caso, se observa que o átomo de “O” em uma molécula acaba por ser atraído por um átomo de “H” numa segunda molécula.

Outra situação da existência da ponte de hidrogênio é no caso do DNA. Aqui ela acontece entre as bases nitrogenadas em nucleotídeos nas duas fitas de DNA (pares de guanina com citosina, adenina com timina) e faz com que se origine a estrutura de dupla hélice, a qual é importante para a transmissão de informações genéticas.

Citação

Equipe editorial de Conceito.de. (30 de Setembro de 2015). Conceito de ponte de hidrogênio. Conceito.de. https://conceito.de/ponte-de-hidrogenio