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Ligação de hidrogênio na água

A estrutura das moléculas de água e como elas podem interagir para formar as ligações de hidrogênio.

Introdução às propriedades da água

Você é uma bolsa d´água que fala, aprende e cria coisas. Certo, não é bem assim, mas é quase assim, uma vez que o corpo humano é 60 a 70% água. E não apenas os humanos - a maioria dos animais também e até mesmo as minúsculas bactérias são feitas principalmente de águastart superscript, 1, end superscript. A água é a chave para a existência da vida como nós a conhecemos. Isso pode parecer dramático, mas é a verdade — e são os dramas verdadeiros que tornam a vida interessante! A maioria das reações químicas e metabólicas de um organismo celular ocorrem num meio viscoso dentro das células, chamado citoplasma.
A água não é só muito comum nos organismos, mas possui também algumas propriedades químicas incomuns que a tornam muito boa para o suporte da vida. Essas propriedades são importantes para a biologia em muitos diferentes níveis, desde células, organismos a ecossistemas. Você pode aprender mais sobre as propriedades da água na manutenção da vida nos seguintes artigos:
A água possui essas propriedades devido à polaridade de suas moléculas e especificamente, sua habilidade em formar ligações de hidrogênio entre si e com outras moléculas. Abaixo veremos como a ligação de hidrogênio funciona.

Polaridade das moléculas de água

A chave para entender o comportamento químico da água é a sua estrutura molecular. A molécula de água consiste de dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, e a estrutura geral é encurvada. Isso ocorre porque o átomo de oxigênio, além de formar ligações com os átomos de hidrogênio, também possui dois pares de elétrons não compartilhados. Todos os pares de elétrons — compartilhados e não compartilhados — se repelem.
O arranjo mais estável é aquele que os coloca mais separados um do outro: um tetraedro, com as ligações start text, O, end text, minus, start text, H, end text formando duas das quatro "pernas". Os pares isolados são ligeiramente mais repulsivos do que os elétrons de ligação, então o ângulo entre as ligações de start text, O, end text, minus, start text, H, end text é em torno de 104,5 °, ligeiramente inferior a de um tetraedro perfeito, que é 109° .squared
Devido ao oxigênio ser mais eletronegativo - ávido por elétrons- que o hidrogênio, o átomo de start text, O, end text pega elétrons e os mantém longe dos átomos de start text, H, end text. Isto dá ao polo da molécula de água com oxigênio uma carga parcialmente negativa, enquanto o polo com hidrogênio fica com uma carga parcialmente positiva. A água é classificada como uma molécula polar devido às suas ligações covalentes polares e sua forma curvastart superscript, 2, comma, 3, end superscript.

Ligações de hidrogênio nas moléculas de água

Graças à sua polaridade, as moléculas de água se atraem facilmente. A extremidade positiva — um átomo de hidrogênio — se associa com a extremidade negativa - um átomo de oxigênio.
Essas atrações são um exemplo de ligações de hidrogênio, interações fracas que se formam entre um hidrogênio com uma carga positiva parcial e um átomo mais eletronegativo, tal como oxigênio. Os átomos de hidrogênio envolvidos na ligação de hidrogênio devem ser anexados a átomos eletronegativos, como start text, O, end text, start text, N, end text ou start text, F, end text.
Moléculas de água formando ligações de hidrogênio umas com as outras. A carga parcial negativa do O de um molécula pode formar uma ligação de hidrogênio com a carga parcial positiva dos hidrogênios de outras moléculas.
As moléculas de água também são atraídas por outras moléculas polares e íons. Uma substância polar ou carregada que interage com e se dissolve em água é chamada hidrofílica:hidro significa "água", e fílica significa "amigável". Em contraste, as moléculas apolares como óleos e gorduras não interagem bem com água. Elas se repelem ao invés de se dissolver na água e são chamadas de hidrofóbicas: fobia significa "aversão". Você já deve ter percebido isso nos temperos com óleo e vinagre de salada. O vinagre é praticamente água com um pouco de ácido.

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  • Avatar starky ultimate style do usuário Daniela S.
    Por que os elétrons livres do Oxigênio ficam em pares, se a tendência é se repelirem?
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    • Avatar hopper jumping style do usuário Lucas De Oliveira
      É uma ótima pergunta sobre um assunto bastante complexo. Eu vou fazer uma incrível simplificação, mas se você tiver interesse posso aprofundar mais a explicação posteriormente. Na verdade, esses elétrons não ficam em pares. Quem disse isso provavelmente utilizou uma representação química para simplificar, mas na verdade isso quer dizer que eles ficam provavelmente em regioes proximas(chamam orbital) e isso é possivel porque o eletron tambem aparece como onda e mesmo quando particula seu magnetismo contrario ( eixo de rotação magnetico - chamam de spin) pode compensar o fato de se repelirem eletricamente. Além disso, o nível energético dos elétrons também é importante. No caso em especifico que voce apresentou leve em conta que essa distribuição de eletrons é um diagrama para a ultima camada do oxigenio e que esses eletrons estao na verdade "buscando" interagir com eletrons de outros atomos para que fiquem mais estaveis uma vez que o oxigenio é o segundo elemento mais eletronegativo existente.Espero ter ajudado. Qualquer coisa estamos ai. Bons estudos!
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  • Avatar blobby green style do usuário Thiago Souza
    Como faço para calcular a quantidade de ligações de hidrogênio que uma determinada molécula pode fazer? Por que aldeído, éter, cetona e ésteres não podem fazer lig de H entre sí, mas somente com a água? Não entendo pq o oxigênio desses grupos não podem interagir com o H da molécula vizinha se ele (oxig.) tem elétrons livres.
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  • Avatar mr pink red style do usuário Petria
    Amei o artigo! Perfeito!
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  • Avatar blobby green style do usuário Alessandra Aguiar
    No artigo, paragráfo sete, foi dito que as ligações de hidrogênio são fracas. Não entendi, não são as ligações as mais fortes ?
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  • Avatar leafers ultimate style do usuário Victória Mendes Silva
    A água não contém apenas H e O. Misturada a minerais a estrutura da molécula se modifica?
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  • Avatar blobby green style do usuário Sophia A
    Por que o angulo de 104,5 entre o hidrogenio é importante?
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  • Avatar leafers seedling style do usuário Fabio  Araújo
    De que forma o comportamento químico da água está relacionado a estrutura molecular.
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  • Avatar blobby green style do usuário Francielton Silva
    esta tudo em inglês, não da para entender!
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  • Avatar piceratops sapling style do usuário claudio jose
    não entendi por que está em inglês
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