Explique como a água afeta as ligações de hidrogênio entre moléculas.

Passo 1

O enunciado pede para entender como a água \mathrm{H_2O} altera as ligações de hidrogênio que existem entre outras moléculas. O conteúdo principal é química de ligações intermoleculares e solventes polares. Para responder, vamos usar o conceito de polaridade da água, formação de cascas de solvatação e efeito de crivagem das ligações de hidrogênio originais.

Passo 2

A molécula de água tem geometria angular, com o oxigênio mais eletronegativo carregando uma carga parcial negativa e cada hidrogênio uma carga parcial positiva. Esquematicamente: \mathrm{O}\,(\delta^-)\!-\! \mathrm{H}\,(\delta^+)
Esse arranjo gera um forte dipolo elétrico, o que faz de \mathrm{H_2O} um solvente muito eficaz para substâncias capazes de formar ligações de hidrogênio.

Passo 3

Como solvente, a água pode atuar tanto como doadora quanto como aceitadora de ligações de hidrogênio.
- Cada átomo de hidrogênio ligado ao oxigênio pode doar um \mathrm{H}-bond a um átomo eletronegativo (por exemplo, \mathrm{O}, \mathrm{N}) de outra molécula.
- O oxigênio com par de elétrons não ligantes pode aceitar um \mathrm{H}-bond de um hidrogênio parcialmente positivo de outra molécula.

Passo 4

Quando uma substância que já formava ligações de hidrogênio entre suas próprias moléculas (por exemplo, etanol ou sacarose) é colocada em água, ocorre o seguinte:
  1. As moléculas de água se organizam ao redor de cada grupo doador/aceitador, formando uma casca de solvatação.
  2. Essas novas ligações \mathrm{H}-bond água–soluto competem com as ligações originais soluto–soluto.
  3. A alta constante dielétrica da água reduz a atração eletrostática entre grupos carregados ou polares, enfraquecendo ainda mais as ligações de hidrogênio pré-existentes.

Passo 5

O resultado é que a água consegue “quebrar” ou enfraquecer as ligações de hidrogênio entre moléculas do soluto, estabilizando-as em solução por meio de ligações de hidrogênio água–soluto. Dessa forma, muitas substâncias polares ou iônicas se dissolvem bem em água, porque suas atrações intermoleculares originais são substituídas por interações soluto–água.

Resposta

A água afeta as ligações de hidrogênio entre moléculas ao formar suas próprias ligações de hidrogênio com os grupos polares do soluto, competindo e enfraquecendo as interações soluto–soluto. Além disso, sua alta constante dielétrica diminui as atrações eletrostáticas originais, facilitando a separação e a solvatação das moléculas na solução.

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