Qual ligação de hidrogênio deve ser mais forte: S-H…O ou O-H cdots S? Justifique.

Passo 1

Beleza, a questão tá perguntando qual ligação de hidrogênio é mais forte: S–H⋯O ou O–H⋯S? O assunto é “ligações de hidrogênio” em química, e pra resolver a gente vai precisar entender dois pontos principais:
  1. Como a polaridade da ligação (ou seja, o quanto o H fica com carga parcial positiva) afeta a força da ligação de hidrogênio;
  2. Como a eletronegatividade dos átomos envolvidos (O e S) determina essa polaridade.

Passo 2

Antes de mais nada, o que é uma ligação de hidrogênio?
– É uma atração forte entre um átomo de hidrogênio que já está ligado a um átomo muito eletronegativo (o “doador”, com Hδ+), e outro átomo eletronegativo com pares de elétrons (o “aceitador”, com Xδ–).
– Quanto mais “δ+” o H tiver, mais forte ele vai se ligar ao Xδ–. E quanto mais “δ–” o X tiver, melhor ele vai atrair o Hδ+.

Passo 3

Vamos ver a polaridade de O–H versus S–H olhando as eletronegatividades (EN):
EN(O) ≃ 3,44; EN(S) ≃ 2,58; EN(H) ≃ 2,20.
Então:
De
De
Isso mostra que o H em O–H fica muito mais δ+ do que o H em S–H.

Passo 4

Agora, vamos comparar os dois cenários:
  • Em S–H⋯O, o doador (S–H) é pouco polar, mas o aceitador (O) é bem eletronegativo (bom Xδ–).
  • Em O–H⋯S, o doador (O–H) é bem polar (Hδ+ grande), mas o aceitador (S) é menos eletronegativo (Xδ– menor).
Qual fator pesa mais? A gente descobre experimentalmente (e também por teoria) que o grau de δ+ no H é o fator dominante na força da ligação de hidrogênio. Ou seja, mesmo que o enxofre seja um aceitador meio fraco, o H vindo de O–H está tão “positivo” que ainda compensa e torna a ligação bem forte.

Resposta

A ligação O–H⋯S é mais forte que S–H⋯O, porque o hidrogênio ligado ao oxigênio (O–H) tem muito mais caráter δ+ do que quando está ligado ao enxofre (S–H), e esse caráter δ+ elevado vence a diferença na capacidade de aceitação do enxofre.

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