Pode uma ligação de hidrogênio se formar entre
Duas moléculas de metanol,
?
Duas moléculas de metanol,
Passo 1
O enunciado pergunta: “Pode uma ligação de hidrogênio se formar entre duas moléculas de metanol,
?”
Informações dadas explicitamente: a molécula em questão é o metanol, cuja fórmula molecular é .
Objetivo neste passo: deixar claro o que se pede — verificar se, entre duas moléculas de metanol, é possível formar-se uma ligação de hidrogênio — e listar a informação relevante que temos: a constituição atômica da molécula (tem um grupo e um grupo metila
).
Informações dadas explicitamente: a molécula em questão é o metanol, cuja fórmula molecular é
Objetivo neste passo: deixar claro o que se pede — verificar se, entre duas moléculas de metanol, é possível formar-se uma ligação de hidrogênio — e listar a informação relevante que temos: a constituição atômica da molécula (tem um grupo
Passo 2
O que é, exatamente, uma ligação de hidrogênio? Vou explicar devagarinho.
Definição prática: uma ligação de hidrogênio é uma interação atraente e direcional entre
Definição prática: uma ligação de hidrogênio é uma interação atraente e direcional entre
- um átomo de hidrogênio que está covalentemente ligado a um átomo fortemente eletronegativo (tipicamente
, ou ) — esse hidrogênio atua como doador; e - um par de elétrons não ligado (par isolado) em outro átomo eletronegativo — esse átomo atua como aceitador.
Em notação simples, a ligação costuma ser representada como, onde e são átomos eletronegativos (ex.: ou ).
Propriedades importantes que uso para reconhecer uma ligação de hidrogênio: presença depolar (com no H), existência de pares isolados em , e geometria aproximadamente linear .
Passo 3
Agora olhamos para a molécula de metanol. Vou descrever a estrutura e mostrar por que há os elementos que a definição pede.
Estrutura simplificada do metanol: . Aqui:
Estrutura simplificada do metanol:
- O átomo
é bastante eletronegativo (mais que C e H), por isso a ligação é polar: o oxigênio puxa elétrons para si, ficando com carga parcial negativa , e o hidrogênio ligado a ele fica com carga parcial positiva . Escrevemos isso conceitualmente como . - O átomo
tem também dois pares isolados (lone pairs) de elétrons, ou seja, existem elétrons disponíveis para atuar como sítio aceitador.
Conclusão deste passo: cada molécula de metanol possui um doador de ligação de hidrogênio (o hidrogênio ligado ao oxigênio,) e também um possível aceitador (os pares isolados do próprio átomo ).
Passo 4
Formação da ligação entre duas moléculas de metanol — explico o mecanismo passo a passo:
- Pegue uma molécula A:
. O hidrogênio do grupo tem caráter parcialmente positivo, então tende a ser atraído por cargas negativas. - Pegue outra molécula B próxima:
. O oxigênio de B possui pares isolados com densidade eletrônica (carregados negativamente em relação ao H). - A atração eletrostática entre o
de A e um par isolado do de B resulta numa interação direcionada que chamamos de ligação de hidrogênio: esquematicamente ou, destacando a ligação, .
Portanto, entre duas moléculas de metanol forma-se o dímero ligado por.
Passo 5
Vou explicar a representação e uma notação útil para a prova: escrevemos o dímero como
ou, enfatizando a ligação,
com a ligação de hidrogênio indicada por pontos ou por
. Em formato curto:
com o vínculo
.
Observação sobre geometria e energia (útil para responder perguntas extras em prova):
Observação sobre geometria e energia (útil para responder perguntas extras em prova):
- A ligação é direcional: o ângulo
tende a ser aproximadamente próximo de (linearidade parcial favorece interação mais forte). - Distâncias típicas: a distância
em hidrólise de hidrogênio geralmente fica na faixa de aproximadamente a (ângström) dependendo do ambiente. - Energia típica: ligações de hidrogênio entre álcoois (como o metanol) são moderadas, da ordem de algumas dezenas de
(um valor aproximado de referência para metanol costuma ficar em torno de – ). Esses números são aproximados; o importante para a prova é entender que são interações significativas, porém mais fracas que ligações covalentes.
Passo 6
Consequências práticas e exemplos rápidos para fixar o conceito (ajuda em prova):
- No estado líquido, moléculas de metanol formam cadeias e redes de ligações de hidrogênio entre si — isso explica, por exemplo, por que o metanol tem ponto de ebulição bem maior que hidrocarbonetos de massa molar semelhante (a interação extra exige mais energia para separar moléculas).
- Em fase gasosa também se observa formação de dímeros de metanol por ligação de hidrogênio; experimente lembrar o desenho
se pedirem que você desenhe a interação. - Em exercícios, quando pedirem para identificar doador e aceitador: doador = o
ligado ao ; aceitador = o átomo da outra molécula (seus pares isolados).
Passo 7
Resumo didático rápido para memorizar (anota isso para a prova):
- Regra prática: se a molécula tem
com ou , e outra molécula tem um par isolado em , então pode formar-se ligação de hidrogênio. - Para o metanol:
tem (doador) e com pares isolados (aceitador) → ligação de hidrogênio entre moléculas é possível e comum.
Resposta
Sim. Por exemplo:
com ligação de hidrogênio
.