Robson Couto da Silva
Doutor em Engenharia de Produção pela UTFPR
Uma característica interessante do mundo da química é que, com 118 elementos químicos conhecidos atualmente, é possível combiná-los e formar infinitas substâncias diferentes. Como os mais novos elementos descobertos destes 118 são sintéticos e existem por frações de segundos, as combinações dos elementos ocorrem com menos de uma centena deles.
Por analogia, esta combinação seria semelhante a pegar as letras do alfabeto e procurar contar quantas palavras diferentes se consegue formar. Isto é impossível!
Tanto é verdade que dezenas de novos produtos químicos são reivindicados nas agências de patente a cada intervalo curto de tempo. Atualmente, existem milhares desses produtos.
Quimicamente, estes compostos só existem devido à capacidade dos átomos de se ligarem entre si. As ligações podem ser feitas por transferência de elétrons de um átomo para outro, por compartilhamento de pares de elétrons entre dois átomos, ou ainda, por uma compensação de carga através de uma nuvem flutuante de elétrons. Tratam-se dos compostos iônicos, covalentes e metálicos, respectivamente.
As ligações químicas estabilizam os átomos na configuração mais estável e os compostos formados normalmente terão uma estrutura invariável.
Especificamente, as ligações de hidrogênio apresentam uma força intermolecular mais intensa, e que é denominada dipolos permanentes. Isto significa que o hidrogênio formará um polo positivo e outro elemento como o flúor, o oxigênio ou o nitrogênio formarão o polo negativo.
Há pouco tempo era utilizado o termo “pontes de hidrogênio”, porém, esta é uma denominação ultrapassada e o correto é chamar de “ligação de hidrogênio”.
Esta ligação é bastante curiosa no campo da química.
Vamos imaginar algumas substâncias químicas: gás metano (CH4), gás butano (C4H10), gás carbônico (CO2). Já podemos verificar que de comum todos estão no estado gasoso.
Pegando sempre uma mesma quantidade de cada gás, ou seja, um mol, podemos garantir que a relações de massas serão de aproximadamente 16 gramas para o metano, 58 gramas para o butano e 44 gramas para o gás carbônico.
Agora vamos comparar com a água, que em mol, tem uma massa de 18 gramas.
Teoricamente o metano seria gás, porque tem menor “peso” (16 g). Se a água com 18 gramas é líquida, então o butano (58 g) e o gás carbônico (44 g) deveriam ser líquidos também porque são mais “pesados” que a água (18 g).
Na verdade, as interações entre as moléculas de água fazem com que elas se aproximem e mantenham uma coesão através das ligações de hidrogênio mantendo-as no estado líquido.
Agora, vamos supor que magicamente conseguíssemos eliminas essas pontes de hidrogênio. O que aconteceria com o planeta Terra? Se a suposição foi que a vida acabaria, acertou na resposta.
Um experimento para comprovar as ligações de hidrogênio é bastante simples e intrigante.
Primeiramente encapar uma régua de plástico com fita veda-rosca (Teflon®) e em seguida atritar na pele ou cabelo durante uns 15 segundos. Agora aproxime este material atritado de um filete “fino” de água de uma torneira e veja a carga estática do Teflon atraindo os polos positivos das ligações de hidrogênio.
Antes era contada uma piada de químico: Sabe por que alguns insetos andam na superfície da água? Resposta: Porque eles pisam nas pontes de hidrogênio!
Na verdade, as ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) são responsáveis em aumentar a tensão superficial da água permitindo que insetos consigam se locomover na superfície.
E esta é a forma de ver a química, como uma ciência intrigante!