Pontes de hidrogênio

Pontes de Hidrogênio

Também denominada ligação três centros dois elétrons (3c-2e), a ponte de hidrogênio é uma ligação química em que apenas dois elétrons são compartilhados por três átomos, tratando-se, portanto de uma ligação deficiente de elétrons.

Cada átomo possui um orbital, que é a região do espaço em volta do núcleo onde a probabilidade de se encontrar um elétron é máxima. Com a combinação dos orbitais atômicos dos três átomos, há a formação de orbitais moleculares, que, assim como nos átomos, são regiões das moléculas onde é mais provável encontrar um elétron. Tais orbitais moleculares podem ser dos tipos ligantes, antiligantes e não ligantes.

Os orbitais moleculares ligantes possuem uma energia menor que os orbitais atômicos dos quais se originaram, apresentam maior probabilidade de encontrar um elétron ao redor do núcleo e interage com todos os núcleos, o que resulta numa maior aproximação desses núcleos atômicos. Os orbitais antiligantes têm uma energia maior do que os orbitais que lhe deram origem e contribuem para um afastamento dos núcleos dos átomos que participam da ligação química. Já os orbitais moleculares não ligantes não produzem uma interação efetiva, uma vez que os orbitais atômicos que os formam não se combinam por não apresentarem uma simetria adequada para tanto.

Numa ponte de hidrogênio, os dois elétrons envolvidos se deslocam para o orbital molecular ligante, produzindo uma interação química entre os três átomos. Em linhas gerais, o orbital ligante é arrastado no sentido de dois dos três átomos, não sendo uniformemente distribuídos entre os três átomos da ligação. Um bom exemplo desse tipo de ligação é o hidrogênio protonado molecular (H3+), um dos íons mais abundantes no universo.

As pontes de hidrogênio podem ser facilmente percebidas nos hidretos de boro como, por exemplo, o diborano (B2H6). Numa interação dessa molécula dois elétrons são compartilhados por três átomos: B-H-B, assim, dois átomos de hidrogênio traçam uma ponte entre os átomos de boro, dando origem a uma ponte de hidrogênio. Observe:

É muito comum que as pontes de hidrogênio sejam também referenciadas como ligações de hidrogênio, no entanto, tal conceito não é correto, pois consistem em tipos de ligações químicas bastante diferentes entre si.