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Capítulo 1 Estrutura e propriedades de moléculas orgânicas 21
Não ocorre formação de
ligação de hidrogênio
intramolecular
Note que nos dois primeiros exemplos anteriores o grupo OR (doador)
está próximo do aceptor, o que facilita a formação da ligação de hidrogênio.
Em ambos os casos observe que se forma uma estrutura com anel de
seis membros. Se os grupos estão muito afastados, não ocorre a formação
dessa ligação intramolecular, como é o caso do terceiro composto mostrado
anteriormente.
Diferentemente do que se pensava antes, o ângulo entre o doador
e o aceptor não é necessariamente de 180°. No caso particular das ligações
de hidrogênio intramoleculares, foi observado experimentalmente
por medidas de cristalografia de raios X que esse ângulo pode ser tão
baixo como 133°.
As ligações de hidrogênio têm influência enorme sobre a forma de
muitas moléculas de importância biológica como o DNA, as proteínas, a
celulose etc.
Em síntese, as temperaturas de fusão e ebulição dos compostos orgânicos
normalmente se elevam com o aumento da superficie de contato (massa
molar) e da natureza das forças intermoleculares. No caso dos compostos com
massas molares semelhantes, elas serão maiores quanto mais fortes forem as
atrações entre as moléculas, ou seja, quanto mais polares elas forem. Os exemplos
apresentados no Quadro 1.3 podem exemplificar essas características.
Observe que os cinco compostos apresentados possuem massas molares
semelhantes (portanto possuem aproximadamente o mesmo número de
elétrons e o mesmo volume) e suas temperaturas de ebulição aumentam
de O °C, no composto I, para 118°C, no composto V Essa varíação é explicada
considerando-se a natureza das forças de interação que atuam entre
as moléculas. O composto I apresenta temperatura de ebulição menor, pois
suas moléculas são atraídas por forças de London. Apesar de as interações
intermoleculares serem do tipo dipolo-dipolo nos compostos H e lH, a maior
temperatura de ebulição do composto lH é explicada considerando-se que o
momento de dipolo associado ao grupo carbonila é, de modo geral, maior
que o associado ao grupo éter. As ligações de hidrogênio são mais fortes que
quaisquer outras interações dipolo-dipolo, o que explica o fato de as temperaturas
de ebulição dos compostos IV e V serem mais elevadas que as dos
demais. No caso do composto V existe a possibilidade de formação de duas
Quadro 1.3 Temperaturas de ebulição de diferentes compostos com massas
molares semelhantes
Força intermolecular
Composto M/(g moi-I) T/oC
e predominante
I. CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 58 O London
11.CHpCH 2 CH 3 60 8 Dipolo-dipolo
111.CH 3 COCH 3 58 54 Dipolo-dipolo
IV. CH 3 CHFHpH 60 98 Ligação de hidrogênio
V. CH 3 CO z H 60 118 Ligação de hidrogênio