terça-feira, 26 de outubro de 2010

A estrutura molecular da água

A estrutura molecular da água é que lhe confere importância para a vida.


Quando os dois átomos de hidrogénio e o de oxigénio se combinam para formar água há uma partilha dos electrões de valência, aos pares, entre os átomos de hidrogénio e o do oxigénio.

Estas ligações denominam-se covalentes em que cada átomo contribui com um electrão e os dois pares de electrões compartilhados que constituem a ligação são mantidos juntos devido à atracção de ambos os núcleos. As ligações covalentes são muito fortes logo a molécula de água é extremamente estável.

A molécula é um dipolo já que a distribuição de cargas eléctricas na molécula de água é assimétrica: os electrões não compartilhados do oxigénio encontram-se num lado, enquanto que os dois núcleos dos átomos de hidrogénio se encontram no outro.

Como consequência do carácter dipolar da água, o seu lado positivo é atraído por cargas negativas e o seu lado negativo é atraído por cargas positivas. Assim, quando se dissolvem sais em água, dissociam-se em iões positivos (catiões) e iões negativos (aniões), cada um dos quais se encontra envolvido por várias de moléculas de água orientadas que são as responsáveis pela separação dos iões em soluções aquosas.


Outra consequência da elevada polaridade da água é a sua capacidade para formar as pontes de hidrogénio, isto é, ligações entre átomos electro-negativos, como o oxigénio, através dum núcleo de hidrogénio. Estas pontes de hidrogénio, ainda que fracas, permitem uma certa “estrutura” mesmo na água líquida.

Existem ainda forças atractivas devido aos electrões estarem permanentemente em movimento, de modo que o centro de cargas negativas nem sempre corresponde ao centro de cargas positivas. Estas forças são ainda mais frecas que as pontes de hidrogénio e chamam-se forças de Van der Waals.

As moléculas de água no estado sólido (gelo) encontram-se dispostas simetricamente numa estrutura tetraédrica em que as pontes de hidrogénio formam uma malha.
Esta estrutura é chamada aberta porque o espaço dentro de cada anel é suficiente para acomodar outra molécula de água. No estado líquido as pontes de hidrogénio quebram-se e formam-se continuamente por rotação e vibração das moléculas de água, o que causa ruptura e reestruturação da malha com uma grande rapidez. A grande quantidade de pontes de hidrogénio presentes na água no estado líquido, é responsável pelas características únicas e biologicamente importantes da água (referidas anteriormente).

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