Moléculas nada mais são do que dois ou mais átomos ligados uns aos outros através de uma força atrativa que a gente chama de ligação química. Mas o que é exatamente uma ligação química? Quais os principais tipos de ligações químicas que a gente vai encontrar nas moléculas que formam o organismo humano?

Essas são algumas das perguntar que a gente vai responder nesse vídeo. Bora?

E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia, um canal que tem como principal objetivo descomplicar a fisiologia humana. Então se você tá precisando entender de verdade a fisiologia, já se inscreve no canal e ative as notificações pra você não perder os próximos vídeo que a gente postar por aqui.

Agora sem mais delongas, bora falar sobre as ligações químicas?

Bom como a gente falou no início desse vídeo, as ligações químicas são forças atrativas que unem ou que ligam dois ou mais átomos formando de uma molécula.

Existem basicamente três tipos de ligações químicas: ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica. Mas como nas moléculas que formam o organismo humano a gente só encontra a ligação iônica e a ligação covalente, nesse vídeo a gente vai falar apenas sobre esses dois tipos de ligações químicas, começando pela ligação iônica.

Bom então a ligação iônica acontece quando um átomo doa um ou mais elétrons e um outro átomo recebe esse um ou mais elétrons doados. Como assim?

Pra entender a ligação iônica é preciso lembrar que os elétrons que fiam orbitando o núcleo de um átomo, se distribuem em camadas. Na última camada, que a gente chama de...

-Camada de valência!

...exatamente, camada de valência, a maioria dos átomos meio que preferem ter 8 elétrons orbitando essa camada, porque com 8 elétrons nessa última camada, a maioria dos átomos tendem a ficar “de boa”, ou melhor, tendem a ficar mais estáveis.

Vamos pegar por exemplo o átomo do elemento sódio (Na) que tem 1 elétron na sua camada de valência, se de alguma forma ele conseguir uma camada de valência com 8 elétrons ele ficaria muito mais estável, ele ficaria muito mais “de boa”.

Mas e aí, o que é que poderia acontecer pra esse átomo de sódio ficar com 8 elétrons na sua camada de valência?

Bom, se ele doar o único elétron da sua camada de valência, ele perderia essa camada, mas aí penúltima camada se tornaria a camada de valência, e olha só quantos elétrons tem nessa camada, 8 elétrons, exatamente o que esse átomo precisa pra ficar mais estável. Só que aí, quando esse átomo doa 1 elétron, ele não vai ter mais o mesmo número de prótons e elétrons, ou seja, não vai ter mais o mesmo número de cargas positivas e negativas. E quando isso acontece a gente pode chamar esse átomo de íon.

Então lembre-se, íon é qualquer átomo ou molécula com um número desigual de cargas positivas (ou seja prótons) e cargas negativas (ou seja elétrons).

No caso do íon sódio, como ele doa um elétron ele vai ficar com um próton a mais, ou seja, com uma carga positiva a mais, e a gente pode chamar esse íon sódio de cátion, e representar esse cátion como “Na”, o símbolo do elemento sódio, seguido de um sinal positivo (+).

-Beleza professora, mas e esse elétron que o sódio doou, vai pra onde?

Vai ser recebido por outro átomo que esteja precisando de 1 elétron pra ficar com 8 elétrons na sua camada de valência.

E olha só que legal. O átomo do elemento cloro (Cl) tem 7 elétrons na sua camada de valência, se ele receber 1 elétron doado pelo sódio, ele fica com 8 elétrons nessa camada que é exatamente ele precisa pra ficar mais estável.

Mas agora, como ele ganha um elétron, o átomo não vai ter o mais o mesmo número de prótons e elétrons, não vai ter mais o memo número de cargas positivas e negativas, ou seja, ele vira um íon. Só que nesse caso, ele vai ficar com um elétron a mais, ou seja, com uma carga negativa a mais, e a gente pode chamar esse íon cloro ou íon cloreto de ânion, e representar ele como “Cl”, o símbolo do elemento cloro, seguido de um sinal negativo (-).

Pronto, agora a gente tem um íon positivo, ou um cátion, e um íon negativo, ou um ânion. E aí, entre essas cagas opostas surge uma força de atração porque lembre-se, positivo atraí... negativo. E é exatamente essa força de atração que mantem os íons sódio e cloreto unidos formando assim um composto iônico ou uma molécula iônica, o cloreto de sódio (NaCl). E é exatamente essa força de atração entre cátions e ânions que a gente chama de ligação iônica.

Agora, diferente da ligação iônica, a ligação covalente acontece quando dois ou mais átomos compartilham elétrons ao invés de doar e receber elétrons. Como assim?

Vamos explicar melhor esse tipo de ligação usando um exemplo.

A ligação entre um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio, formando uma molécula de água, é um exemplo de ligação covalente.

O átomo de oxigênio tem 6 elétrons na sua camada de valência, então falta 2 elétrons nessa camada pra ele ficar mais estável. Já os átomos de hidrogênio têm cada um, apenas 1 elétron na sua camada de valência. Só que como nesse átomo a camada de valência é na verdade a única camada de elétrons, essa única camada não precisa ter 8 elétrons pro átomo ficar mais estável, na verdade, ela só precisa ter 2 elétrons, ou seja, falta 1 elétron na camada de valência de cada átomo de hidrogênio pra eles ficarem mais estáveis.

Então aí, já que o oxigênio tá precisando de 2 elétrons, cada átomo de hidrogênio chega ali pertinho e compartilha o seu único elétron com o átomo de oxigênio, ou seja, é como se esses elétrons agora tivessem dois donos, o hidrogênio e o oxigênio que agora fica estável porque tem 8 elétrons na sua camada de valência. E aí em troca, o oxigênio compartilha 2 dos seus 6 elétrons da camada de valência, 1 elétron com um hidrogênio e 1 elétron com o outro hidrogênio. Então de novo, é como se esses elétrons também tivessem dois donos, o oxigênio e um dos hidrogênios que agora ficam mais estáveis porque cada um fica com 2 elétrons na sua camada de valência.

Quando dois átomos compartilham um elétron cada um, ou seja, compartilham um par de elétrons, a ligação covalente é simples. Porém, pode acontecer dos átomos compartilharem 2 elétrons cada um, ou seja, 2 pares de elétrons, e aí a ligação covalente é dupla e mais forte; ou ainda compartilharem 3 elétrons cada, ou seja, 3 pares de elétrons, e aí a ligação é tripla e é mais forte ainda.

No exemplo da ligação covalente simples que mantém um átomo de oxigênio junto com dois átomos de hidrogênio, a ligação covalente simples é uma ligação covalente polar, porque o oxigênio tem maior eletronegatividade, ou seja, ele puxa com mais força os elétrons compartilhados do que os átomos de hidrogênio. E aí os elétrons compartilhados acabam ficando mais com o oxigênio do que com os hidrogênios e é por isso que o oxigênio fica mais negativo, ou parcialmente negativo, e os hidrogênios ficam mais positivos, ou parcialmente positivos, formando um polo negativo e dois polos positivos na molécula de água, e é por isso que a gente diz que a molécula de água é uma molécula polar.

E assim como a gente pode ter ligação covalente polar, a gente pode ter ligação covalente não polar ou apolar, como é o caso de ligações covalentes que acontecem entre dois átomos de um mesmo elemento, pois nesse caso, a eletronegatividade dos átomos é a mesma, ninguém atrai mais os elétrons do que o outro, ou seja, ninguém fica mais negativo ou mais positivo que o outro e aí não formam polos na molécula. E é por isso que a gente diz que esses tipos de moléculas são moléculas apolares.

Um outro exemplo de moléculas apolares são moléculas formadas por ligações covalentes simples entre átomos de carbono e hidrogênio. O carbono, como a gente pode ver aqui, tem 4 elétrons na sua camada de valência e pode então compartilhar seus 4 elétrons com 4 hidrogênios. Nesse caso, a eletronegatividade de carbono é só um pouquinho maior do que a eletronegatividade do hidrogênio, e como essa diferença é muito pequena, ela é praticamente insignificante. Então ninguém atrai mais os elétrons do que o outro, e ninguém fica mais negativo ou mais positivo que o outro, ou seja, não formam polos nas moléculas de hidrogênio e carbono, ou melhor, não forma polos nas moléculas chamadas de hidrocarbonetos (que são moléculas formadas apenas por átomos de hidrogênio e carbono).

Então resumindo até aqui, quando os átomos querem ficar mais estáveis, eles podem ou doar ou receber elétrons, formando ligações iônicas, ou compartilhar elétrons, formando ligações covalentes. A formação dessas ligações, ou seja, a doação e o recebimento de elétrons ou mesmo o compartilhamento de elétrons é o que a gente chama de reação química, assim como a “quebra” dessas ligações a gente também pode chamar de reação química.

Dependendo de como a formação e “quebra” das ligações químicas acontecem a gente vai ter um tipo de reação química diferente. Mas, nesse momento eu não quero que você se preocupe com isso, nesse momento, o mais importante é você entender que é através de reações químicas que as ligações iônicas e covalentes se estabelecem pra formar as moléculas que a gente encontra no organismo humano, beleza?

-Beleza professora! Mas e aquelas ligações de hidrogênio ou pontes de hidrogênio, elas também não são ligações químicas?

Embora em alguns livros você encontre essas ligações, ou melhor, essas pontes de hidrogênio como uma ligação química, na verdade, ela não é tão forte quanto as ligações iônicas e covalentes pra conseguir ligar os átomos pra formar as moléculas. Então essas pontes de hidrogênio na verdade não formam moléculas, mas elas ajudam as moléculas a se atraírem, ou seja, as pontes de hidrogênio é uma força atrativa entre moléculas, uma força que a gente pode chamar de interação intermolecular (inter = entre, interação entre moléculas).

O melhor exemplo de pontes de hidrogênio são as pontes de hidrogênio que se formam entre as moléculas de água.

Então, presta atenção aqui.

As pontes de hidrogênio sempre vão se formar entre um átomo de hidrogênio de uma molécula, e um átomo mais eletronegativo que o hidrogênio, como por exemplo o oxigênio, de uma outra molécula.

Essas pontes de hidrogênio que se formam entre as moléculas de água fazem com essas moléculas sejam atraídas umas pelas outras, e essa força de atração mesmo que fraca, tende fazer com as moléculas de água queriam ficar juntinhas, e é isso que explica a tensão superficial da água que a gente vai ver mais pra frente em uma outra videoaula e que vai ser importante pra entender como o ar entra e sai dos pulmões.

Mas enquanto a gente não chega lá, lembre-se que o mais importante nesse momento é entender que as pontes de hidrogênio não é uma ligação química que forma moléculas como as ligações iônicas e covalentes, mas é uma interação que acontece geralmente entre moléculas, ou seja, é uma interação intermolecular, assim como outras como outros tipos de interações intermoleculares, como as interações hidrofóbicas que acontecem entre as moléculas apolares, como a gente vai ver em outras videoaulas.

Bom, então resumindo tudo o que a gente viu nesse vídeo lembre-se que:

• As moléculas se formam quando dois ou mais átomos se unem ou se ligam através de reações químicas para formar as ligações químicas.

• A ligação iônica acontece quando um átomo doa um ou mais elétrons e um outro átomo recebe esse um ou mais elétrons, formando íons, formando um cátion e um ânion que se atraem.

• A ligação covalente acontece quando dois ou mais átomos compartilham elétrons ao invés de doar. Esse tipo de ligação pode ser polar ou apolar dependendo da eletronegatividade dos átomos.

• As pontes de hidrogênio, embora não formam moléculas, permitem a interação entre moléculas que sejam formadas por átomos de hidrogênio e átomos mais eletronegativos que os átomos de hidrogênio, como por exemplo o oxigênio.

E aí, gostou do vídeo? Se gostou não esquece de curtir, comentar e compartilhar com aquele seu amigo que também tá precisando estudar esse conteúdo. Isso vai ajudar muito a gente continuar por aqui produzindo cada vez mais vídeos.

E se você quiser ajudar ainda mais com o canal considere se tornar membro do canal. Clique no botão seja membro e confira os benefícios que a gente oferece em cada nível de assinatura.

E como sempre qualquer dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza?

A gente se vê num próximo vídeo, abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.