Entendendo as ligações do hidrogênio na prática
O hidrogênio faz uma ligação covalente quando está isolado. Isso é básico, mas a gente sempre se complica quando tenta aplicar isso em moléculas maiores ou em interações intermoleculares. Vou explicar direto, sem rodeios. Em termos simples, o hidrogênio tem apenas um elétron na camada de valência. Para atingir a estabilidade do hélio, dois elétrons, ele compartilha esse elétron com outro átomo. Uma ligação covalente simples. Ponto.
quantas ligações o hidrogenio faz
O hidrogênio forma exatamente uma ligação covalente na maioria dos compostos estáveis. Isso significa que você vai ver H, HCl, HO, CH, e em todos esses casos o hidrogênio aparece ligado a apenas um outro átomo. Ele não expande o octeto. Ele não faz duas ligações covalentes normais. Tem uma exceção que vale a pena mencionar. O íon hidrônio, HO, é um caso onde o hidrogênio está envolvido em ligações de hidrogênio com outras moléculas de água, mas mesmo aí cada átomo de hidrogênio individual continua formando apenas uma ligação covalente propriamente dita. As outras interações são ligações de hidrogênio, que são muito mais fracas e completamente diferentes.
Quando as coisas ficam confusas
Link de hidrogênio é diferente de ligação covalente de hidrogênio. A gente sempre se enrola nisso. Ligações de hidrogênio são interações entre um hidrogênio já ligado a um átomo eletronegativo (como oxigênio, nitrogênio ou flúor) e outro átomo eletronegativo vizinho. São importantes, mas não contam como ligações covalentes adicionais para o hidrogênio. No HO, por exemplo, o hidrogênio faz uma ligação covalente com o oxigênio. A ligação de hidrogênio que ocorre entre moléculas de água é uma interação eletrostática, não uma nova ligação covalente. Cada hidrogênio na água continua com apenas uma ligação covalente.
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Pegadinha comum em estruturas de Lewis
Já vi muitos estudantes tentarem colocar dois traços saindo do hidrogênio em estruturas de Lewis porque estão acostumados a ver carbono fazendo quatro ligações. O hidrogênio nunca faz isso. Se você ver uma estrutura com hidrogênio tendo dois pares de elétrons compartilhados, ela está errada. O hidrogênio obedece à regra do dueto, não do octeto. Uma situação específica que me pegou uma vez foi com um aluno que desenhava o íon amônio, NH, e tentava justificar colocando uma ligação dupla em um dos hidrogênios para "equilibrar a carga". Não funciona. O nitrogênio faz quatro ligações simples com quatro átomos de hidrogênio, e a carga positiva fica no nitrogênio. Cada hidrogênio individual ainda tem apenas uma ligação. Essa confusão acontece bastante em exames.
Exceções teóricas e compostos pouco comuns
Em compostos como o BH, o hidrogênio também faz uma ligação simples, mas o boro fica com apenas seis elétrons na camada de valência. Isso é incomum para o boro, mas normal para o hidrogênio. O hidrogênio continua com sua única ligação. Hiéis hidrogênio triclícidos existem em condições muito específicas de alta pressão, mas isso é pesquisa de fronteira, não algo que aparece em exercícios convencionais. Na prática do dia a dia, o hidrogênio faz uma ligação.
Como verificar rapidamente
Se você precisa saber quantas ligações um hidrogênio faz em uma molécula qualquer, conte os elétrons de valência. Hidrogênio tem um. Ele precisa de dois para ficar estável. Uma ligação compartilha dois elétrons, então uma ligação resolve. A menos que esteja formando um íon ou um composto extremamente exótico, uma ligação é o número certo. Em ligações de hidrogênio intermoleculares, o hidrogênio já está covalentemente ligado a um átomo. As interações com vizinhos não aumentam o número de ligações covalentes dele. Isso é importante para não confundir propriedades como ponto de ebulição com número de ligações covalentes.
