Enlace de Hidrógeno y Polaridad Química en Moléculas Orgánicas e Inorgánicas

Enlace de Hidrógeno

La fuerza por puente de hidrógeno o enlace de hidrógeno es la fuerza eminentemente electrostática atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Resulta de la formación de una fuerza carga-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor (de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno", que no debe confundirse con un enlace covalente a átomos de hidrógeno). Tampoco debería confundirse con el enlace llamado puente de hidrógeno, característico de estructuras como los boranos, que constan de un enlace de tres centros con dos electrones. La energía de un enlace de hidrógeno (típicamente de 5 a 30 kJ/mol) es significativamente menor a la de los enlaces covalentes débiles (155 kJ/mol), y un enlace covalente típico es solo 20 veces más fuerte que un enlace de hidrógeno intermolecular. Estos enlaces pueden ocurrir entre moléculas (intermolecularidad), o entre diferentes partes de una misma molécula (intramolecularidad).² El enlace de hidrógeno es una fuerza electrostática dipolo-dipolo fija muy fuerte cuando están muchas moléculas unidas, ya que da gran estabilidad, pero más débil que el enlace covalente o el enlace iónico. La fuerza del enlace de hidrógeno se ubica en algún lugar intermedio entre un enlace covalente y una fuerza de Van der Waals (fuerza de dispersión). Este tipo de enlace ocurre tanto en moléculas inorgánicas tales como el agua, y en moléculas orgánicas como el ADN.

Polaridad Química

La polaridad química o solo polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas en la misma molécula (consultar también dipolo eléctrico). Esta propiedad está íntimamente relacionada con otras propiedades como la solubilidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, las fuerzas intermoleculares, etc. El compuesto 'NaCl' (sal común), si bien no es un compuesto molecular sino que es una red iónica, podría usarse en un ejemplo del efecto de una molécula o disolvente apolar, ya que las moléculas de agua, polares, se introducen en los espacios vacíos entre los iones del cristal iónico (NaCl) justamente debido a su polaridad, acercándose el diferencial de carga positivo del agua a los iones Cl^- y el negativo al Na⁺, debilitan el enlace iónico, logran que los iones se alejen y así lo disuelven permaneciendo adosadas a estos. En general, semejante disuelve a semejante: solvente apolar disuelve solución apolar, y viceversa.

Reacciones Químicas: Catabolismo y Anabolismo

Catabolismo (Fase destructiva)

Su función es reducir, es decir, de una sustancia o molécula compleja hacer una más simple. Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO₂, H₂O, ácido láctico, amoniaco, etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas).

Las reacciones catabólicas se caracterizan por:

• Son reacciones degradativas: mediante ellas, compuestos complejos se transforman en otros más sencillos.
• Son reacciones oxidativas: mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se reducen.
• Son reacciones exergónicas: en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP.
• Son procesos convergentes: mediante los cuales, a partir de compuestos muy diferentes, se obtienen siempre los mismos compuestos (CO₂, ácido pirúvico, etanol, etcétera).

Anabolismo (Fase constructiva)

Reacción química para que se forme una sustancia más compleja a partir de otras más simples. Anabolismo, entonces, es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales, a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos), se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces, por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.

Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía.