A tiroxina é um dos principais hormônios produzidos pela glândula tireoide envolvidos no controle da velocidade com que o corpo queima calorias (tax...

Alternativa C - ligação de hidrogênio.

Introdução

A tiroxina é um hormônio crucial produzido pela glândula tireoide, desempenhando um papel fundamental na regulação da taxa metabólica do corpo. Sua estrutura molecular confere a ela características químicas específicas que determinam como suas moléculas interagem umas com as outras, influenciando suas propriedades físicas e biológicas. A questão aborda as interações intermoleculares que a tiroxina pode apresentar, focando na mais intensa.

Desenvolvimento

Interações intermoleculares são forças de atração que existem entre moléculas adjacentes. Elas são responsáveis por diversas propriedades físicas das substâncias, como pontos de fusão e ebulição, solubilidade e tensão superficial. Existem diferentes tipos de forças intermoleculares, variando em intensidade:

1. Forças de London (ou forças de dispersão de London): Presentes em todas as moléculas, são as mais fracas. Resultam de dipolos temporários induzidos por flutuações na distribuição eletrônica.
2. Interações dipolo permanente-dipolo permanente (ou forças de Keesom): Ocorrem entre moléculas polares que possuem dipolos permanentes. Essas moléculas se alinham de modo que a extremidade positiva de uma atraia a negativa de outra.
3. Ligação de Hidrogênio: É um tipo especial e mais forte de interação dipolo-dipolo. Ocorre quando um átomo de hidrogênio está ligado covalentemente a um átomo muito eletronegativo (Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio) e é atraído por um par de elétrons não ligantes de outro átomo eletronegativo (F, O ou N) em uma molécula vizinha.
4. Interações Iônicas: Não são, estritamente, interações intermoleculares no sentido de ocorrerem entre moléculas neutras. Elas ocorrem entre íons (átomos ou moléculas com carga elétrica), resultando em ligações iônicas que formam compostos iônicos (sais, por exemplo) ou em interações ion-dipolo entre um íon e uma molécula polar.
5. Ligação Covalente: Esta é uma ligação intramolecular, ou seja, ocorre dentro da molécula, unindo átomos para formar a molécula. Não é uma força que atua entre moléculas.

A intensidade dessas forças geralmente segue a ordem crescente: London < Dipolo-Dipolo < Ligação de Hidrogênio < Iônica (quando aplicável entre espécies carregadas). A ligação covalente é a mais forte de todas, mas é intramolecular.

Ao analisar a estrutura da tiroxina (observada na figura), notamos a presença de grupos funcionais importantes:

• Grupo Hidroxila (-OH): Um hidrogênio ligado a um oxigênio, que é altamente eletronegativo.
• Grupo Amina (-NH₂): Hidrogênios ligados a um nitrogênio, que também é eletronegativo.
• Grupo Carboxílico (-COOH): Possui um grupo hidroxila (-OH) e um oxigênio carbonílico (C=O) capaz de aceitar ligações de hidrogênio.

Análise

A presença dos grupos -OH, -NH₂ e -COOH na molécula de tiroxina é crucial para determinar o tipo de interação intermolecular mais intensa que ela pode formar.

• (A) Forças de London: Estão presentes em tiroxina, como em todas as moléculas. Devido ao seu tamanho e à grande quantidade de elétrons, as forças de London na tiroxina seriam consideráveis. No entanto, elas são as mais fracas entre as forças intermoleculares principais e não representam a interação mais intensa.
• (B) Dipolo permanente-dipolo permanente: A tiroxina é uma molécula altamente polar devido à presença dos átomos de oxigênio, nitrogênio e às ligações polares C-O, C-N, O-H, N-H, C=O. Portanto, interações dipolo-dipolo estão presentes. Contudo, a presença específica de hidrogênios ligados a oxigênio e nitrogênio eleva a intensidade dessas interações a um nível superior, caracterizando-se como ligação de hidrogênio.
• (C) Ligação de hidrogênio: Esta é a interação mais intensa para a tiroxina entre as opções de forças intermoleculares. Os grupos -OH e -NH₂ (com H ligado a O ou N) e o grupo -COOH permitem que a tiroxina atue tanto como doador quanto como aceitador de ligações de hidrogênio. Essas ligações são significativamente mais fortes que as forças de London e as interações dipolo-dipolo "padrão". Isso se reflete em suas propriedades físicas, como seu ponto de fusão relativamente alto.
• (D) Iônica: A tiroxina é uma molécula neutra (embora possa formar um zwitterion em solução, onde o grupo amino é protonado e o carboxila desprotonado). As interações iônicas ocorrem entre íons de cargas opostas. Entre duas moléculas de tiroxina neutras, a interação iônica direta não é o principal tipo de força. Mesmo na forma zwitteriônica, as ligações de hidrogênio entre os grupos funcionais ainda seriam a interação intermolecular dominante e mais intensa em termos de força direcional e específica.
• (E) Covalente: A ligação covalente é uma força intramolecular, ou seja, mantém os átomos unidos dentro da molécula de tiroxina. Não é uma interação que ocorre entre diferentes moléculas de tiroxina. Portanto, não pode ser a interação intermolecular mais intensa.

Considerando os grupos funcionais presentes na tiroxina, a capacidade de formar múltiplas e fortes ligações de hidrogênio (através dos grupos -OH, -NH₂ e -COOH) torna esta a interação intermolecular de maior intensidade.

| Tipo de Interação | Ocorre na Tiroxina? | Intensidade Relativa | Observações | | :---------------- | :------------------ | :------------------- | :---------- | | Forças de London | Sim | Baixa | Presente em todas as moléculas, mas não é a mais forte. | | Dipolo-Dipolo | Sim | Média | Tiroxina é polar, mas a presença de H-O e H-N eleva esta interação para H-bond. | | Ligação de Hidrogênio | Sim | Alta | H ligado a O ou N; presença de -OH, -NH₂ e -COOH. Mais intensa entre as intermoleculares. | | Iônica | Não (diretamente) | Muito Alta | Ocorre entre íons; tiroxina é uma molécula neutra. | | Covalente | Sim (intramolecular)| Muito Alta | Mantém os átomos unidos na molécula; não é intermolecular. |

Conclusão

A estrutura molecular da tiroxina, com seus grupos hidroxila (-OH), amina (-NH₂) e carboxílico (-COOH), a habilita a formar fortes ligações de hidrogênio. Essas ligações são o tipo de interação intermolecular mais intensa que pode ocorrer entre as moléculas de tiroxina, superando as forças de London e as interações dipolo-dipolo simples. As opções iônica e covalente não se aplicam como as interações intermoleculares mais intensas entre moléculas de tiroxina neutras.

Alternativa C.