Forças Eletrostáticas

Habilidade: Reconhecer os estados sólido, líquido e gasoso em função das interações eletrostáticas entre átomos, íons e moléculas.

As forças eletrostáticas são resultantes da interação entre dipolos e/ou íons de cargas opostas, cuja magnitude é diretamente dependente da constante dielétrica do meio e da distância entre as cargas. 

A molécula de água apresenta elevada constante dielétrica, pois apresenta momento de dipolo permanente, e este fato pode reduzir as forças de atração e repulsão entre dois grupos carregados e solvatados.  

Normalmente, a interação iônica é precedida de desolvatação dos íons, processo que envolve perdas entálpicas, mas sendo favorecido pelo ganho entrópico resultante da geração de água livre. A força da ligação iônica é baixa, de aproximadamente 5 kcal.mol-1.  

Alguns aminoácidos apresentam um terceiro grupo ionizável, além da carboxila e da amina, este grupo encontra-se ionizado em pH fisiológico (7,4) tornando o aminoácido básico (p.ex., arginina e lisina (com carga positiva) ou ácido: (p.ex., glutamato e aspartato (com carga negativa)). 

Fármacos que apresentem grupos ionizados (positivamente ou negativamente) podem interagir com aminoácidos presentes em proteínas de sítios receptores, que apresentam este terceiro grupo ionizável.  

Para exemplificar como pode ocorre uma ligação iônica na interação fármaco-receptor, temos o flurbiprofeno, antiinflamatório não esteroidal que atua inibindo a enzima prostaglandina endoperóxido sintase (PGHS), provoca sua ação através de ligações com resíduos de aminoácidos da enzima, como interação do grupamento carboxilato da forma ionizada com o resíduo de arginina na posição 120 da sequência primária desta proteína.  

As forças de atração eletrostáticas ainda podem incluir dois tipos de interações, que variam energeticamente entre 1-7 kcal.mol-1:  

- interações íon-dipolo: interação de um íon e uma espécie neutra polarizada com carga oposta àquela do íon; e 

- interações dipolo-dipolo: interação entre dois grupamentos polarizados com cargas opostas.  

Esta polarização observada e de ocorrência natural se deve a diferença de eletronegatividade entre um heteroátomo (p. ex., oxigênio ou nitrogênio) e um átomo de carbono, produzindo espécies que apresentam um aumento da densidade eletrônica do heteroátomo e uma redução da densidade eletrônica sobre o átomo de carbono. 

A ocorrência deste fato está no grupamento carbonila, onde a interação do substrato natural endoperóxido cíclico de prostaglandina H2 com a enzima tromboxana sintase (TXS) (que contém ferro presente no grupo heme), envolve a formação de uma interação íon-dipolo entre o átomo de ferro do grupamento heme (íon) e o átomo de oxigênio (dipolo), que apresenta carga parcial negativa.

Fonte:

https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/tipos-de-interacoes-intermoleculares/39802#:~:text=A%20mol%C3%A9cula%20de%20%C3%A1gua%20apresenta,dois%20grupos%20carregados%20e%20solvatados.