Na química, o que é uma ponte de sal?

O termo ponte de sal tem dois usos distintos na química. O uso original descreveu uma união de gel eletricamente condutora entre duas meia células de uma célula voltaica no campo da eletroquímica. O segundo é o uso de uma molécula externa e levemente polar para criar uma ponte entre seções de uma macromolécula que se repeliriam sem a intervenção de uma ponte de sal. Um novo campo, a química supramolecular, em desenvolvimento prático desde 1960, aproveita as pontes de sal para criar estruturas altamente detalhadas.

Em uma célula voltaica, também chamada de célula galvânica, uma reação eletroquímica ocorre em dois locais físicos separados chamados meia células. Metade de uma reação de redução de oxidação (redox) ocorre em cada meia célula. Alessandro Volta demonstrou o princípio básico, empilhando discos de zinco e prata, separados por discos de papel saturados em água salgada, a ponte, em cerca de 1800. Ao empilhar vários desses conjuntos de disco de zinco-bridge-prata, ele foi capaz de detidoect um choque elétrico quando tocou as duas extremidades simultaneamente.

Uma célula de bateria verdadeira foi construída em 1836 por John Frederick Daniell, que usou zinco e cobre. Uma tira de cada metal foi mergulhada em uma solução de seu próprio íon metálico. As duas tiras foram conectadas por fio e as duas soluções por uma tubulação de cerâmica porosa cheia de água salgada, a ponte salgada.

Se uma ponte de sal não estiver empregada em uma célula de bateria, a reação ocorre diretamente e o fluxo de elétrons não poderá ser direcionado através do fio. A ponte de sal conduz apenas a carga no íon através de seus íons salgados. Nenhum íons da reação redox viaja pela ponte.

A química supramolecular fornece uma abordagem inovadora para o campo da nanotecnologia. Estruturas em nanoescala, 1 a 100 nanômetros (0,00000004 a 0,0000004 polegadas), são normalmente fabricadas reduzindo estruturas maiores usando bombardeio de elétronsou outras técnicas. A química supramolecular tenta criar estruturas, imitando a maneira da auto-montagem da natureza. A auto-montagem ocorre quando uma macromolécula se constrói adicionando componentes básicos em um procedimento de passo. Ele ganha novas unidades, que por sua vez fazem a molécula dobrar e dobrar de maneira a atrair e unir o próximo componente, finalmente alcançando uma estrutura precisa e tridimensional.

O ácido

desoxirribonucleico (DNA) é auto-montado na célula por um processo de dobramento e dobra. À medida que cada dobra é feita, novos grupos funcionais, grupos laterais de átomos mais reativos, são colocados em uma posição de atração ou repulsão. À medida que as moléculas se movem para permitir que os grupos funcionais estejam mais próximos ou mais distantes, é feita uma dobra. A ligação de hidrogênio, uma fraca intermolecular, ou, no caso de macromoléculas, uma fraca atração intramolecular entre grupos hidroxila ligeiramente negativo e grupos de prótons ligeiramente positivos direciona o processo de dobragem.

às vezes, uma dobra ou dobra precisaocorrer em uma macromolécula natural ou sintética em um local onde existem forças repulsivas leves. Uma segunda molécula pequena, chamada ponte de sal, pode se alinhar no ponto correto, onde pode preencher as forças opostas. Em vez de empurrar a dobra, como a seção desenfreada, a ponte de sal aperta a lacuna e as filagens na macromolécula. A seleção da ponte de sal é muito exigente; Um ajuste exato é necessário fisicamente e no comando distribuição. Os químicos supramoleculares estudam macromoléculas naturais para entender e usar pontes de sal na construção de nanoestruturas úteis.