Propiedades Fisicoquímicas del agua y su

distribución en el cuerpo Humano.

Propiedades Fisicoquímicas del agua y su

distribución en el cuerpo Humano.

Enlace Covalente Enlace Covalente

polar

Enlace IónicoDiferencia en

electronegatividades

CovalenteNo Polar

IónicoCovalentePolar

Moléculas Polares y No polares

Moléculas Polares y No polares •La geometría y la polaridad de los

enlaces determinan la distribución de la carga dentro de la molécula. •Una molécula es polar si sus centros de carga + y- no coinciden

No Polar No Polar

C= 2,5 O = 3,5

H= 2,1 O = 3,5

PolarPolar

Ionico

Covalente No polar

Covalente polar

Electroen

Geometría molecularGeometría molecular

Trigonal

LinealTetrahédrico

Geometría molecularGeometría molecular 107º

104.5º

109º

piramidal

tetrahedro

2.5-2.1= 0.42.5-2.1= 0.4

OH H

104,5°

1s22s22p4 1s1

a) Sin Hibridación.En este caso los tres orbitales p del oxígeno se encuentran separados 90º.  Por repulsión de las cargas positivas debido a los dos hidrógenos cercanos, desprovistos casi de electrones, el enlace se abriría a 104.5º .

b) Con Hibridación (sp3).Según la teoría de enlace de Valencia e hibridación, la explicación teórica del ángulo de enlace puede hacerse considerando que los cuatro orbitales del oxígeno se hibridaran (sp3), orientándose hacia los vértices de un tetraedro regular al igual que en el caso anterior se producen enlaces sigma con el orbital del hidrógeno.

Puentes de H

1

2

3

4

Lehninger, 2nd ed., Capitulo 4

Puente de H0.18 nmPuente de H0.18 nm

Enlace covalente0.10 nmEnlace covalente0.10 nm

HieloHielo

PROPIEDADES DEL AGUA

Propiedades• Temperatura de ebullición (100C). Amplio rango para

permanecer líquida. • Densidad máxima a 4 C. (densidad aumenta al disminuir la

temperatura). Existencia vida en zonas de temperatura extrema.

• Alto Calor específico: 1 cal/g. Energía necesaria para elevar en un grado centígrado de un gramo de líquido. Permite importantes cambios de calor con escasos cambios en temperatura.

• Alto calor de vaporización: 536 cal/g. Calor necesario para evaporar 1g de agua. Permite eliminar exceso de calor, evaporando cantidades pequeñas de agua. Termo-regulación.

• Alta Conductividad calorífica: Conducción de calor adecuada al interior del cuerpo.

• Alta Constante dieléctrica: 80 a 20 C. Buen solvente.

• Alta capacidad de hidratación: por naturaleza dipolar.

• Solvente de moléculas anfipáticas: polar y apolar. Apolar hacia adentro y polar hacia afuera para interactuar con el agua.

• Solvente de compuestos polares de naturaleza no iónica como alcoholes, glúcidos, aminas, por medio de puentes de H.

• Alta tensión superficial: elevada cohesión entre las moléculas de su superficie, tendiendo a que la superficie libre de agua sea mínima.

• El agua es electrolito débil: Actúa como base o como ácido.

Agua Corporal

• 70-75% del peso total del cuerpo humano es agua.

Donde:• 70% Agua intracelular (agua libre o

asociada).• 30% extracelular: 7% agua plasmática• 23% intercelular.

Hidratación-Deshidratación

• Isotónicas: No hay modificación de electrolitos.

• Hipertónicas: aumento en la concentración

• Hipotónicas: disminución en la concentración.

Grados de deshidratación

• Grado I. Pierde 5% del peso corporal.• Grado II: 6-10% del peso corporal.• Grado III: 11-15% del peso.

• Agua corporal adulto: • Hombre: 0,6 X peso en Kg.• Mujer: 0,5 X peso en Kg.• Hombre 70Kg de peso con pérdida del 5%

• Litros a reponer: Litros de agua del paciente X %peso pérdido/ 100.

Osmolaridad

• Medida usada en medicina

• Se tiene 0.1M NaCl en química

• Para calcular la Osmolaridad:• 0.1 moles de Na+ y 0.1 moles de Cl-, su

Osmolaridad sería 0.2• En los fluidos corporales la Osmolaridad es

300 miliosmoles por litro, es decir, 0.3 osmoles.

Concepto de pH

• Es el grado de acidez o basicidad de una solución.

• Electrolitos: Sustancias que al disociarse tienen la capacidad de conducir la corriente eléctrica. – Ácidos: sustancias que al disociarse dan

lugar a H+ libres.– Bases: Sustancias que al disociarse dan

lugar a OH- libres.

Escala de pH

• pH (potencial de Hidrógeno)pH = -log [H+]

pOH = -log [OH-]

pH + pOH = 14.

Clasificación Soluciones

• Neutra: pH de 7• Acida: pH inferior a 7• Básica: pH superior a 7

Importancia del pH

• Diferentes fluidos del cuerpo presentan diversos grados de acidez o basicidad.

• pH 1,5 en el estómago hasta pH 8,0 en el duodeno.

• En sangre varia de 7,3 a 7,5. Cualquier cambio es de gran importancia para el manejo clínico.

Ecuación de Henderson-Hasselbach

pH = pKa + log [A-]/ [HA]

• Donde,• pKa = constante de disociación del

ácido.• Deducida a partir de AH A- +

H+

Mantenimiento del pH (homeostasis ácido-base)

1. Amortiguadores fisiológicos2. Ventilación pulmonar.3. Filtración renal.

Capacidad amortiguadora• Cantidad de ácido o base que

puede neutralizar dicha solución, con una variación máxima de una unidad en el pH de la solución.