Propiedades del agua. Un documento para facilitar la toma de notas (apuntes) de los alumnos de...
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PROPIEDADES ESPECIALES DEL AGUA Documento para que tome notas o apuntes sobre esta clase. Prof. GAToledo, 2015 http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_02.htm http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/propertiesofwater/water.html http://www.visionlearning.com/es/library/Qu%C3%ADmica/1/Propiedades-‐del-‐Agua/57/reading http://www.johnkyrk.com/H2O.esp.html
Puentes de hidrógeno entre moléculas de agua Los débiles puentes de hidrógeno entre las moléculas polares de H2O Le da a esta sustancia muchas propiedades especiales:
1. Comportamiento Cohesivo 2. Alto calor específico 3. Alto calor de vaporización 4. Se expande al congelarse 5. Versatilidad como solvente
Cohesión: capilaridad • Colectivamente, los puentes de hidrógeno mantienen juntas a las moléculas de agua, un fenómeno llamado Cohesión • La Cohesión ayuda al transporte de agua, contra la gravedad, a través del xilema de las plantas vasculares, • La Adhesión es una atracción entre diferentes substancias, por ejemplo, entre el agua y las paredes celulares de las plantas
Dirección del movimiento agua.
Adhesión Células conductoras De agua
Cohesión 150 µm
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Cohesión: tensión superficial
Las Moléculas de agua en la interfase aire-‐agua están muy ordenadas. El efecto neto es similar a una firme película sobre la superficie del agua.
Calor y energía • Alto calor específico: Comparado a la mayoría de las substancias, el agua absorbe más calor (es decir, más energía) para un aumento dado en la temperatura. Esto ayuda a estabilizar la temperatura de los organismos y también de algunos ambientes.
• Alto calor de vaporización: Comparado a la mayoría de los líquidos, el agua requiere más calor (es decir, más energía) para evaporarse. Esto es especialmente importante para la liberación de calor en los organismos endotermos (tal como durante la sudoración o el jadeo).
Calor y energía • El alto calor específico del agua puede ser atribuido a los puente de hidrógeno. o El calor es absorbido cuando los puentes de hidrógeno se rompen. o Calor es liberado cuando los puentes de hidrógeno se forman.
• El alto calor específico del agua minimiza las fluctuaciones de temperatura dentro de los límites que permiten la vida.
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Enfriamiento por evaporación • Evaporación es la transformación de una substancia de líquido a gas. • Calor de vaporización es el calor que un líquido debe absorber para que 1 g del líquido se convierta a gas. • A medida que el líquido se evapora, su superficie remanente se enfría, un proceso llamado enfriamiento por evaporación. • El Enfriamiento por evaporación del agua ayuda a estabilizar la temperatura de un organismo y los cuerpos de agua, como lagos, ríos, mares.
Congelación Expansión al congelarse: A diferencia de la mayoría de los líquidos, el agua se expande al congelarse, dándole al hielo una menor densidad que el agua líquida.
Por lo tanto, el hielo flota en el agua .
Puentes de Hidrógeno Hielo Los Puentes de hidrógeno son estables
Agua Líquida Puentes de hidrógeno se rompen y vuelven a formarse
Solvente de la vida • Una solución es un líquido que es una mezcla homogénea de substancias. • Un solvente es el agente que disuelve en una solución . • El soluto es la substancia que es disuelta. • Una solución acuosa es aquella en la cual el agua es el solvente. • El agua es un solvente versátil debido a su polaridad, la cual permite que se formen puentes de hidrógeno fácilmente. • Cuando un compuesto iónico es disuelto en el agua, cada ión se rodea por una esfera de moléculas de agua llamado capa de hidratación.
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El agua disuelve sales mediante cargas
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.
El agua disuelve a algunas proteínas • El agua puede también disolver compuestos hechos de moléculas polares no iónicas • Aún las moléculas polares grandes tales como las proteínas pueden disolverse en el agua si ellas tienen regiones iónicas y polares.
Ácidos y bases • Los Ácidos son substancias que aumentan la concentración de iones H de una solución, mientras que las bases son substancias que la disminuyen(algunas bases aceptan iones H+ y otras bases donan iones OH-‐).
• La escala de pH representa al log del inverso de la concentración de iones hidrógeno. • pH bajo significa alta acidez y pH alto significa alta alcalinidad.
H+ H+ H+
s básica
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pH y concentración de “ácido” El rango de pH fisiológico normal dentro de los tejidos internos de cualquier animal es normalmente muy pequeño. Por ejemplo, la sangre arterial de la mayoría de los mamíferos está normalmente entre 7,36 y 7,42.
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FIN
Elegir el pH como expresión de la concentración de protones o acidez de un medio, cuanto mayores son éstas, menor resulta el valor de pH. Por ejemplo, comparemos los medios A y B. Para A->[H+]=0,001 mol/l=10-3 mol/l-> pH = 3 Para B->[H+]=0,0001 mol/l=10-4 mol/l->pH = 4 El medio A es más ácido y tiene una concentración de protones 10 veces mayor que la del medio B.
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