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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