Diapositiva 1

1
UNIDAD II Agua. pH. Soluciones Amortiguadoras.
2
UNIDAD II Agua. pH. Soluciones Amortiguadoras
OBJETIVOS

1. Conocer la estructura del agua.
2. Conocer las funciones del agua.
3. Describir las propiedades del agua.
4. Definir el pH y estudiar su importancia.
5. Resolver e interpretar ejercicios de pH.
6. Conocer las soluciones amortiguadoras (buffer) y
   su importancia.

Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
3
Resumen
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
4
Aspectos Generales
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
5
Contenido acuoso de diferentes organismos
Organismo agua   Tejido agua
Algas Caracol Crustáceos Espárragos Espinacas Estrella mar Persona adulta Hongos Lechuga Lombriz Maíz Medusa Pino Semilla Tabaco Trebol 98 80 77 93 93 76 62 80 95 83 86 95 47 10 92 90   Líq. cefalorraquídeo Sangre (plasma) Sangre (Gl. rojos) Tej. nervioso (s.gris) Tej. nervioso (Médula) Tej. nervioso (s.blanca) Músculo Piel Hígado Tej. conjuntivo Hueso (sin medula) Tej. adiposo Dentina 99 91-93 60-65 85 75 70 75-80 72 70-75 60 20-25 10-20 3
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
6
Distribución corporal
Este contenido se mantiene constante por el
equilibrio entre ingresos y pérdidas. Los
ingresos diarios en un hombre con dieta mixta,
actividad física moderada y que habite en clima
templado son de 2,5 litros. Recomendación 8
vasos de 250 ml al día 2000 ml 2 L.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
7
Cuál es la estructura del agua?
El agua es un compuesto que está constituido por
dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de
oxígeno. Los enlaces hidrógeno oxígeno son
covalentes, dado que comparten un par
electrónico.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
8
Estructura del agua
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
9
Estructura del agua
La molécula de agua aunque tiene una carga total
neutra (igual número de protones que de
electrones ), presenta una distribución
asimétrica de sus electrones, lo que la convierte
en una molécula POLAR. Alrededor del oxígeno se
concentra una densidad de carga negativa,
mientras que los núcleos de hidrógeno quedan
desnudos, desprovistos parcialmente de sus
electrones y manifiestan, por tanto, una densidad
de carga positiva.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
10
Puentes de hidrógeno
Se establecen interacciones dipolo-dipolo entre
las propias moléculas de agua, formándose enlaces
o puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa
del oxígeno de una molécula ejerce atracción
electrostática sobre las cargas parciales
positivas de los átomos de hidrógeno de otras
moléculas adyacentes.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
11
Puentes de hidrógeno
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
12
Puentes de hidrógeno
Puentes de hidrógeno cooperativos
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
13
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
14
Estados del agua
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
15
Propiedades del agua

• 1. Acción disolvente
• El agua es el líquido que más sustancias
  disuelve, por eso decimos que es el disolvente
  universal. Esta propiedad, tal vez la más
  importante para la vida, se debe a su capacidad
  para formar puentes de hidrógeno con otras
  sustancias, que pueden ser
• Polares
• Iónicas
• Anfipáticas

Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
16
Propiedades del agua
1. Acción disolvente En el caso de las
disoluciones iónicas los iones de las sales son
atraídos por los dipolos del agua, quedando
"atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en
forma de iones hidratados o solvatados.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
17
Propiedades del agua
1. Acción disolvente En el caso de las
moléculas anfipáticas la interacción ocurre con
la región polar o hidrofílicas.
Grupo hidrofílico
Grupo hidrofóbico
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
18
Propiedades del agua
2. Elevada fuerza de cohesión Los puentes de
hidrógeno mantienen las moléculas de agua
fuertemente unidas, formando una estructura
compacta que la convierte en un líquido casi
incompresible. Al no poder comprimirse el agua
puede funcionar en algunos animales como un
esqueleto hidrostático.
Explica la Tensión superficial.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
19
Propiedades del agua
3. Elevada fuerza de adhesión Esta fuerza está
también en relación con los puentes de hidrógeno
que se establecen entre las moléculas de agua y
otras moléculas polares y es responsable, junto
con la cohesión del llamado fenómeno de la
capilaridad. Por qué el agua moja?
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
20
Propiedades del agua
4. Gran calor específico El agua puede absorber
grandes cantidades de "calor" que utiliza para
romper los puentes de hidrógeno, por lo que la
temperatura se eleva muy lentamente. Esto
permite que el citoplasma acuoso sirva de
protección ante los cambios de temperatura, así
se mantiene la temperatura constante. También
permite regular la temperatura en ambientes
costeros.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
21
Propiedades del agua
5. Elevado calor de vaporización Para evaporar
el agua, primero hay que romper los puentes y
posteriormente dotar a las moléculas de la
suficiente energía cinética para pasar de la fase
líquida a la gaseosa. Para evaporar 1 gramo de
agua se precisan 540 calorías, a una temperatura
de 20ºC. Esta propiedad del agua protege frente
a la deshidratación y proporciona un mecanismo
para refrigerarnos mediante el sudor.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
22
Propiedades del agua
6. Menor densidad a 0ºC y mayor densidad a 4ºC
El agua alcanza su mayor densidad a los 4ºC y si
la temperatura disminuye aun más, la densidad se
hace menor (porque se produce una expansión).
Esto sucede porque la red cristalina formada
separa más las moléculas de agua entre sí, sin
que se pierdan los puente de hidrógeno. Todo esto
hace que el hielo tenga una densidad 10 menor
que la del agua, razón por la cual flota.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
23
Propiedades del agua
6. Menor densidad a 0ºC y mayor densidad a 4ºC
Al congelarse el agua desde la superficie hacia
el fondo se preserva la vida en los ambientes muy
fríos.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
24
Propiedades del agua
7. Elevada constante dieléctrica La constante
dieléctrica es la propiedad que permite que una
sustancia mantenga separados a los electrolitos.
Las moléculas de agua, al ser polares, se
disponen alrededor de los grupos polares del
soluto, llegando a desdoblar los compuestos
iónicos en aniones y cationes, que quedan así
rodeados por moléculas de agua (solvatación
iónica).
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
25
Propiedades del agua
7. Elevada constante dieléctrica
El agua tiene una de las constantes dieléctricas
más elevadas. La consecuencia de lo anterior, es
que moléculas o partículas cargadas
eléctricamente son fácilmente disociadas en
presencia de agua. Esto quiere decir que el
agua es muy buena conductora de electricidad
porque las corrientes eléctricas se expanden con
gran facilidad.
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
26
Propiedades del agua

• 8. Baja capacidad de ionización
• El agua pura tiene la capacidad de disociarse en
  iones, por lo que en realidad se puede considerar
  una mezcla de
• agua molecular (H2O )
• protones hidratados (H3O) e
• iones hidroxilo (OH-)
• De cada 107 de moléculas de agua, sólo 1 se
  encuentra ionizada.

H
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
27
Propiedades del agua
8. Baja capacidad de ionización
La disociación es muy débil en el agua pura. La
autoionización del agua se puede representar
mediante las siguientes reacciones
Y así el producto iónico del agua (KW) a 25ºC es
La expresión de la constante de equilibrio para
esta reacción se expresa como
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.
28
Ósmosis
Es un tipo de difusión pasiva caracterizada por
el paso del agua (disolvente) a través de la
membrana semipermeable desde la solución más
diluida (hipotónica) a la más concentrada
(hipertónica), esto continuará hasta que las dos
soluciones tengan la misma concentración
(isotónicas o isoosmóticas).
Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2010.