el agua
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IADEUBIOQUIMICA
CAPITULO II
EL AGUA
INTRODUCCION
El agua es un elemento esencial para la vida, este ocupa un gran porcentaje de la superficie terrestre, además constituye un 50 a 90% la masa de los seres vivos, podemos afirmar entonces que el agua es primordial para el desarrollo de la vida. Pese a que este recurso es de vital importancia para nuestra existencia, nos hemos encargado de contaminarla, lo que ha desencadenado la muerte de numerosos ecosistemas, como así también la desaparición de ríos, manantiales, ciénagas.
Este trabajo pretende resaltar la importancia del agua, al igual que los beneficios que este le genera al hombre, para concientizar a los estudiantes de la importancia de cuidarlo.
EL AGUA
Definición: El agua es una
sustancia cuyas moléculas están compuestas por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, por lo que su fórmula química es H2O.
Estado sólido
El agua en estado sólido se encuentra en los polos, en las cumbres de montañas y en los glaciares en forma de nieve y hielo.
Estado líquido
El agua en estado líquido se encuentra en forma de lluvia, océanos, ríos, mares, lagos y lagunas.
Estado Gaseoso
El agua en estado gaseoso esta presente en el aire en forma de vapor de agua.
Si la ponemos en un recipiente adopta la forma del recipiente que lo contiene.
Propiedades del agua
Inodora que no tiene olor. Insípida que no tiene sabor. Incolora que no tiene color.
El agua pura es...
TIPOS DE AGUA
AGUAS OCEÁNICAS Las aguas oceánicas están
formadas por los océanos y los mares. Los océanos son grandes masas de agua que rodean a los continentes
Los mares son entrantes de los océanos en los contornos de los continentes; son también extensiones oceánicas cerradas por islas. El mar tiene una amplia comunicación con el océano se dice que es un mar abierto
TIPOS DE AGUA
LAS AGUAS CONTINENTALES Las aguas continentales son aquellas que se
localizan en los continentes y que han perdido su salinidad mediante evaporación, pues al pasar al estado gaseoso de ellas se desprende cualquier sustancia sólida, purificándose de manera natural. Por esta cualidad también se les llama aguas dulces, además de ser potables y tener un sabor dulce para el ser humano quien las distingue de las aguas oceánicas a las que denomina por la misma razón, aguas saladas.
TIPOS DE AGUA CONTINENTALES
RIOS Son corrientes que fluyen en
los continentes, de las partes altas hacia las bajas. Por ello el relieve es el factor que más determina todas las características, desde los pequeños arroyos que carecen de nombre, hasta los ríos más grandes del planeta
TIPOS DE AGUA CONTINENTALES
LAGOS Son parte del drenaje continental.
El agua en su camino rumbo al mar, o al fondo interior de una vertiente, puede detenerse ante diversos obstáculos y forman los cuerpos de agua que adquieren características vitales como movimientos y función natural.
En los lagos se desarrolla más vida vegetal y animal que en los ríos. Esto se debe a la tranquilidad de sus aguas.
TIPOS DE AGUA CONTINENTALES
AGUAS SUBTERRÁNEASSe originan principalmente a
partir de la infiltración de agua proveniente de lluvias, ríos, lagos, glaciares y, a niveles profundos, de océanos. Las aguas subterráneas pueden generarse también por actividad volcánica
TIPOS DE AGUA SUBTERRÁNEA
AGUAS DE SATURACIÓN COLGADAS Las aguas de saturación colgadas son
menores que el principal cuerpo saturado. Se localizan a menor profundidad, delimitadas por una capa rocosa impermeable es su parte inferior.
CUERPOS ACUÍFEROS Son los que se movilizan y pueden ser
explotados por que escurren hasta manantiales o se bombean desde la superficie.
CUERPOS ACUÍCIERRES Son cuerpos de agua inaccesible, que no
escurren al exterior ni pueden ser absorbidos por bombeo.
TIPOS DE AGUA SUBTERRÁNEA
CUERPOS ACÍFUGOSEstos, no retienen agua, sino
sólo la dejan pasar. El agua subterránea vuelve al exterior cuando ha alimentado los cauces de ríos o lechos de lagos, para mantenerlos llenos. Ello ocurre cuando es absorbida por la atmósfera o transpirada por las plantas; a través de pozos o túneles artificiales
TIPOS DE AGUA SUBTERRÁNEA
GLACIARES Son masas de hielo en
movimiento que cubren tierras emergidas. Tienen su origen en la línea de las nieves
COMPONENTES DEL AGUA OCEÁNICA
COMPONENTES %
Trazas de elementos 0,01%
Flúor 0,003%
Estroncio 0,04%
Acido Bórico 0,07%
Bromo 0,19%
Bicarbonato 0,41%
Potasio 1,10%
Calcio 1,16%
Magnesio 3,69%
Sulfato 7,69%
Sodio 30,61%
Cloro 55,04%
Componente químico predominante en los
organismos.Con la capacidad de disolver moléculas
orgánicas e inorgánicas.
Importancia Biomédica
PROPIEDADES DEL AGUA
Capilaridad y Tensión Superficial Densidad Solubilidad Capacidad Calórica, o calor específico Temperatura de Ebullición
CONTAMINACION DEL AGUAFormas de
contaminación Tipos de sustancias
contaminantesOrigen del problema Efectos ambientales
Vertido de contenedores de sustancias tóxicas al fondo de los océanos.
Residuos químicos y radioactivos que no se pueden tirar en la tierra firme, debido a leyes de salud y ecológicas
Las industrias nucloeoeléctricas y químicas
Con el tiempo los contenedores se abren y las corrientes de aguas profundas distribuyen el veneno en las aguas oceánicas
Sobrealimentación del agua (Eutrofización)
Fósforo de nitrógenoFertilizantes nitrogenados
El uso intensivo de los suelos agrícolas para la producción de alimentos, con la utilización de riego y fertilizantes. Los fosfatos son arrastrados por las lluvias hacia los ríos, lagos y mares. Además, contaminan por infiltración las aguas subterráneas
Al acumularse los fosfatos en el agua generan un excedente de nutrientes para los seres vivos, aumentando su proliferación y provocando la carencia de oxigeno disuelto en el agua
Uso de herbicidas plaguicidas en los cultivos agrícolas
Hidrocarburos clorurados y compuestos orgánicos fosforados (DDT y PCB)
Exterminio de plagas que atacan los cultivos
Producen daños a la salud humana; leucemia y cáncer. Se depositan en organismos vivos que habitan ríos, lagos, mares y océanos, que luego son consumidos por el hombre
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución.
El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O]+ presentes en determinadas disoluciones.
La sigla significa ´´potencial hidrógeno´´, ´´potencial de hidrógeno´´ o ´´potencial de hidrogeniones´´
Este término fue acuñado por el químico
danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió en 1909 como el opuesto del logaritmo en base 10 (o el logaritmo del inverso) de la actividad de los iones hidrógeno.
El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno:
pH=-long10[aH+]
El equilibrio ácido básico esta
relacionado con la conservación de las concentraciones normales de iones hidrogeno(H+), en los líquidos del cuerpo este equilibrio es mantenido por un sistema de amortiguadores
Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolítica mente activas.
Tienen la propiedad de mantener estable el
pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes.
Este hecho es de vital importancia, ya que meramente con un leve cambio en la concentración de hidrogeniones en la célula se puede producir un paro en la actividad de las enzimas.
Para una persona sana el pH es mantenido entre 7.35 y 7.45
Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.
Los ácidos son sustancias químicas que liberan protones o dadoras de protones.
Bases son las que captan protones o sea aceptadoras de protones.
Neutra la que tiene una misma cantidad de iones hidrógeno y alcalinas.
Cuando una sustancia ácida acaba en el agua, le
cederá a ésta un protón. El agua se volverá entonces ácida. El número de protones que el agua recibirá determina el pH. Cuando una sustancia básica entra en contacto con el agua captará protones. Esto bajará el p del agua.
Cuando una sustancia es fuertemente ácida cederá más protones al agua. Las bases fuertes cederán más iones hidroxilo.
A continuación resumimos una lista de productos y su pH:
pH producto
14 Hidróxido de sodio
13 lejía
11 amoniaco
10.5 manganeso
8.3 levadura en polvo
7.4 sangre humana
• 7.0 agua pura• 6.6 leche• 5.0 Café• 4.5 tomates, cerveza• 4.0 vino• 3.0 manzanas• 2.0 jugo de limón• 1.0 Ácido de una batería• 0 ácido clorhídrico
¿cual es el Ph de una solucion cuya concentracion de ion hidrogenos es de 3.2x10-4 mol/l
PH= -long[H] =-long(3.2x10-4) =-long(3.2)-long(10-4) =-.5+4 =3.5
Calculo de PH
Se disuelven 3 gramos de ac clorhidicrico en una solucion de 750lm calcular consentracino molar y ph
HCl = 36grs/mol Moles= 3/36=o.0833333 moles Molalidad=.08333/.750=o.1111 m/l PH=-log[H] =-log[.111] PH=o.96
PH
Kw es K water y es la constante de acidez del
agua y rige el equilibri de disocioacion del agua en ion hidronio y oxidrilo
H2O -----------> OH- + H3O+
y es igual a 1 x 10(-7) y Ki es la constante de inestabilidad que rige el equilibrio de los complejos
¿Que es el Kw?
se define el pOH como el logaritmo negativo
en base 10 de la actividad de los aniones hidróxilo , o también en términos de concentración de éstos.
considerando que el agua pura (disolución neutra) tiene un pH = pOH = 7 se cumple que:
pH + pOH = 14
POH
¿Cuál es la concentracin de Ph de la siguiente solucion de ion hidroxilo es de 4x10-4 mol/l
Kw=[H][OH]=10-4 PH-POH=14 [OH]=4x10-4 POH=-long[OH] =-long(4x10-4) =3.4 AHORA CALCULAR POH pH=14-POH= 14-3.4 PH=10.6
POH
pKa es la fuerza que tienen las moléculas de
disociarse (es el logaritmo negativo de la constante de disociación ácida de un ácido débil).
Una forma conveniente de expresar la relativa fortaleza de un ácido es mediante el valor de su pKa, que permite ver de una manera sencilla en cambios pequeños de pKa los cambios asociados a variaciones grandes de Ka. Valores pequeños de pKa equivalen a valores grandes de Ka (constante de disociación) y, a medida que el pKa decrece, la fortaleza del ácido aumenta.
PK
Calcule el pKa del ácido láctico si la solución tiene pH 5,0 y las concentraciones de ácido láctico y
lactato son 0,02mol/L y 0,25mol/L respectivamente. Para este caso, usamos la ecuación de Hendersson - Hasselbach:
pH = pKa + log [base] / [ácido]
5.0 = pKa + log [0.25M] / [0.20M]
5.0 = pKa + 0.097
pKa = 4.903
Como pKa = -log Ka sacamos la Ka:
4.903 = - log Ka..../x-1
-4.903 = log Ka..../x antilog
Ka = 1.25x10^-5
Calcular PK
ElectrolitosSe denomina electrolito a una sustancia que
contiene aniones y cationes y que por lo tanto es capaz de conducir la corriente eléctrica.
Se puede obtener un electrolito mediante la disolución de un polímero, ya sea biológico (como por ejemplo el ADN) o sintético, y en estos casos se obtendrá un poli electrolito.
Si tomamos una sal y la disolvemos en agua, los iones que componen la sal se separarán, en un proceso llamado solvatación, en donde cada anión y cada catión se rodean de moléculas de agua. El resultado es una solución que contiene iones, es decir, un electrolito.
En fisiología, los iones más importantes, que se encuentran formando parte de los electrolitos del organismo humano, son el sodio, el potasio, calcio, cloruro, magnesio, bicarbonato e hidrógeno fosfato.
El equilibrio de estos electrolitos en el medio intra y extracelular es fundamental para las funciones básicas del organismo, como contracción muscular, conducción nerviosa, respiración, etc.
Propiedades generales del agua:• Aproximadamente 99 % de las moléculas en la
célula son agua.• EI agua constituye del 70 al 90% del peso de la
mayoría de los organismos.• En el agua están disueltos o son transportados
los nutrientes de la célula, el oxígeno necesario para oxidarlos, los metabolitos, enzimas, etc. (‘solvente universal’, medio de transporte).
• El agua es el medio en el que se llevan a cabo la gran mayoría de las reacciones metabólicas
La regulación del equilibrio del agua depende de mecanismos Hipotalámicos que controlan la sed, de la hormona antidiurética.
La diabetes comprende la incapacidad para controlar la orina , esto Provocado por la falta de capacidad de respuesta de los osmorreceptores
de los túbulos renales a la ADH