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Água 1 💧 Água Características: 1. Abundância: 2/3 da superfície terrestre é coberta por água 2. 60% da massa de um organismo 3. 50%-90% da massa de uma célula 4. Componente essencial para a manutenção e existência da vida Propriedades: Comuns: cor, odor, sabor e estado físico Incomuns: temperatura de fusão (0°C), temperatura de ebulição (100°C), calor específico elevado (quantidade de calor necessária para que cada grama de uma substância sofra uma variação de temperatura correspondente a 1°C), pode se ionizar espontaneamente e funciona como solvente para componentes polares Por que a água se comporta de maneira incomum? 1. Interação intermolecular Ligação de hidrogênio: interação entre moléculas de hidrogênio e elementos eletronegativos, sem compartilhamento de elétrons, apenas ligação eletrostática Características das ligações da molécula de água Ligação covalente: compartilhamento de elétrons Distribuição irregular de elétrons, com somatório nulo Oxigênio: elemento mais eletronegativo da molécula Água 2 🔎 Os elétrons da ligação passam mais tempo com o oxigênio, resultando em uma carga negativa. Hidrogênio: elemento mais positivo da molécula 🔎 Os elétrons da ligação ficam mais afastados, resultando em uma carga positiva Consequência das propriedades da água Estado físico Devido a diferença de polaridade, a molécula consegue fazer 4 ligações: duas com o oxigênio e uma com cada hidrogênio (quanto maior a energia cinética mais difícil será de realizar 4 ligações) Quanto mais agitadas as moléculas, mais facilmente as ligações se rompem e o espaço é maior aproveitado (ficando mais denso) Energia cinética maior que a energia de ligação faz com que as moléculas rompam as ligações de hidrogênio Água 3 🔎 O gelo boia na água por possuir densidade menor e volume maior 🔎 Diferente dos outros líquidos, a água congela de cima para baixo. Importante para a sobrevivência de animais aquáticos maior densidade menor espaço menos ligações Água como solvente para outros componentes 1.Água e solventes cristalinos NaCl realiza ligação iônica Apesar de ser a mais forte, as múltiplas ligações da água quebram a ligação iônica, revestindo os íons liberados (oxigênio com moléculas positivas e e hidrogênio com moléculas negativas). Essa água é chamada de água de solvatação Água 4 2.Água e solventes apolares O solvente fica em suspensão, não interage com a água por não ter polos Fica cercado por moléculas de água 3. Água e elementos anfipáticos Água 5 🔎 Anfipáticos são aqueles elementos que tem regiões polares e apolares Apenas a parte polar interage (faz ligação de hidrogênio) com a água Água em contato com a parte apolar se movimenta mais por ter menos interação Água em contato com a parte polar se movimenta menos por ter mais interação 🔎 SER REPELIDO ≠ NÃO INTERAGIR (não tem como repelir se não for polar!!!!) A movimentação da água faz com que as estruturas apolares se aproximem e façam interações de van der waals (interação fraca por proximidade), resultando em uma estrutura globular denominada micela, com as estruturas polares expostas e as apolares no centro Propriedades coligativas As propriedades coligativas são características das soluções que dependem apenas da concentração do soluto, não de sua natureza No caso da água, existe a osmose: Água 6 🔎 HIPERTÔNICO: maior concentração ISOTÔNICO: mesma concentração HIPOTÔNICO: menor concentração Ionização da água Água 7 🔎 H+ é o ácido e OH- é a base. H+ doa elétrons e OH- recebe elétrons A água pode sofrer ionização espontânea, mas é pouco frequente Equilíbrio químico Constância de quantidade de produtos e reagentes de uma equação química Velocidade da reação direta e inversa são iguais Ácidos e bases Os ácidos se dividem em dois tipos, de acordo com a quantidade de ionização em solução aquosa ácido forte: ionização completa ácido fraco: ionização parcial, algumas moléculas se ionizam e outros não Escala de pH A escala de pH é uma escala logarítmica que mede a concentração de H+ e OH-. Em outras palavras, mede a acidez ou basicidade de uma solução. Quanto maior o valor, menor a concentração de H+ Cálculo de pH 🔎 O plasma sanguíneo necessariamente precisa estar entre 7,35 e 7,45 pH = −log[H+] Água 8 🔎 Quanto mais mecanismos pra controlar o pH, mais vital/importante é o órgão Exemplos de mecanismo de controle de pH 1. Excreção de componentes ácidos ou básicos: urina, suor 2. Compensação respiratória: na respiração celular, o gás carbônico é formado e pode virar ácido carbônico, que pode ionizar e interferir na taxa do pH. A eliminação do gás carbônico desloca o equilíbrio e consome o ácido carbônico 🔎 Esses mecanismos são respostas lentas. Para respostas rápidas é necessário a presença de um tampão Solução tampão Água 9 Tampões são compostos q impedem a variação brusca do pH de um sistema, apesar da adição de ácidos ou bases São ácidos fracos e bases fracas, parcialmente ionizados em solução 🔎 Os tampões são eficazes até uma certa faixa, a região tamponante Equilíbrios envolvidos 1- ionização da agua 2-produção de H3O+ 3-ionização do tampão 4-ionização do elemento variante de pH Equação de Henderson-Hasselbalch Água 10 Processo de titulação 🔎 A titulação é utilizada para descobrir a concentração em valores específicos de uma substância base forte na mesma familia de sodio familia 2a tb faz base forte
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