Propriedades macro e microscópicas da água

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Água, Soluções e Suspensões. 
 
A água é a molécula mais abundante nos seres vivos. 
Cerca de 75% de um adulto. 
No planeta não existem seres vivos sem água. 
 
Fases da água: 
Sólida 
Líquida 
Gasosa 
Na dependência de: 
Pressão 
Temperatura 
Oferta ambiental 
Presença de seres vivos 
 
Molécula mista (60% covalente e 40% iônica), assimétrica, caráter 
polar e volume diminuto e com duas pontes de H por molécula. 
 
Propriedades Macroscópicas da água: 
a) Densidade: a fase sólida tem menor densidade que a líquida (gelo 
flutua nos oceanos e lagos). 
b) Calor específico: muito alto. 
Calor específico é a quantidade de energia que deve ser fornecida 
para elevar a temperatura de uma substância. 1 Kcal eleva a 1ºC a 
temperatura de 1l. de água. 
Isso protege os sistemas biológicos de mudanças bruscas de 
temperatura, já que ¾ deles é formado por água. 
c) Calor de vaporização: alto. 
Energia necessária para passar isotermicamente da fase líquida para 
vapor. 
Vantagens: 
para desidratar um sistema é necessário o gasto de muita 
energia. 
Os animais podem se valer de pequenas quantidades de água 
evaporada para dissipar o excesso de calor corporal (sudorese e 
perspiração imperceptível pulmonar). 
d) Tensão superficial: alta 
Moléculas tendem a se manter coesas na forma líquida. 
e) Viscosidade: muito baixa 
A viscosidade baixa é neessária às trocas hídricas dos organismos e 
necessária à hemodinâmica. 
 
Propriedades Microscópicas da água: 
 
Solvente universal! 
 
a) Substâncias iônicas: são facilmente dissolvidas pela água 
devido ao caráter polar da molécula de água. A atração de um 
ânion por um cátion na água diminui 80%, formando soluções. 
b) Substâncias covalentes: são dissolvidas pelas formações de 
pontes de H. 
c) Substâncias anfipáticas (parte polar e parte apolar): a parte 
polar das moléculas anfipáticas fica envolvida pelas moléculas 
de água e a parte apolar fica para dentro (micelas). 
 
Soluções Líquidas 
 
Solução líquida é a mistura unifásica (líquida) de mais de um 
componente. 
As soluções são formadas por: 
Solvente: componente dispersor. 
Soluto: componente disperso. 
A solução aquosa é aquela que possui água como solvente. 
Os seres vivos são soluções aquosas tendo como solutos peculiares 
as biomoléculas. 
 
Concentração de soluções: 
 
A concentração (C) de uma solução é: 
 
C = Quantidade do soluto/ Quantidade de solução em mol/l 
 
Soluções percentuais 
 
Percentual (g% ou %): Gramas de soluto por 100 ml da solução. 
 
Exemplo 1: Preparar 200 ml de NaCl a 5%. 
5g de NaCl – 100 ml de solução 
x g de NaCl – 200 ml de solução 
Logo, x = 10 g de NaCl. 
 
Exemplo 2: Preparar 250 ml de glicose a 8%. 
8g de glicose – 100 ml de solução 
x g de glicose – 250 ml de solução 
Logo, x = 20 g de glicose. 
 
OU aplicar a fórmula: 
Q = (g% . Vml)/100, onde Q é a quantidade de soluto. 
 
Soluções Molares 
 
Molar (mol/l ou M): Moles do soluto por litro da solução. 
 
Preparar 500 ml de glicose (C6H12O6) a 0,15M. 
0,15 moles de glicose – 1 litro 
x moles de glicose – 0,5 l 
Logo x = 0,075 moles de glicose. 
1 mol de glicose – 180 g 
0,075 mol de glicose – y 
Logo, y = 13,5g 
 
OU aplicar a fórmula: 
Q = P.M.Vl,,onde Q = quantidade de soluto, P é a massa molecular, 
M é a molaridade e V o volume em litros. 
 
Exemplo: Preparar 1 litro de uma solução contendo KCl a 1%, 
NaCl a 5% e glicose a 10% 
1 g KCl – 100 ml da solução 
x g – 1000 ml 
x = 10 g de KCl 
 
5 g de NaCl – 100 ml de solução 
y g – 1000 ml de solução 
y = 50 g de NaCl 
 
10 g de glicose – 100 ml de solução 
z g – 1000 ml de solução 
z = 100 g de glicose 
 
Soluções Molais 
 
Molal (m): moles do soluto por Kg de solvente. 
 
Exemplo: Preparar 500 ml de KCl a 0,1m. 
0,5 Kg de água  0,5 l de água. 
 
0,1 moles de KCl – 1 Kg de água 
x moles de KCl – 0,5 Kg de água 
Logo, x = 0,05 moles de KCl 
 
1 mole de KCl – 74,5g 
0,05 moles de KCl – y g 
Logo, y = 3,725 g de KCl 
 
Outras formas usuais de concentração: 
Miligramas por mililitro (mg/ml ou mg/cm3) 
Partes por milhão (1mg/l) 
Miligramas por metro quadrado (mg/m2) 
 
Soluções saturadas e não-saturadas: 
Quando o soluto está dissolvido até o limite de sua solubilidade, a 
solução é dita saturada; quando a solução possui o soluto em um 
limite abaixo do seu limite de solubilidade é dita não-saturada. 
A solução se satura porque as moléculas disponíveis do solvente 
para envolver o soluto já foram utilizadas ao máximo. 
 
Suspensões 
São misturas bifásicas. 
 
Dispersão: Sólido em líquido. 
Emulsão: Líquido em Líquido 
Aerossol: Sólido em gás 
Espuma: gás em líquido. 
 
Há uma fase dispersa (interna) e uma dispersora (externa). 
 
As fases se separam, pois as partículas são atraídas pelo campo 
gravitacional e sobem ou descem conforme a densidade da fase 
dispersora em relação à dispersa. 
A mistura de uma suspensão no início pode ser homogênea, mas 
com o tempo as fases se separam. 
Os estabilizantes são usados para ajudar a manter a mistura 
homogênea (costumam ser solúveis na fase dispersa). 
 
Dispersões: tendem a flocular ou se agregar. Dispersões para uso 
injetável devem ser bem homogêneas e estáveis. Costumam possuir 
estabilizantes. 
Emulsão: óleo disperso em água ou vice-versa. A absorção de 
substâncias pela mucosa intestinal e pele é facilitada pela 
emulsificação por lipídeos. 
Aerossol: dispersão de sólido ou líquido em gás. Usado em 
medicamentos para inalação. 
Espuma: gás em líquido. 
 
Agentes Interfásicos 
 
Umectantes: agem diminuindo o ângulo de molhadura de superfícies 
e tamponando a pressão de vapor do meio, dificultando a perda de 
água pelo sistema. 
 
Surfactantes: diminuem a tensão superficial entre líquidos e gases. 
Se localizam na superfície entre as moléculas do líquido e diminuem 
a atração entre elas. Facilitam as trocas gasosas entre o sangue e o ar 
atmosférico nos alvéolos pulmonares. 
 
Detergentes: diminuem o tamanho das partículas de óleo e 
solubilizar proteínas e outros compostos biológicos, facilitando sua 
remoção. Removem lipídeos das membranas de microorganimos, 
que morrem imediatamente pela falta dessa barreira seletiva.