Água e Soluções

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ÁGUA E SOLUÇÕES
SISTEMAS BIOLÓGICOS
Solvente fundamental dos sistemas biológicos
Águas é essencial
Sólida, líquida e gasosa (vapor)
Distribuição irregular
Água potável
Desperdício
Estrutura química (H2O: 105º)
MICROBIOLOGIA DA ÁGUA
Híbrido sp3
Caráter misto (60% covalente e 40% iônica)
Angulação determina assimetria e caráter polar
Molécula pequena
Energia de 5Kcal.mol-1/ponte/10Kcal.mol
Resumo - água tem:
Forte caráter dipolar
Abundância de ponte de H+
Volume diminuto
PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS DA ÁGUA
Densidade (gelo): ecologia diferente
Calor específico (quantidade de energia térmica para elevar a temperatura): ALTO
1Kcal (Kj) para elevar 1ºC/1 litro de água
Para esfriar água: retirar mais calor
Age como moderador (3/4 do corpo)
Sistemas biológicos mais protegidos
Calor de Vaporização: ALTO
De líquido a vapor: 10,3 Kcal.mol-1
Vantagens:
Desidratar sistema biológico: gasta mais energia
Água como controlador de temperatura (homeotermia): sudorese. Perda insensível pulmonar (cães não suam)
Tensão superficial (ALTA)
Tendem a manter coesa as moléculas de agua
Surfactante/alvéolo
Viscosidade: BAIXA
Deveria ser alta pelas pontes de hidrogênio (flutuação das pontes de H+)
Alta: prejudicial à hemodinâmica e circulação
PROPRIEDADES MICROSCÓPICAS DA ÁGUA
Solvente universal
Dissolve soluções
Substâncias iônicas
(Água) Polar: alta cte. Dielétrica – 80
Baixa atração entre ânions e cátions 80 vezes
Raio hidratado de cátions > ânions
Raio anidro de cátions < ânions
Íons menores atraem mais moléculas de água que os maiores (campo elétrico é inversamente proporcional ao quadrado da distância): mais volumoso.
Água de hidratação: fixada em proteína (pressão oncótica)
Substâncias Covalentes
Pontes de hidrogênio
Perturbação da estrutura da água
Solúvel (não perturbam)
Não solúvel (perturbam)
Substâncias Anfipáticas (polar/apolar)
Covalente para dentro
Polar para fora
Formam desde soluções até suspensões – parte apolar
Importância: medicamentos (água dentro de moléculas por muito tempo
Mobilidade de H+3O
Água e Entropia
Entropia: qualidade de energia incapaz de realizar trabalho. Tende ao máximo.
Organização das moléculas de água
Polipeptídeos melhoram
Anestésicos pioram (bloqueiam transmissão de PA)
Sistema biológico: Hb - a cada passo, a entropia diminui e organização e informação aumentam.