Aula 11 - Água e Soluções Aquosas

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Química Biológica
Aula 13: Água e Soluções aquosas
Água e Soluções aquosas
SDE0898 – Química Biológica
Química Biológica
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✓ Cerca de 70%, em massa, da maioria dos organismos vivos é água.
✓ Apenas uma minoria de organismos são resistentes a desidratação de mais
de 50%, sendo a maioria seres unicelulares.
✓ A água é essencial para o metabolismo celular. Diminuição superior a 30%
dos níveis basais podem causar parada completa do metabolismo celular
Importância da água em sistemas biológicos
Química Biológica
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✓ A água influencia todas as interações moleculares nos sistemas biológicos,
que é um meio essencialmente aquoso.
Propriedades da água:
• Polaridade
• Poder de coesão
• Solvatação de moléculas polares
Importância da água em sistemas biológicos
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Propriedades da água:
• Polaridade
Causada pela diferença de eletronegatividade entre o átomo de oxigênio e os
átomos de hidrogênios, além da geometria molecular angular.
Importância da água em sistemas biológicos
Representação tridimensional da 
molécula da água
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Propriedades da água:
• Polaridade
- Forma ligações de hidrogênio com solutos polares, contendo átomos de flúor,
oxigênio e nitrogênio.
- Forma ligações eletrostática com solutos carregados
Importância da água em sistemas biológicos
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Propriedades da água:
• Poder de coesão
Grande afinidade entre as moléculas próximas
Importância da água em sistemas biológicos
Estrutura cristalina do gelo: 
altamente ordenada
Estrutura cristalina do gelo: 
parcialmente ordenada
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Propriedades da água:
• Solvatação de moléculas polares
- Conferida pela polaridade e a capacidade de formar ligações de hidrogênio.
- Enfraquece interações eletrostáticas, formado camadas em torno dos íons.
- Forma ligações de hidrogênio entre moléculas polares
Importância da água em sistemas biológicos
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Interações moleculares não covalente entre solutos no meio biológico:
✓ Ligações de Hidrogênio: Ocorre entre grupos neutros, que apresentem
átomos de flúor, nitrogênio ou oxigênio
✓ Interações iônicas: Moléculas carregadas
Importância da água em sistemas biológicos
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Interações moleculares não covalente entre solutos no meio biológico:
✓ Interações hidrofóbicas: Ocorre entre substâncias apolares.
✓ Interações de Van der Waals: Ocorre entre átomos de moléculas distintas
que estejam próximos devido a flutuação da nuvem eletrônica com
polarização oposta
Importância da água em sistemas biológicos
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É uma mistura homogênea composta de dois ou mais componentes que
consiste de:
Solvente: É o componente da solução que se apresenta em maior quantidade.
Soluto: É o componente que se apresenta em menor quantidade. É a
substância que se dissolve no solvente.
Solução
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Concentração
Solução
Quantidade de soluto
Concentração de solução =
Quantidade de solução
(soluto + solvente)
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Expressão de concentrações em:
- gramas por litro (g.L-1)
- porcentagem (%): Peso por volume (g.100mL-1); peso por peso (g.100 g-1);
volume por volume (mL.100mL-1)
- partes por milhão (ppm)
- partes por bilhão (ppb)
Solução
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Concentração Percentual
- É a relação entre a quantidade de soluto em 100 unidades (volume ou massa)
da solução
% (p/p) = massa do soluto em g em 100 g de solução
% (p/v) = massa do soluto em g em 100 ml de solução
% (v/v) = volume do soluto em ml 100 ml de solução
Solução
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Concentração molar/Molaridade (M ou mol/L)
É a razão entre a quantidade de soluto em mol e o volume da solução em litros (L)
Solução
Molaridade (M) = Nº de mols de soluto
Volume da solução em L ou dm3
O nº de mol de soluto é:
nº de mol (n) = Massa em gramas
Massa Molar (MM)
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Aumento da quantidade solvente em relação a mesma quantidade de soluto.
Equação geral da diluição
C1 x V1 = C2 x V2
Onde:
C1 = Concentração inicial (solução mais concentrada)
V1 = Volume inicial (solução mais concentrada)
C2 = Concentração final (solução mais diluída)
V2 = Volume final (solução mais diluída)
Diluição