Água

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Água 
 Estrutura 
 A molécula da água é formada por um átomo de 
oxigênio e dois átomos de hidrogênio 
 
 Natureza dipolar (oxigênio (-), hidrogênios (+)) -
diferença de eletronegatividade 
Obs: Dipolo- Uma molécula com carga elétrica 
distribuída de maneira assimétrica ao redor de sua 
estrutura 
 A geometria aproximadamente tetraédrica e as 
ligações de hidrogênio são responsáveis pelas 
propriedades incomuns da água (Altos ponto de 
fusão, ebulição e calor de evaporação) 
 
 
 
 
 
 
 Ligações de Hidrogênio 
 As moléculas de água se ligam através de reações 
químicas por ligações de hidrogênio, isso ocorre por 
conta da estrutura das moléculas. O oxigênio de uma 
molécula se liga ao hidrogênio de outra. 
 As ligações de hidrogênio não acontecem só com as 
moléculas de água, acontece também, por exemplo, nas 
proteínas, entre N e H, N e O. 
 Obs: No gelo, cada molécula de água forma quatro 
ligações de hidrogênio, isso é o máximo de ligações que 
a molécula consegue formar.2 como doador de 
prótons e 2 como aceptor de prótons 
o O aceptor de hidrogênio é, 
geralmente, um oxigênio ou 
nitrogênio. 
o O hidrogênio doador está sempre 
ligado a um átomo eletronegativo 
(O, N, F) 
 
 
 Tipos de compostos 
 Compostos polares: têm hidroxilas (o radical OH-), que, 
juntamente com os hidrogênios, promovem a polaridade. 
 Compostos apolares: tem uma cadeia grande, são 
compridas e não apresentam polos positivos ou 
negativos. 
 Compostos anfipáticas: são moléculas com uma parte 
da estrutura polar e outra apolar. Essas moléculas 
podem ou não interagir com a molécula de água. 
 
 Água e solutos carregados 
 A água interage eletrostaticamente com solutos 
carregados (a água dissolve sais cristalinos com a 
hidratação de seus íons) 
 Aula 01-Cristiane 
 Camyla Ponte 
 Exemplo: NaCl é um composto carregado, é positivo e 
negativo. Essa molécula tem uma estrutura cristalina, 
característico da ligação iônica. Quando a água entrar 
em contato com esse soluto, ela irá dissolvê-lo e a 
armação do mesmo será desfeita, pois, a água dissolve 
quebrando a estrutura. As moléculas de água começam 
a se organizar ao redor de cada íon separadamente. Ao 
redor do Cl(-) a água se liga com o hidrogênio(+) mais 
próximo do cloreto (formando íon cloro hidratado), isso 
acontece por causa da estrutura dipolar da molécula de 
água. No Na(+), o oxigênio(-) da água fica mais próximo 
do sódio, também por causa da sua estrutura dipolar 
(formando íon Na hidratado). 
 OBS: Os gases não interagem facilmente com a água 
porque restringem o movimento, diminuindo a entropia. 
Por isso, existem proteínas transportadoras solúveis em 
água, como a hemoglobina. 
 Entropia 
 A segunda lei da termodinâmica traz o conceito de 
entropia, uma grandeza que mede a quantidade de 
desordem. Se diminuir a entropia, os processos não 
ocorrem de forma energeticamente favorável 
(espontânea), para os processos ocorrerem mais 
rapidamente é preciso que aumente a desordem. 
 
 Formação das micelas 
 A água não consegue interagir com a parte apolar da 
molécula anfipática, então a água se organiza ao redor 
dessa região, isso gera ordem, o que faz diminuir a 
entropia e não torná-la energeticamente favorável ao 
sistema. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para não diminuir a entropia, elas se organizam como 
micelas. Micelas são estruturas formadas por compostos 
anfipáticos (ex ácidos graxos) onde a parte polar fica 
em contato com a água e a parte hidrofóbica fica 
escondida, sem contato com água para não gerar 
ordem das moléculas de H2O. 
 
 Fórmula de energia livre de Gibbs 
 Δ G = Δ H – T. ΔS 
G = energia livre de Gibbs / H = entalpia / T = temperatura 
(k) / S = entropia 
OBS: maior a entropia, maior a desordem, menor o 
delta g, mais energeticamente favorável. 
 
 Para o G ser energeticamente favorável (menor que 
zero), se aumenta a entropia (são inversamente 
proporcionais). Quanto maior a entropia, maior a 
desordem e menor o G, sendo mais energeticamente 
favorável. Para reações acontecerem o delta G precisa 
ser menor que 0. 
 G<0 é favorável 
 G>0 é desfavorável 
 
 Enzimas e água 
 O substrato tem as moléculas de água ao redor dele 
organizadas (não é energeticamente favorável). Quando 
o substrato se liga à enzima por ligações de hidrogênio, 
as moléculas de água que estavam ao redor do 
substrato começam a se desorganizar, contribuindo com 
o aumento da entropia, tornando o sistema favorável. O 
substrato se liga à enzima de forma espontânea, 
porque, no momento que a molécula de água é 
deslocada, a entropia do sistema aumenta 
 .Ligação enzima-substrato estabilizada pelas ligações de 
hidrogênio e interações iônicas e hidrofóbicas 
 
 Salto de prótons 
 Salto de Prótons: pequenos saltos de prótons entre uma 
série de moléculas de água ligadas por ligação de 
hidrogênio resultam num movimento liquido 
extremamente rápido de um próton em uma longa 
distância. Com resultado de alta mobilidade iônica H+, 
reações acido-básicas em soluções aquosas são muito 
rápidas.