Água
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Água. Molécula mais abundante nos sistemas vivos (70%) Fonte da vida Propriedades físico-químicas estão relacionadas com a estrutura e a função das estruturas celulares: Forças de atração (pontes de hidrogênio) Leve tendência à auto ionização. Prof Greici. Características químicas.

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Água

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Presentation Transcript


Gua

Água

Molécula mais abundante nos sistemas vivos (70%)

Fonte da vida

Propriedades físico-químicas estão relacionadas com a estrutura e a função das estruturas celulares:

Forças de atração (pontes de hidrogênio)

Leve tendência à auto ionização

ProfGreici


Caracter sticas qu micas

Características químicas

  • Densidade

  • Volume aumenta com a temperatura em qualquer substância, exceto na água;

  • Possibilidade de vida em ambientes congelados (gelo menos denso que água líquida).


Gua

ENEM

A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos:

I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.

II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível

para cada litro.

III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da

dilatação da gasolina estaria resolvido.

Destas considerações, somente:

a) I é correta.

b) II é correta.

c) III é correta.

d) I e II são corretas.

e) II e III são corretas.


Gua

Temperatura (°C) a 1 atm

  • Ponto de fusão e de ebulição

líquido

e

gasoso

gasoso

100°C

sólido

e

líquido

líquido

0°C

sólido

– 10°C

Tempo


Gua

Temperatura de ebulição e pressão atmosférica

A condição pra que um líquido entre em ebulição é que sua pressão de vapor se iguale à pressão externa.


Gua

ENEM

Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor

se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dado apresentados, sobre as seguintes cidades:

A temperatura de ebulição será:

a) maior em Campos do Jordão.

b) menor em Natal.

c) menor no Pico da Neblina.

d) igual em Campos do Jordão e Natal.

e) não dependerá da altitude.


Gua

ENEM

Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor

se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dado apresentados, sobre as seguintes cidades:

A temperatura de ebulição será:

a) maior em Campos do Jordão.

b) menor em Natal.

c) menor no Pico da Neblina.

d) igual em Campos do Jordão e Natal.

e) não dependerá da altitude.


Gua

ENEM

Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor

pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento...

a) será maior porque a panela “esfria”.

b) será menor, pois diminui a perda de água.

c) será maior, pois a pressão diminui.

d) será maior, pois a evaporação diminui.

e) não será alterado, pois a temperatura não varia.


Intera es moleculares

Interações moleculares

Aumento da intensidade das forças intermoleculares

  • A coesão da matéria nos estados físicos, sólido, líquido e gasoso é consequência da atracção entre moléculas através das ligações intermoleculares (ligação entre moléculas).


Gua

Johannes Diederik Van der Waals (1837-1923), físico holandês, recebeu o Prémio Nobel da Física em 1910 pelas suas pesquisas sobre os estados gasoso e líquido.


Intera es moleculares1

Interações moleculares

  • Interações iônicas (eletrostáticas)

  • Interações de Van der Waals

  • Interações hidrofóbicas

    • Tendência das moléculas hidrofóbicas a se agruparem quando num ambiente aquoso

  • Pontes de hidrogênio:

    • Força coesiva que mantém a água no estado líquido nas CNTPs

    • Organização da água (gelo)

    • Soluto para moléculas polares

    • azeótropos


Gua

Íon-íon

Ponte de Hidrogênio

Energia de ligação

Dipolo-dipolo

Dipolo instantâneo-dipolo induzido


As pontes de hidrog nio conferem gua propriedades incomuns

As pontes de hidrogênio conferem à água propriedades incomuns

  • Altos ponto de fusão, ebulição e calor de evaporação

Ponto de

fusão (o C)

Ponto de

ebulição (o C)

Calor de

evaporação(J/g)*

* A energia requerida para converter 1.0 g da substância do estado líquido para o estado gasosos à pressão atmosférica sem aumentar a temperatura. É uma medida direta da energia necessária para superar as forças de atração entre as moléculas na fase líquida.


Estrutura da mol cula de gua

Estrutura da molécula de água

Cargas parciais

positivas nos Hs

Carga parcial

negativa no O

Modelo

bastão-e-bola

Modelo de

preenchimento espacial

  • O oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio atraindo a nuvem eletrônica mais para si, essa distribuição desigual faz com que a água se comporte como um dipolo

  • Oxigênio: parcialmente negativo (d-)

  • Hidrogênio: parcialmente positivo (d+)


A gua forma pontes de hidrog nio com solutos polares

A água forma pontes de hidrogênio com solutos polares

Aceptor de hidrogênio

Doador de hidrogênio

  • O aceptor de hidrogênio é, geralmente, um oxigênio ou nitrogênio

  • O hidrogênio doador está sempre ligado a um átomo eletronegativo (O, N, S)

  • A ligação C—H não é suficientemente polar para formar pontes de hidrogênio

  • Alcoóis, aldeídos, cetonas e compostos que contenham o grupamento N—H e tendem a ser solúveis


Algumas pontes de hidrog nio biologicamente importantes

Algumas pontes de hidrogênio biologicamente importantes

Pareamento múltiplo entre bases nitrogenadas

Entre grupamentos peptídicos

Entre uma carbonila e a água

Entre uma hidroxila e a água

  • Tem papel muito importante na estrutura 3D das proteínas

  • Esses tipos de ligações estão presentes na superfície das bio-macromoléculas, tem papel importante na solubilização

  • Determinam a estrutura em hélice do DNA. São a base do armazenamento e da duplicação da informação genética


Alguns exemplos de mol culas polares apolares e anfip ticas ph 7 0

Alguns exemplos de moléculas polares, apolares e anfipáticas (pH: 7,0)

Glicose

(açúcar de 6 carbonos)

Uma cêra típica

Glicina (aminoácido)

Fenilalanina

(aminoácido)

Aspartato

(aminoácido)

Fosfatidil colina

(fosfolipídio

de membrana)

Lactato

Glicerol

Grupamentos polares

Grupamentos apolares


Tens o superficial

Tensão superficial

  • A tensão superficial da água é resultado das ligações de hidrogênio;

  • A força de atração das moléculas na superfície da água é diferente da força que ocorre entre as moléculas abaixo da superfície. Isso ocorre porque essas últimas apresentam atração por outras moléculas de água em todas as direções: para cima, para baixo, para a esquerda, para a direita, para a frente e para trás. Isso significa que elas se atraem mutuamente com a mesma força.


Gua

  • Já no que diz respeito às moléculas da superfície, elas não apresentam moléculas acima delas, portanto suas ligações de hidrogênio se restringem às moléculas ao lado e abaixo. Essa desigualdade de atrações na superfície cria uma força sobre essas moléculas e provoca a contração do líquido, causando a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina camada, película, ou como se fosse uma fina membrana elástica na superfície da água.


Quebra da tens o

Quebra da tensão

  • Detergente e sabões: ácidos carboxilicos com mais de 10 carbonos têm um comportamento próprio na água devido à presença na mesma molécula de grupos hidrófilos (COOH) e hidrófobos (alquilos).

  • São surfactantes: compostos caracterizados pela capacidade de alterar as propriedades superficiais e interfaciais de um líquido.


Gua

  • A função do surfactante pulmonar: A tensão superficial da água seria suficientemente elevada para fazer um colapso total dos alvéolos durante a expiração, tornando necessário um grande gasto de energia para dilatar os alvéolos na inspiração. Para evitar isto, o pulmão segrega uma molécula com atividade detergente, o surfactante que diminui a tensão superficial da água. Calculou-se que o surfactante diminui cerca de dez vezes a tensão superficial da água.

  • Sais biliares: ajudam na quebra da tensão para que ocorra a digestão de lipídios.


Resumo intera es fracas em meio aquoso

Resumo- interações fracas em meio aquoso

  • A grande diferença de eletronegatividade entre H e O torna a água altamente apolar e capaz de formar pontes de hidrogênio consigo mesma e com solutos

  • A água é um bom solvente para moléculas polares (hidrofílicas) com as quais forma pontes de H e carregadas com as quais interage eletrostáticamente

  • Compostos apolares (hidrofóbicos) não formam pontes de H, dissolvem pouco na água.

  • Para minimizar sua exposição a água os lipídeos se agregam na forma de membranas e micelas onde as porções hidrofóbicas se escondem da água

  • Numerosas interações fracas não covalentes influenciam no enovelamento de macromoléculas como proteínas e ácidos nucléicos

  • Nas macromoléculas, a conformação mais estável é a que maximiza as pontes de H intamoleculares e com a água, e com as porções hidrofóbicas escondidas no interior de macromolécula


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