Estructura del agua y sus derivados



Algunos conceptos básicos.

El agua es el elemento fundamental en la vida del hombre, ya que nuestro cuerpo esta compuesto por un 70% de H2O, si un ser humano dejara de beber agua por mas de 7 días correría peligro su vida, en la edad adulta del ser humano las células en su interior tienen el 60% de este elemento (agua intracelular) extracelular circula por la sangre para bañar los tejidos.

Los nutrientes que tienen combustión en el interior de las células producen reacciones para lograr y obtener energía producidas en pequeñas cantidades de agua. Cuando las grasas se oxidan se produce una mayor formación de agua se podría calcular que 1 gr de agua es el equivalente a cada gr de grasa.

Con la respiración celular el agua producida se llama metabólica, es fundamental para la adaptación en zonas desérticas como por ejemplo el camello puede aguantar meses sin beber ya que utiliza el agua que produce al quemar la grasa acumulada en sus jorobas.

En el caso de los seres humanos la producción de agua metabólica en una dieta normal seria 0,3 litros al día, para evitar una deshidratación es importante  ingerir agua a diaria.

Estructura y propiedades del agua.

Como sabemos la molécula de agua esta formada por dos átomos de H y uno de O , los cuales están unidos por dos enlaces covalentes, su forma angular es de 104.5º.

El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno esto hace que atraiga con más fuerza a los electrones de sus enlaces.

Como resultado, la molécula de agua  tiene una carga total neutra (igual números de protones = igual número de electrones), esto presenta una simetría en la distribución de sus electrones, y la convierte un una molécula polar.

Estos ángulos crean efectos de polarización eléctrica en las moléculas de agua. El lado con hidrógeno es más positivo que el lado con oxígeno.

Por esta razón, las moléculas de agua no se desarticulan, pero en cambio forman estructuras que cambian de hexagonal a pentagonal y al revés en forma constante en periodos muy cortos de tiempo (10-11 )

El Agua.

El agua es un elemento vivo y no posee ningún ser viviente en ella.

Agua en organismos vivientes.

El agua en un organismo viviente es mucho más compleja que el agua pura o corriente como los científicos la llaman.

Si pensamos que una molécula de proteína esta rodeada de 70.000 moléculas de agua, estas forman tres capas diferentes o por lo menos con estructuras diferenciadas.

Como podemos ver en la imagen, las interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas forman puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de la molécula crea una atracción electrostática sobre las cargas parciales que son positivas de los átomos de hidrógeno de moléculas adyacentes.

A pesar de ser uniones débiles, por cada molécula de agua se distribuyen cuatro moléculas unidas por puentes de hidrógeno dan una estructura reticular (liquida o sólida) son parte de sus propiedades fisioquímicas.

Acciones Disolventes

El agua, es utilizada como solvente  por sus propiedades se puede afirmar que es el solvente universal.

Tiene en sus propiedades las más importantes para la vida y esto es debido a su capacidad de formar puentes de hidrógeno.

En los casos de disolución iónica son atraídos los iones de las sales por los dipolos del H2O, estos quedan atrapados y recubiertos por moléculas de agua(solventes) con forma de iones hidratados.

Fuerza de cohesión

Los puentes de hidrógeno son los que sostienen a las moléculas unidas fuertemente, los puentes de hidrógeno forman una estructura liquida compacta.

En algunos animales pueden formar un esqueleto hidrostático porque se comprimen.

Calor específico.

Esto lo podemos relacionar ya que los puentes de hidrógeno, entre moléculas pueden absorber grandes cantidades de calor, los cuales son utilizados para la ruptura de los puentes de hidrógeno debido a que la temperatura es elevada muy lentamente, es así como el citoplasma acuoso sirve de protección ante los cambios de temperatura constante.

Vaporización

Para lograr que el agua se evapore, se debe romper con los puentes de hidrógeno para luego dotar a las moléculas de H2O energía cinética suficiente y es cuando pasamos de la fase liquida a la gaseosa.

Para la evaporación de 1gr de H2O se necesitan 540 calorías, pero a una temperatura superior a los 20Cº a presión de 1 atmósfera.

Que función cumple el agua en nuestro cuerpo.

Formando un medio acuoso donde, todos los procesos metabólicos que nuestro organismo desarrolla.

Se debe al echo de que enzimas, que son agentes proteicos los cuales intervienen para la transformación de sustancias que son utilizadas en el mantenimiento de nuestro organismo unicelular en la obtención de energía y materia propia, es necesario un medio acuoso para que la estructura tridimensional tome una forma activa dora.

Por la elevada evaporación de agua, mantenemos una temperatura regulada, sudando y perdiendo por las mucosas, al ser elevada la temperatura en el ambiente exterior, gracias a esto podemos mantener una temperatura corporal constante y regulada gracias al la evaporación de del agua a través de la piel.

El agua: Parte I , Parte II



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