Água

Água

• Sistemas biológicoso Substância mais abundanteo Solvente dos seres vivos

• Estruturao Molécula simpleso Oxigênio (1)o Hidrogênio (2)

• Estados físicoso Sólidoo Líquidoo Gasoso

• H2O – hidrolo Apenas no estado gasoso

Água

• Hidrol configuração angular• Ângulo entre os átomos de

hidrogênio = 105º• Molécula é assimétrica• Caráter polar• Considerada esférica teria raio de

0,3 nm• Moléculas de H2O se associam

umas às outras• Forma pontes de hidrogênio

Propriedades físicas da água

• Poder solventeo Excelente poder solventeo Molécula polaro Reduz a força de atração entre moléculaso Reduz a força de união entre os átomos das moléculaso Dissolve moléculas com grupamentos polares

Hidroxila (-OH) Aldeído (-CHO) Carboxila (-COOH) Carbonila (-CO) Amina (-NH2)

Propriedades físicas da água

• Densidadeo d = m/Vo Densidade da água a 4ºC = 1 g/cm3 (densidade máxima)o Aumento da temperatura entre 4ºC e 100ºC densidade diminui (

volume)o Abaixo de 4ºC densidade diminui ( volume)

• Calor específicoo Quantidade de calor necessária para elevar de 1ºC a massa de 1 g

da substânciao Calor específico da água = 1o Gasta-se 1000 cal para elevar em 1ºC a temperatura de 1 litro de

águao Metanol, etanol e glicerol varia entre 0,4 a 0,6 kcalo Glucídios, lipídios e protídios ~0,3 kcal

Propriedades físicas da água

• Condutividade caloríficao Calor é o fluxo de energia térmica através dos corpos em decorrência

aos gradientes térmicoso Água: condutividade específica (0,005 s)

Elevada em relação a líquidos Muito baixa em relação aos metais

Propriedades físicas da água

• Calor de vaporizaçãoo Todo corpo tem a tendência de passar para o estado gasosoo Tensão de vaporização: força que provoca a passagem das moléculas

de um corpo para o estado gasosoo Velocidade da vaporização depende

Força de interação entre as moléculas do corpo Temperatura – quanto maior a temperatura menor a energia necessária

para evaporar suas moléculaso Água tem calor de vaporização elevado

Propriedades físicas da água

• Constante dielétricao Água é um forte dipoloo Interage com grupos carregados eletricamenteo Poder indutor forte provoca dissociação iônica e ionização

• Tensão superficialo Depende de interações intermoleculareso Moléculas da camada externa são atraídas cria uma pseudo-membranao Água tem tensão superficial alta auxilia no processo de

compartimentalização biológica• Viscosidade

o Depende da interação entre as moléculaso A água deveria ter viscosidade alta – pontes de hidrogênioo Viscosidade da água é baixa (0,04 poise a 20ºC)o Pontes de hidrogênio flutuantes

Dispersões

Dispersões

• Misturas de duas ou mais substâncias• Componentes das dispersões

o Dispersante - aquele em maior extensãoo Disperso

• Os componentes podem estar em qualquer um dos três estados físicos da matéria

• Fase de uma dispersãoo Cada componente que pode ser identificado visualmente

Dispersões

• De acordo com o tamanho médio do dispersoo Suspensões: tamanho médio > 100 mµo Colóides: tamanho médio entre 1 e 100 mµo Soluções: tamanho médio < 1 mµ

• Sangueo Águao Elementos celulares:

Hemácias Leucócitos Plaquetas

o Elementos protéicos: Albumina Fibrinogênio Globulinas alfa, beta e gama

o Outros elementos Na+, K+, Cl-, Ca+2, Mg+2, HCO3

-

Lipídios – glicose – uréia – ácido lático – ácido úrico – creatinina - bilirrubina

Características das dispersões

• Capacidade de sedimentar os componentes da dispersão Suspensões: facilmente sedimentam Colóides: sedimentam usando ultra-centrífugas Soluções: não sedimentam

• Capacidade dos diferentes componentes da mistura serem identificados visualmente

Suspensões: facilmente vistos – misturas polifásicas Colóides: vistos utilizando microscópio – misturas polifásicas Soluções: não são visualizados – misturas monofásicas

• Capacidade dos diferentes componentes da mistura serem filtradas Suspensões: facilmente filtradas Colóides: filtradas unicamente por ultrafiltros Soluções: não podem ser filtradas

Soluções

• Soluçõeso Dispersante solventeo Disperso soluto

• Quanto a capacidade de conduzir corrente elétricao Solução eletrolíticao Solução não-eletrolítica

• Quanto a natureza química do solutoo Solução iônica Sais + águao Solução molecular glicose (C6H12O6) + água

HCl + água

‘

Soluções

• Concentração das soluções

• Concentração simples (C)o Massa do soluto / volume da solução

Unidade: gramas/litro

• Concentração molaro Nº de moles do soluto / volume da solução

Unidade: moles/litroo Nº de moles = massa do soluto / mol do soluto

Soluções

• Concentração normalo Nº de equivalente-grama do soluto / volume da solução

Unidade: Eq-g/litroo Nº de equivalente-grama = massa do soluto / equivalente-grama do solutoo Equivalente-grama = Mol do soluto / yo y = nº de hidrogênios ionizáveis (ácidos)

nº de hidroxilas (bases)nox do cátion (sais neutros)

• Concentração por centoo Massa a volume (m/v)

Solução a 10% = 10 g do soluto em 100 ml do solventeo Volume a volume (v/v)

Solução a 10% = 10 ml do soluto em 90 ml do solvente

Soluções

• Concentração por milo Massa a volumeo Volume a volume

• Partes por milhão (ppm)

Colóides

• Em geral, os líquidos orgânicos são colóides• Colóides: tamanho médio do disperso varia entre 1 e 100 mµ• Estrutura: Micela ou tagma

o Núcleos: Partículas dotadas de cargas elétricas Atração eletrostática: adsorção de íons do dispersante ou dos próprios íons

hidroxílicos• Eletroforese:

o Migração das micelas do colóide sob a ação de campo eletromagnético em direção ao eletrôdo de carga contrária

• Colóides positivos (basóides) – negativos (acidóides) – anfolitóides na dependência do pH do meio

Propriedades dos colóides

• Capacidade de dialisar:o Não dialisam ou o fazem com velocidades muito reduzidas

• Adsorcibilidade:o Poder adsorvente elevadoo Depende do tipo e do valor da carga da micela

• Movimento Browniano• Efeito Tyndall• Pressão osmótica:

o Em geral são de baixa concentração baixa pressão osmótica• Interação entre dispersante e micelas:

o Liófilo ou hidrófilo alta afinidadeo Liófobo ou hidrófobo baixa afinidade

Propriedades dos colóides

• Floculação: processo de destruição dos colóideso Estáveiso Instáveiso Precipitação ou sedimentação processo reversívelo Coagulação processo irreversível

Classificação dos colóidesSuspensóides Emulsóides

Micelas inorgânicasBaixa concentraçãoPouco viscososLiófobosInstáveisNão formam geléiaNão produzem espumaAção superficial baixaEfeito Tyndall forteDestruição reversível

Micelas orgânicasAlta concentraçãoViscosidade elevadaLiófilosEstáveisFormam geléiaProduzem espumaAção superficial elevadaEfeito Tyndall fracoDestruição irreversível

Características dos colóides emulsóides

• Membranas haptógenas:o Micelas se concentram nas superfícies criando membranaso Ex: leite, tintas, sabões

• Imbebição:o Liófiloso Micelas fixam grandes quantidades de moléculas dos dispergentes

• Elastecidade:o Viscosidade altao Apresenta elastecidadeo Forma geléia

• Sinérese:o Liberação de parte do dispergente após a coagulação

Características dos colóides emulsóides

• Tixotropia:o As geléias quando submetidas a pressão tornam-se mais fluidaso Permite a migração de partículas através de geléiaso Movimentos de partículas no protoplasma

• Instabilidade dos emulsóides:o A adição de eletrólitos reduz a estabilidade o Independe da carga e da valência do íon

• Consistência:o Solo Gelo Protoplasma celular