02/04/2015
Água
A molécula de água e seus produtos de
ionização,
H+
profundamente
OH-,
e
a
influenciam
estrutura,
a
organização e as propriedades de todos
os componentes celulares, incluindo
proteinas, ácidos nucleicos e lipídeos.
As ligações de hidrogênio são responsáveis
pelas propriedades incomuns da água
Ligações químicas da água
Atração eletrostática entre o
átomo de oxigênio de uma
molécula de água e o hidrogênio
de outra => ligação de
hidrogênio.
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Ligações químicas da água
Energias de dissociação:
23 KJ/mol
(ligação de hidrogênio)
20 X
470 KJ/mol
(ligação de covalente O-H)
Capacidade de fazer até 4 ligações
intermoleculares
• Cada molécula de água pode fazer até 4 ligações
de hidrogênio com outras moléculas de água, mas
o número e estabilidade das ligações será
influenciado pela mobilidade das moléculas.
Os 3 estados físicos da água
Gelo – rede regular
•
A soma das ligações de
hidrogênio configuram à água
liquida uma grande coesão
interna.
•
Quando aquecida há um ↑ da
velocidade
individual
das
moléculas.
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A água forma ligações de hidrogênio com
solutos polares
Ligações da água com moléculas polares e
apolares
Átomos de hidrogênio covalentemente ligados a átomos de carbono não
participam de ligações de hidrogênio, porque o átomo de carbono é somente
um pouco mais eletronegativo do que o hidrogênio e, portanto, a ligação C-H é
apenas levemente polar
(CH3(CH2)2CH2OH – butanol ponto de ebulição 117oC
(CH3(CH2)2CH3 – butano ponto de ebulição -0,5oC
Moléculas polares se dissolvem em água
através de ligações de hidrogênio
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Moléculas apolares não interagem com
a água
Água interage eletrostáticamente com
solutos carregados
Cl-
A água dissolve biomoléculas carregadas pela substituição de ligações de
hidrogênio soluto-soluto por ligações de hidrogênio soluto-água, blindando assim
as interações eletrostáticas entre as moléculas do soluto.
Compostos anfipáticos em solução aquosa
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Compostos anfipáticos em solução aquosa
Dispersão dos
lipídeos em água
Aglomerados de
moléculas lipídicas
Micelas
Interações
hidrofóbicas
Soluções
Dissolução
A água é o meio de reação da maioria das
reações bioquímicas.
Biomoléculas polares desfazem interações de hidrogênio
água-água, substituindo-as por interações energeticamente
mais favoráveis água-soluto.
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A Água como Solvente
Não é um solvente universal;
Excelente solvente para materiais polares e iônicos, ou
hidrofílicos.
Gostam da água.
.
 Qtd de ligações de hidrogênio formadas = ↑Solubilidade
Solvatação
A água dissolve sais ao hidratar e estabilizar os
íons formados, enfraquecendo as interações
eletrostáticas entre eles.
.
Quando os íons estão hidratados, eles possuem um certo número de moléculas de
água imediatamente próximas. Este é o número de hidratação, que depende do
tamanho e da carga do íon.
Solvatação
http://www.youtube.com/watch?v=xdedxfhcpWo&feature=related
.
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Solvatação
Solvatação
A água dissolve rapidamente biomoléculas carregadas ao substituir as ligações
de hidrogênio soluto-soluto por ligações de hidrogênio soluto-água.
Moléculas não carregadas porém polares, como os açúcares, também são
facilmente dissolvidos.
Álcoois, aldeídos, cetonas e compostos contendo ligações N-H são solúveis em
água.
Maior solubilidade: OH, C O, COOH, NH2.
Concentração das soluções
- A quantidade de soluto (em massa ou moles) contida
no volume da solução pode ser expressa por diferentes
unidades de concentração como:
. Molaridade (mol/L)
. porcentagem - (m/v; m/m; v/v)
. Densidade (g/mL)
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Mol
Molaridade
Molaridade (M): é o número de moles do soluto (n) dissolvido
por litro de solução - expressa em mol/L
Concentração da solução expressa em molaridade
Exemplo 1: Um aluno dissolveu 8,70 g de NaCl (M.M. = 58 g/mol) em água
destilada suficiente para preparar 100 mL de solução. Qual é a molaridade da
solução?
1,5 mol/L = 1,5 Molar (1,5 M)
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Exercícios
Um aluno dissolveu 17,7 g de NaCl (M.M. = 58 g/mol) em água destilada
suficiente para preparar 100 mL de solução. Qual é a molaridade da solução?
Um aluno dissolveu 10,7 g de NaOH (M.M. = 40 g/mol) em água destilada
suficiente para preparar 150 mL de solução. Qual é a molaridade da solução?
Um aluno dissolveu 10,7 g de NaOH (M.M. = 40 g/mol) em água destilada
suficiente para preparar 300 mL de solução. Qual é a molaridade da solução?
Um aluno dissolveu 35,7g de KCl (M.M. = 74,7 g/mol) em água destilada
suficiente para preparar 750 mL de solução. Qual é a molaridade da solução?
Concentração da solução expressa em molaridade
Exemplo 2: Um aluno deseja preparar uma solução de NaCl a 5 M em
um volume de 2 L (M.M. = 58 g/mol). Qual será o peso em g de NaCl que
será necessário para fazer essa solução?
M.M de qualquer soluto  1 litro  1 Molar
1o passo:
2o passo:
1 mol –--------- 58g de NaCl ---------------- 1L
5 mols -----------X (g)
X= 5 x 58 / 1 = 290 g ---------------------------1 L
Encontrar a massa para fazer 1 L da solução
290 g -------------1 L (solução 5 Molar)
X g --------------- 2L
X = 290 x 2 / 1
X = 580 g de NaCl para fazer 2 L da solução 5 M
Encontrar a massa para fazer 2 L da solução
1,5 mol/L = 1,5 Molar (1,5 M)
Exercícios
Um aluno deseja preparar uma solução de 3 L de NaCl a 5 M (M.M. = 58
g/mol). Qual será o peso em g de NaCl que será necessário para fazer
essa solução?
Um aluno deseja preparar uma solução de 150 ml de NaOH a 4 M (M.M.
= 40 g/mol). Qual será o peso em g de NaOH que será necessário para
fazer essa solução?
Um aluno deseja preparar uma solução de 2 L de NaCl a 250 mM (M.M.
= 58 g/mol). Qual será o peso em g de NaCl que será necessário para
fazer essa solução?
Um aluno deseja preparar uma solução de 50 ml de NaOH a 75 mM
(M.M. = 40 g/mol). Qual será o peso em g de NaOH que será necessário
para fazer essa solução?
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