1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA
EDUCACIÓN
CARRERA DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE,
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
EL AGUA
INTEGRANTES:
Verónica Castro
Michael López
Luis Guerra
Giovanny Guevara

2. EL AGUA

3. ESTRUCTURA DEL AGUA
• Estructura Molecular del Agua La estructura de
la molécula del agua tiene carácter tetraédrico,
con una hibridación sp3 del átomo de oxígeno,
situado en el centro, y los dos átomos de
hidrógeno dispuestos en dos de los vértices de
dicho tetraedro. Las dos restantes direcciones
de enlace corresponden a los otros dos
orbitales, ocupados cada uno de ellos por una
pareja de electrones. El ángulo entre los dos
átomos de hidrógeno es de 104.5°; la distancia
de enlace entre oxígeno e hidrógeno es de
0.096 nm.

5. PUENTE DE HIDROGENO
Puente de Hidrógeno Un enlace por puente de
hidrógeno se efectúa entre un átomo
electronegativo y el átomo de hidrogeno unido
covalentemente a otro átomo electronegativo.
Este enlace es mucho mas débil que los enlaces
covalentes, formándose y rompiéndose con
mayor rapidez que estos últimos. Cada
molécula de agua puede interactuar por
puentes de hidrogeno con otras cuatro
moléculas de agua.

7. PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
1) Estado físico: sólida,
liquida y gaseosa
2) Color: incolora
3) Sabor: insípida
4) Olor: inodoro
5) Densidad: 1 g./c.c. a 4°C
6) Punto de congelación:
0°C
7) Punto de ebullición:
100°C
8) Presión critica: 217,5 atm.
9) Temperatura critica:
374°C

8. PROPIEDADES QUIMICAS DEL AGUA
1)Reacciona con los óxidos ácidos
2)Reacciona con los óxidos básicos
3)Reacciona con los metales
4)Reacciona con los no metales
5)Se une en las sales formando
hidratos

9. PROPIEDADES QUIMICAS DEL AGUA
1)Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y
forman ácidos oxácidos.
2) Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con
el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se
disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se
combinan con gran facilidad.
3) Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo
hacían a temperatura elevada.
4)El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los
halógenos, por ej: Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua
se descompone y se forma una mezcla de monóxido
de carbono e hidrógeno (gas de agua).
5)El agua forma combinaciones complejas con algunas sales,
denominándose hidratos.

10. Uniones hidrofóbicas
Por definición, una sustancia es
hidrofóbica si no es miscible con el
agua.
Básicamente la hidrofobicidad ocurre
cuando la molécula en cuestión no es
capaz de interaccionar con las
moléculas de agua ni por
interacciones ión-dipolo ni mediante
puentes de hidrógeno.
Tal es el caso de los hidrocarburos
saturados.
En esta situación las moléculas de
agua en la vecindad del hidrocarburo
se orientan y se asocian formando
una estructura parecida al hielo,
creándose una especie de jaula de
moléculas de agua alrededor de la
molécula hidrofóbica.
Esta estructura se conoce
como clatrato.

11. El agua como electrolito débil
• El agua es un electrolito débil debido a que se halla muy poco
disociado
• La [H2O permanece prácticamente constante y su valor es de 55
moles/l. Este valor surge debido a que un litro tiene una masa de
1000 gramos y por lo tanto:
1000 g/18 g.mol = 55 mol
• el producto de las concentraciones de los iones del agua es una
constante, llamada producto iónico del agua: KW.
• El valor de las concentraciones en el agua pura puede calcularse
sencillamente, como
• [H + = [OH-
• En una solución en que [H + ] [OH -] se dice que se trata de una
solución ácida, mientras que si la [OH-] > [H+ ] la solución es
básica o alcalina.

12. Elo pH del agua
• El pH: indica el valor de acidez del agua. La palabra pH es la abreviatura
de “pondus Hydrogenium
• El pH es un factor muy importante, porque algunos procesos químicos sólo se
pueden actuar cuando el agua presenta un determinado valor de pH. Por
ejemplo, las reacciones del cloro sólo se producen cuando el pH tiene un valor
entre 6.5 y 8.
• El pH es una indicación del número de iones hidrógeno. Cuando una solución está
neutra, el número de iones hidrógeno es igual al número de iones hidróxilo.

13. • La mayor parte de los procesos biológicos son
muy sensibles al pH:
• –La concentración de ion Hidrógeno afecta el
estado iónico de las molécula biológicas –
Cambios ligeros de pH pueden
impedir reacciones biológicas
•Las células están protegidas de las variaciones
de pH por AMORTIGUADORES

15. •Los amortiguadores
reaccionan con
hidrógeno o hidroxilos
libres: resisten los
cambios de pH
•Las soluciones
amortiguadoras
generalmente,
tienen:
Un ácido débil y
su base conjugada

16. •Una disolución amortiguadora es una
disolución de
–1) un ácido débil o base débil
–2) su sal
• Los 2 componentes deben estar presentes
•Esta disolución puede resistir los cambios de
pH si se agregan pequeñas cantidades de
ácido o base

17. • Los valores de pH son críticos para el
funcionamiento de enzimas y el balance de la
presión osmótica
• Para mantener estos valores actúan los
sistemas amortiguadores

18. Una solución amortiguadora debe tener:
• –Una concentración elevada de ácido que
reaccione con los iones OH- que se añaden
• –Una concentración similar de base para
neutralizar a los iones H+ que se añaden
• –Los componentes ácido y base del
amortiguador no deben consumirse a si mismos

19. Esto se consigue:
–Con un ácido débil y su
base conjugada(suministrada por una sal)
–Con una base débil y su ácido conjugado
(suministrado por una sal)

20. UNA SAL
• es un compuesto formado durante una
reacción de neutralización entre un ácido y
una base.
• En las reacciones acuosas ácido-base se forma
agua y una sal.
•La sal es un compuesto iónico:
–Con un cátión diferente de H+
–Y un anión que no sea OH-

21. ClH+ NaOH ClNa+ H2O

23. SOLUCIONES TAMPÓN
Las soluciones tampón, denominadas también
soluciones buffer, son aquéllas que ante la
adición de un ácido o base son capaces de
reaccionar oponiendo la parte de
componente básica o ácida para mantener fijo
el pH.

24. TAMPÓN QUÍMICO
• Un tampón o buffer es una o varias sustancias químicas
que afectan a la concentración de los iones
de hidrógeno (o hidronios) en el agua. Siendo que pH
no significa otra cosa que potencial de hidrogeniones
(o peso de hidrógeno), un buffer (o "amortiguador") lo
que hace es regular el pH.
• Cuando un buffer es añadido al agua, el
primer cambio que se produce es que el pH del agua se
vuelve constante. De esta manera, ácidos o bases
(álcalis = bases) adicionales no podrán tener efecto
alguno sobre el agua, ya que esta siempre se
estabilizará de inmediato.

26. Ecuación de Henderson-Hasselbalch
La ecuación de
Henderson-Hasselbalch es
una fórmula química que
se utiliza para calcular
el pH, de una solución
buffer, o tapón, a partir
del pKa (la constante de
disociación del ácido) y de
las concentraciones de
equilibrio del ácido o
base, del ácido o la base
conjugada. donde:
S es la sal o especie básica, y
A es el ácido o especie ácida
En la última ecuación x puede
ser a o b indistintamente.

28. A partir de esta fórmula se pueden deducir fácilmente
las propiedades de los amortiguadores:
1.- El pH de una disolución amortiguadora depende
de la naturaleza del ácido débil que lo integra (de
su pK), de modo que para cantidades
equimoleculares de sal y de ácido, el pH es
justamente el pK de este ácido. Dicho de otra
forma, se puede definir el pK de un ácido débil
como el pH del sistema amortiguador que se
obtiene cuando [sal] = [ácido] (Figura de la
derecha)

30. 2.- El pH del sistema amortiguador depende de la
proporción relativa entre la sal y el ácido, pero no
de las concentraciones absolutas de estos
componentes. De aquí se deduce que añadiendo
agua al sistema, las concentraciones de sal y
ácido disminuyen paralelamente, pero su
cociente permanece constante, y el pH no
cambia. Sin embargo, si la dilución llega a ser muy
grande, el equilibrio de disociación del ácido se
desplazaría hacia la derecha, aumentando la [sal]
y disminuyendo [ácido], con lo cual el cociente
aumenta y el pH también, de forma que se iría
acercando gradualmente a la neutralidad (pH 7).

31. 3.- Cuando se añaden ácidos o bases fuertes a la
disolución amortiguadora, el equilibrio se
desplaza en el sentido de eliminar el ácido
añadido (hacia la izquierda) o de neutralizar la
base añadida (hacia la derecha). Este
desplazamiento afecta a las proporciones
relativas de sal y ácido en el equilibrio.
Como el pH varía con el logaritmo de este
cociente, la modificación del pH resulta exigua
hasta que uno de los componentes está
próximo a agotarse.

32. SISTEMA TAMPON DE LA SANGRE Y DEL CITOSOL
CELULAR
El tampón intracelular más importante es el par conjugado ácido-
básico H2PO4
- ~ HPO4
2- (pK = 7.2), que actúa dentro de las células. El
principal tampón extracelular en la sangre y en los fluidos
intersticiales de los vertebrados en la sangre y en los fluidos
intersticiales de los vertebrados es el sistema tampón del bicarbonato
(H2CO3 ~ HCO3
-).

33. • Amortiguador fosfato
• pKa: es el valor de pH al cual el 50% del ácido se
encuentra disociado
• Puede resistir cambios de pH en el intervalo entre
5.9 y 7.9
• Concentración baja en plasma
• Importante en líquidos intracelulares y
compartimentos citoplasmáticos

34. Amortiguador bicarbonato

35. Órganos implicados
• Pulmones. Controlan el
intercambio de dióxido de
carbono y oxígeno entre la
sangre y la atmósfera
exterior.
• Eritrocitos. Transportan
gases entre los pulmones y
los tejidos(hemoglobina).
• Riñones. Controlan la
concentración de
bicarbonato en el plasma y
excretan el ión hidrógeno
en la orina.

36. Acidosis y alcalosis
metabólicas
Acidemia (pH sangre < 7.35). Causas:
• producción excesiva de ácidos en los tejidos
• pérdida de bases de los líquidos corporales
• fallo de los riñones para excretar ácidos.
• En la diabetes mellitus y en situaciones de inanición el
pH<7, depresión del SNC que conduce al coma y a la
muerte.
Alcalemia (pH sangre>7.45)
• vómitos prolongados
• ingestión de fármacos alcalinos en exceso.
• Se sobreexcita el SNC y los músculos entran en estado de
espasmo. Si no se corrige, se producen convulsiones y
parada respiratoria.

38. EL AGUA COMO DISOVENTE
UNIVERSAL

39. El agua es considerada un
disolvente universal, ya
que es el líquido que más
sustancias disuelve, lo que
tiene que ver con que es
una molécula polar. Las
moléculas de agua están
unidas por lo que se llama
puentes de hidrógeno.

40. • Las plantas se nutren de
sustancias minerales que hay
en la tierra.
• Esas sustancias, que son Sales
minerales, tienen que ser
disueltas antes por el agua
para poder entrar en la planta.
• Lo mismo ocurre en los
animales, ya que casi todas las
sustancias nutritivas que
atraviesan las paredes del
Intestino están disueltas en
agua.
• Algunas están suspendidas en
el agua.
• Si el agua no tuviera esa
propiedad, la alimentación de
los seres vivos no se podría
efectuar.

41. EL AGUA COMO DISOLVENTE
• Compuestos iónicos:
son solubles.
• Compuestos polares
no cargados: son
solubles, debido a los
puentes de H en los
que participan otros
átomo
electronegativos,
como O o N.
• Los gases apolares se
disuelven mal en
agua.
• El agua disuelve sales cristalinas
hidratando sus iones.

42. GRACIAS