Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-77

Vista previa del material en texto

Átomos y moléculas: la base química de la vida 43
 Aprenda más acerca del enlace de hidrógeno ha-
ciendo clic en la fi gura en CengageNOW. 
 ■ Las interacciones de van der Waals son fuerzas débiles que se basan en 
las fl uctuaciones de las cargas eléctricas.
2.4 (página 36)
 8 Distinguir entre los términos oxidación y reducción y relacionar estos procesos 
con la transferencia de energía.
 ■ Las reacciones de oxidación y reducción (reacciones redox) son procesos 
químicos en los que se transfi eren electrones (y su energía) de un agente 
reductor a un agente oxidante. En la oxidación, un átomo, ion o molécula 
cede electrones (y su energía). En la reducción, un átomo, ion o molécu-
la acepta electrones (y su energía).
2.5 (página 37)
 9 Explicar cómo contribuyen los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de 
agua adyacentes, en muchas de sus propiedades.
 ■ El agua es una molécula polar porque un extremo tiene una carga positiva 
parcial y el otro tiene una carga negativa parcial. Porque sus moléculas son 
polares, el agua es un excelente disolvente para los solutos iónicos o polares.
 ■ Las moléculas de agua presentan la propiedad de cohesión porque forman 
enlaces de hidrógeno entre sí; también muestran adhesión a través de en-
laces de hidrógeno a sustancias con regiones iónicas o polares.
 ■ El agua tiene un alto calor de vaporización. Los enlaces de hidrógeno se 
deben romper para que las moléculas entren en la fase de vapor. Estas 
moléculas tienen una gran cantidad de calor, que corresponde al enfria-
miento por evaporación. 
 ■ Debido a que los enlaces de hidrógeno se deben romper para elevar la 
temperatura, el agua tiene un alto calor específi co, lo que ayuda a los 
organismos a mantener una temperatura interna relativamente constante; 
esta propiedad también ayuda a mantener los océanos y otros grandes 
cuerpos de agua a una temperatura constante.
 ■ Los enlaces de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua en el 
hielo son la causa de que sea menos denso que el agua líquida. El hecho de 
que el hielo fl ote hace que el medio acuático sea menos extremo de lo que 
sería si el hielo se hundiera en el fondo.
 Para aprender más acerca de las tres formas del 
agua, haga clic en la fi gura en CengageNOW.
2.6 (página 40)
 10 Comparar ácidos y bases, y analizar sus propiedades.
 ■ Los ácidos son donadores de protones (ion hidrógeno, H+), las bases son 
aceptores de protones. Un ácido se disocia en una disolución para producir 
H+ y un anión. Muchas bases se disocian en disolución para producir iones 
hidróxido (OH−), que luego aceptan protones para formar agua. 
 11 Convertir la concentración de iones hidrógeno (moles por litro) de una disolu-
ción a un valor de pH y describir cómo los amortiguadores ayudan a minimizar 
los cambios de pH.
 ■ El pH es el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno de 
una disolución (expresado en moles por litro). Una disolución neutra con 
concentraciones iguales de H+ y OH−(10−7 mol/L) tiene un pH de 7, una 
disolución ácida tiene un pH menor que 7, y una disolución básica tiene 
un pH mayor que 7.
 Aprenda más acerca del pH de las disoluciones 
comunes, haga clic en la fi gura en CengageNOW.
 ■ Cada átomo está compuesto de un núcleo que contiene protones carga-
dos positivamente y de neutrones sin carga. Los electrones con carga 
negativa orbitan alrededor del núcleo.
 ■ Un átomo se identifi ca como perteneciente a un elemento en particular 
por su número de protones (número atómico). La masa atómica de un 
átomo es igual a la suma de sus protones y neutrones.
 ■ Un solo protón o un solo neutrón tienen cada uno una masa equivalente 
a una unidad de masa atómica (uma). La masa de un electrón es sólo 
aproximadamente de 1/1800 uma.
 3 Defi nir los términos orbital y capa electrónica. Relacionar las capas electrónicas 
con los niveles de energía principales. 
 ■ En el espacio que rodea al núcleo, los electrones se mueven rápidamente 
en orbitales de electrones. Una capa electrónica está formada por elec-
trones en el mismo nivel de energía principal. Los electrones en una capa 
distante del núcleo tienen mayor energía que los que se encuentran en 
una capa cerca al núcleo.
 Aprenda más acerca de orbitales atómicos ha-
ciendo clic en la fi gura en CengageNOW.
2.2 (página 31)
 4 Explicar cómo se relaciona el número de electrones de valencia de un átomo 
con sus propiedades químicas.
 ■ Las propiedades químicas de un átomo están determinadas principal-
mente por el número y disposición de sus electrones más energéticos, 
conocidos como electrones de valencia. La capa de valencia de la 
mayoría de los átomos está llena cuando contiene 8 electrones, la del 
hidrógeno o la del helio están completas cuando tienen 2. Un átomo 
tiende a ceder, aceptar o compartir electrones para completar sus capas 
de valencia.
 5 Distinguir entre las fórmulas químicas simplifi cada, molecular y estructural.
 ■ Diferentes átomos están unidos por enlaces químicos para formar com-
puestos. Una fórmula química proporciona información sobre los tipos y 
cantidades relativas de átomos en una sustancia.
 ■ La fórmula simplifi cada indica la mínima relación en números enteros en-
tre los átomos de un compuesto. Una fórmula molecular indica el número 
real de cada tipo de átomo en una molécula. Una fórmula estructural 
muestra la disposición de átomos en una molécula.
 6 Explicar por qué el concepto de mol es tan útil para los químicos. 
 ■ Un mol (la masa atómica o molecular en gramos) de cualquier sustancia 
contiene 6.02 � 1023 átomos, moléculas o iones, permitiendo a los cientí-
fi cos “contar” las partículas al pesar una muestra. Este número se conoce 
como el número de Avogadro.
2.3 (página 32)
 7 Distinguir entre enlaces covalentes, enlaces iónicos, enlaces de hidrógeno e 
interacciones de van der Waals. Compararlos en términos de los mecanismos 
por los que se forman y por sus fuerzas relativas. 
 ■ Los enlaces covalentes son enlaces fuertes, estables y se forman cuan-
do los átomos comparten electrones de valencia, formando moléculas. 
Cuando se forman enlaces covalentes, los orbitales de los electrones de 
valencia pueden organizarse en un proceso conocido como hibridación 
de orbitales. Los enlaces covalentes son no polares si los electrones son 
igualmente compartidos por entre los dos átomos. Los enlaces covalentes 
son polares si un átomo es más electronegativo (tiene una mayor afi nidad 
por los electrones) que el otro. 
 ■ Un enlace iónico se forma entre un catión cargado positivamente y un 
anión cargado negativamente. Los enlaces iónicos son fuertes en ausencia 
de agua, pero relativamente débiles en disolución acuosa.
 Aprenda más de los enlaces iónicos, haga clic en la 
fi gura en CengageNOW.
 ■ Los enlaces de hidrógeno son enlaces relativamente débiles que se 
forman cuando un átomo de hidrógeno con una carga parcial positiva es 
atraído por un átomo (generalmente de oxígeno o nitrógeno) con una 
carga parcial negativa, unida a otra molécula o en otra parte de la misma 
molécula.
O
N
H
H
H
H
HEnlace de 
hidrógeno
Átomos 
electronegativos
+ –
02_Cap_02_SOLOMON.indd 4302_Cap_02_SOLOMON.indd 43 10/12/12 18:1610/12/12 18:16