ÀULA 2 AGUA Y PH(1)

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AGUA Y PH
Catedra Bioquímica – Liliana Zarate
IMPORTANCIA BIOMEDICA
EL AGUA ES UN COMPONENTE QUIMICO PREDOMINANTE DE LOS ORGANISMOS VIVOS. ACERCA DE 65% DEL PESO CORPORAL ESTA REPRESENTADA POR ELLA. 
LOS RESTANTES CONSTITUYENTES DE LAS CELULAS Y LIQUIDOS SE ENCUENTRAN INMERSOS EN EL MEDIO ACUOSO QUE CONDICIONA SUS PROPRIEDADES Y COMPORTAMIENTOS. 
NO EXISTE PROCESO VITAL ALGUNO SIN LA PARTICIPACION DIRECTA Y INDIRACTA DEL AGUA.
IMPORTANCIA BIOMEDICA
POSEE LA CAPACIDAD PARA DISOLVER UNA AMPLIA GAMA DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS E INORGÁNICAS, QUE DERIVA DE SU ESTRUCTURA BIPOLAR Y DE SU EXCEPCIONAL CAPACIDAD PARA FORMAR ENLACES DE HIDROGENO.
ES UN EXCELENTE NUCLEOFILO ,ES UN REACTIVO O UN PRODUCTO EN MUCHAS REACCIONES METABÓLICAS. 
SU PUNTO DE FUSIÓN: 0˚C, DE EBULLICIÓN: 100 ˚C Y SU CALOR DE VAPORIZACIÓN ES DE 40,71KJ/MOL.
IMPORTANCIA BIOMEDICA
ESTA COMPUESTO POR DOS HIDROGENO Y UNO OXIGENO, UNIDOS MEDIANTE ENLACES SIMPLES.
TIENE UNA PROPENSIÓN LEVE A DISOCIARSE HACIA IONES HIDROXILO Y PROTONES. LA ACIDES DE SOLUCIONES ACUOSAS POR LO GENERAL SE REPORTA USANDO LA ESCALA DE PH LOGARÍTMICA.EL BICARBONATO Y OTROS AMORTIGUADORES EN CIRCUNSTANCIAS NORMALES MANTIENEN EL PH DEL LIQUIDO EXTRACELULAR ENTRE 7,35 - 7,45.
LA REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO DE AGUA DEPENDEN DE MECANISMOS HIPOTALÁMICOS QUE CONTROLAN LA SED, DE LA HORMONA ANTIDIURÉTICAS (ADH),DE LA RETENCIÓN O EXCRECIÓN DE AGUA POR LOS RIÑONES Y DE LA PERDIDA POR EVAPORACIÓN.
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS 
ESTRUCTURA MOLECULAR
EL AGUA ES UNA MOLÉCULA FORMADA POR DOS ÁTOMOS DE HIDRÓGENO Y UNO DE OXÍGENO. LA UNIÓN DE ESOS ELEMENTOS CON DIFERENTE ELECTRONEGATIVIDAD PROPORCIONA UNAS CARACTERÍSTICAS POCO FRECUENTES. 
ESTAS CARACTERÍSTICAS SON:
 LA MOLÉCULA DE AGUA FORMA UN ÁNGULO DE 104,5º.
LA MOLÉCULA DE AGUA ES NEUTRA.
 LA MOLÉCULA DE AGUA, AUN SIENDO NEUTRA, FORMA UN DIPOLO, APARECE UNA ZONA CON UN DIFERENCIAL DE CARGA POSITIVO EN LA REGIÓN DE LOS HIDRÓGENOS, Y UNA ZONA CON DIFERENCIAL DE CARGA NEGATIVO, EN LA REGIÓN DEL OXÍGENO.
 EL DIPOLO FACILITA LA UNIÓN ENTRE MOLÉCULAS, FORMANDO PUENTES DE HIDRÓGENO, QUE UNEN LA PARTE ELECTROPOSITIVA DE UNA MOLÉCULA CON LA ELECTRONEGATIVA DE OTRA.
ENLACE COVALENTE
DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL ORGANISMO:
LA GRAN MASA DE AGUA CONSTITUYENTE DEL ORGANISMO PUEDE CONSIDERARSE REPARTIDA EN DIFERENTES “COMPARTIMIENTOS”. POR LO QUE SE DISTINGUE UN COMPARTIMIENTO INTRACELULAR Y OTRO EXTRACELULAR. A SU VEZ EL COMPARTIMIENTO EXTRACELULAR PUEDE SER SUBDIVIDIDO EN INTERSTICIAL E INTRAVASCULAR.
EL LÍQUIDO INTRACELULAR ESTÁ DELIMITADO POR LAS MEMBRANAS CELULARES, CUYA PERMEABILIDAD SELECTIVA PERMITE QUE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL LÍQUIDO ENCERRADO EN LAS CÉLULAS DIFIERA SUSTANCIALMENTE DEL EXTRACELULAR.
EL LÍQUIDO EXTRACELULAR CONSTITUYE LO QUE SE DENOMINÓ COMO MEDIO INTERNO. TODAS LAS CÉLULAS SE ENCUENTRAN INMERSAS EN ESTE LÍQUIDO, DEL CUAL RECIBEN LOS NUTRIENTES NECESARIOS PARA SUS PROCESOS ANABÓLICOS (DE SÍNTESIS) Y AL CUAL VIERTEN SUS DESECHOS CATABÓLICOS.
EL COMPARTIMIENTO EXTRACELULAR COMPRENDE EL LÍQUIDO INTRAVASCULAR Y EL INTERSTICIAL. EL LÍQUIDO INTRAVASCULAR O PLASMA SANGUÍNEO SE ENCUENTRA EN EL SISTEMA CANICULAR DE LOS VASOS SANGUÍNEOS. EL LÍQUIDO INTERSTICIAL TOMA CONTACTO DIRECTO CON LOS CUERPOS CELULARES, A LOS CUALES PUEDE CONSIDERÁRSELO BAÑADOS POR ÉL. A TRAVÉS DE LA PARED DE LOS CAPILARES SE REALIZA EL INTERCAMBIO ENTRE LOS LÍQUIDOS INTRAVASCULAR E INTERSTICIAL
A LOS COMPARTIMIENTOS MENCIONADOS SE DEBE AGREGAR OTRO, EL TRANSCELULAR, QUE COMPRENDE EL LÍQUIDO CONTENIDO EN LA LUZ DE LOS TRACTOS GASTROINTESTINAL, TRACTO URINARIO, Y RESPIRATORIO; EL LÍQUIDO CEFALORRAQUÍDEO Y EL HUMOR ACUOSOS DEL GLOBO OCULAR.
ENLACE DE HIGROGENO
SE FORMA PARCIALMENTE ENTRE UN ÁTOMO ELECTRONEGATIVO (O , O N) Y UN ÁTOMO DE HIDROGENO UNIDO COVALENTEMENTE A OTRO ÁTOMO ELECTRONEGATIVO
LA POLARIDAD Y LAS PROPIEDADES PARA ESTABLECER ENLACES DE HIDRÓGENOS DE LA MOLÉCULA DE AGUA HACEN DE ELLA UN DISOLVENTE PODEROSO PARA MUCHOS COMPUESTOS IÓNICOS Y MOLÉCULAS NEUTRAS 
EL AGUA TAMBIÉN DISPERSA LAS MOLÉCULAS ANTIPÁTICAS TALES COMO: LOS JABONES ,FORMANDO MICELAS , QUE SON AGRUPACIONES DE MOLÉCULAS EN QUE LOS GRUPOS HIDROFOBICOS SE HALLAN OCULTOS , NO EXPUESTOS AL AGUA, MIENTRAS LOS HIDROFILICOS O POLARES SE SITÚAN SOBRE LAS SUPERFICIES EXTERNAS Y EXPUESTO AL AGUA.
LA FORMACIÓN DE MICELAS ES RESULTADO DE LAS TENDENCIAS DE LAS MOLÉCULAS DE AGUA DEL ENTORNO A ESTABLECER EL NUMERO MÁXIMO DE ENLACES DE HIDROGENO ENTRE ELLAS Y CON LOS GRUPOS POLARES LOCALIZADOS EN EL EXTERIOR.
EL AGUA SE IONIZA MUY LIGERAMENTE, FORMANDO LOS IONES HIDRONIO(H3O+) E HIDROXILO(OH-).LOS PROTONES PUEDEN SALTAR CON FACILIDAD DESDE EL
EN DISOLUCIONES ACUOSA DILUIDAS LAS CONCENTRACIONES DE LOS IONES H+ Y OH- SE HALLAN RELACIONADA DE MODO INVERSO MEDIANTE LA EXPRESIÓN:
Agua y pH 
PH.. QUE ES?
EL PH ES UNA UNIDAD DE MEDIDA QUE SIRVE PARA ESTABLECER EL NIVEL DE ACIDEZ O ALCALINIDAD DE UNA SUSTANCIA.
INDICA LAS [..] DE IONES HIDROGENIONES [H+] PRESENTES EN DETERMINADAS DISOLUCIONES.
EL AGUA SIEMPRE VA ESTAR EN UN ESTADO DISOCIADO
SE EXPRESA COMO EL LOGARITMO NEGATIVO DE BASE DE 10 EN LA ACTIVIDAD DE IONES DE HIDRÓGENO. SU FÓRMULA SE ESCRIBE DE LA SIGUIENTE MANERA:
ESCALA DE PH
SOLUCIONES ACIDAS
SOLUCION ACIDA ES CUANDO EN UNA SOLUCION LA CONCENTRACION DE IONES DE HIDROGENO ES MAYOR QUE LA DE IONES DE HIDROXILO.
SONSUSTACIAS QUE,AL SER DISUELTAS EN AGUA O SOLUCIONES ACUOSAS,PRODUCEN AUMENTO DE LA CONCENTRACION DE HIDROGENIONES.
ACIDOS SON TODOS LOS COMPUESTES O IONES CAPACES DE CEDER PROTONES(H+) AL MEDIO.
SOLUCIONES ALCALINAS O BASICAS
LA SOLUCION CUYA CONCENTRACION DE INOES ES MENOS QUE LA DE IONES HIDROXILO.
SON SUSTACIAS QUE, AL SER DISULTAS ENAGUA O SOLUCIONES ACUOSAS,PRODUCEN DISMINUCION DE LA CONCENTRACION DE HIDROGENIONES.
SOLUCIONES BASICAS SON LOS QUE PUEDEN ACEPTAR PROTONES DEL MEDIO.
SOLUCIONES NEUTRAS
UNA SOLUCION ES NEUTRA CUANDO SU CONCENTRACION DE IONES DE HIDROGENO ES IGUAL A LA DE INOES DE HIDROXILO(AGUA PURA E NEUTRA EM UNA TEMPERATUDE DE 25 ˚C)
FUERZAS DE ACIDOS Y BASES :
LA FUERZA ESTA DETERMINADA POR SU TENDENCIA A PERDER O A GANAR.
LOS ACIDOS PUDEN DIVIDIRSE EN:
 FUERTES - SE DISOCIAN EN FORMA PRATICAMENTE TOTAL AL SER DISUELTO EN AGUA.
DEBILES - SOLO IONIZAN UNA PEQUENA PROPORCION DE SUS MOLECULAS.
LA CAPACIDAD DE UN ACIDO PARA PERDER PROTONES (FUERZA ACIDA)SE EXPRESA POR SU CONSTANTE DE DISOCIACION.
 Ka = [ H+] [A-]
 [HA]
LAS BASES PUDEN DIVIDIRSE EN:
FUERTES – SE DISOCIAN COMPLETAMENTE EN SOLUCION. 
 DEBILES - LAS CONSTANTES DE DISOCIACION REFLEJAN EL GRADO DE IONIZACION.
UNA GENERALIZACION UTIL ACERCA DE LAS FURZAS RELATIVAS DE LOS PARES ACIDOS-BASE ES: SI UNA ACIDO ES FUERTE,SU BASE CONJUGADA ES DEBIL;SI UNA SUSTANCIA ES UNA BASE FUERTE,SU ACIDO,CONJUGADO ES DEBIL.
O QUE ES UN ACIDO O BASE CONJUGADO?
SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
“BUFFER O TAMPONES” SON AQUELLAS QUE REDUCEN LOS CAMBIOS EN LA CONCENTRACION DE IONES HIDROGENO QUE PODRIA PRODUCIRLES EL AGREGADO DE PEQUENAS CANTIDADES DE ELETROLITO ACIDO O ALCALINO, LOS BUFFER FRENAN LAS DESVIACIONES DEL PH QUE LA ADICION DE UN ACIDO O UNA BA OCASIONARIA EN EL MEDIO.
CONSTITUINCION DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
MECANISMO DE LA ACCION AMORTIGUADORA DE UN “BUFFER”
PH DE LAS SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
EN UN SISTEMA CONSTITUIDO POR UN ACIDO DEBIL Y SU SAL,ES POSIBLE CALCULAR EL PH A PARTIR DE LA CONSTANTE DE DISOCIACION DEL ACIDO Y DE LAS CONCENTRACIONES INICIALES DEL ACIDO Y DELA SAL.
EL PH DE UNA MEZCLA AMORTIGUADORA ES IGUAL AL Pk DEL AACIDO(Pka) MAS EL LOGARITIMO DEL COCIENTE ENTRE LA CONCENTRACION INICIAL DE LA SAL Y LA CONCENTRACION INICIAL DEL ACIDO.ESTA ECUACION ES CONOCIDA COMO ECUACION DE HENDERSON-HASSELBALCH.
CURVA DE TITULACION DE ACIDOS Y BASES
ES UN PROCEDIMENTO QUE PERMITE DETERMINAR LA CONCENTRACION O “TÍTULO” DE UNA SOLUCION ACIDA O BASICA POR LA ADICION DE UNA CANTIDAD MEDIDA Y EQUIVALENTE DE UNA SOLUCION BASICA O ACIDA.SEAUNA SOLUCION ACIDA O BASICA DE LA CUAL SE PARTE INICIALMENTE, LA TITULACION IMPLICA UNA REACION DE NEUTRALIZACION.
CURVA DE TITULACION DE ACIDOS Y BASES
APENDICE
APENDICE
APENDICE
AGUA Y PH
GRACIAS A SU CARATER POLAR,LAS MOLECULAS DE AGUA INTERACIONAN CON LAS DE OTRAS SUSTANCIAS. LOS COMPUESTOS IONICOS Y LOS POLARES NO IONICOSESTABELECEN ATRACIONES ELETROCTATICAS Y PUNENTES DE HIDROGENO,