Introducción al trabajo científico II. La materia viva y su estudio. Agua

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2 Introducción al trabajo científico II. La materia viva y su estudio. Agua

3 Introducción al trabajo científico II. La materia viva y su estudio.

4 Introducción El agua Estructura de la molécula de agua Propiedades Físico-químicas del agua. Funciones biológicas del agua Las sales minerales Funciones de las sales en disolución (homeostasis) Funciones de las sales precipitadas Disoluciones verdaderas y dispersiones coloidales Para más información.

5 Introducción Importancia cuantitativa y funciones que desempeña. Cómo obtenerla Protoplasma celular

6 Estructura de la molécula de agua

7 Propiedades Físico-químicas del agua. Alta cohesión molecular Alta tensión superficial Alta fuerza de adhesión Alto calor específico Densidad máxima a 4ºC Alto calor de vaporización Alta capacidad disolvente Solvatación iónica Elevada constante dieléctrica Bajo grado de ionización (Disociación del agua)

8 Propiedades Físico-químicas del agua. Alta cohesión molecular. La cohesión está relacionada con otras propiedades como la capilaridad y la tensión superficial. El agua asciende por capilaridad hasta la copa del árbol. aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

9 Propiedades Físico-químicas del agua. Alta tensión superficial. La piel de agua. Medida por el método de la burbuja aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

10 Propiedades Físico-químicas del agua. Alta fuerza de adhesión Formación de meniscos. El agua asciende por capilaridad hasta la copa del árbol. aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

11 Propiedades Físico-químicas del agua. Alto calor específico. aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

12 Propiedades Físico-químicas del agua. Densidad máxima a 4ºC Lago y mar helados Ver animación aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

13 Propiedades Físico-químicas del agua. Alto calor de vaporización. Calor de vaporización de algunas sustancias. Cómo Cómo determinar determinar el el calor calor de de vaporización vaporización del del agua agua?? aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

14 Propiedades Físico-químicas del agua. Alta capacidad disolvente. El agua es un disolvente muy polar Solvatación iónica Elevada constante dieléctrica. aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

15 Propiedades Físico-químicas del agua. Bajo grado de ionización. ph de algunas sustancias. Soluciones amortiguadoras (tampones o buffers). aa propiedades propiedades físico-químicas físico-químicas

16 Funciones biológicas del agua: Disolvente de sustancias Reactivo Transporte Estructural Mecánica amortiguadora Termorreguladora

17 Funciones biológicas del agua: Disolvente de sustancias. El oxígeno se disuelve en el agua Composición del plasma sanguineo. aa funciones funciones biológicas biológicas

18 Funciones biológicas del agua: Reactivo. En la unión de aminoácidos, monosacáridos, etc. se desprende agua. Las reacciones de hidrólisis consumen agua. aa funciones funciones biológicas biológicas

19 Funciones biológicas del agua: Transporte. Numerosas sustancias se transportan disueltas en agua. aa funciones funciones biológicas biológicas

20 Funciones biológicas del agua: Estructural. La presión del agua mantiene la turgencia en las plantas y en nuestras células. Algunos animales poseen hidroesqueleto. aa funciones funciones biológicas biológicas

21 Funciones biológicas del agua: Mecánica amortiguadora. Líquido sinovial Líquido cefalorraquideo aa funciones funciones biológicas biológicas

22 Funciones biológicas del agua: Termorreguladora. En las costas se suavizan las temperaturas. La evaporación implica un gasto de energía que rebaja la temperatura. La absorción selectiva de algunas radiaciones controla la temperatura. aa funciones funciones biológicas biológicas

23 Disoluciones verdaderas y dispersiones coloidales Propiedades de las disoluciones verdaderas. Propiedades de los coloides.

24 Las sales minerales Funciones de las sales en disolución (homeostasis) Grado de salinidad Regulador enzimático Presión osmótica Generar potenciales eléctricos Regulación del ph Funciones de las sales precipitadas Reforzar esqueletos Endurecer otros órganos

25 Las sales minerales. Funciones de las sales en disolución: Salinidad. Contenido de iones en el suero sanguineo. Iones en orina. Iones en otros fluidos orgánicos. Aspectos ecológicos. aa sales sales minerales minerales

26 Las sales minerales. Funciones de las sales en disolución: Regulador enzimático. aa sales sales minerales minerales

27 Las sales minerales. Funciones de las sales en disolución: Presión osmótica. La orina es muy diluida evitando la pérdida de sales. La orina es muy concentrada expulsando el exceso de sales. Vacuola pulsatil. Las plantas halofitas acumulan sales en sus células para poder vivir en agua salada. aa sales sales minerales minerales Riñones eficaces. Absorción de agua (Intestino grueso). Sudoración. Ver Ver ósmosis ósmosis

28 Las sales minerales. Funciones de las sales en disolución: Generar potenciales eléctricos. Bomba de Na - K Fascículo de his. Propagación del impulso nervioso. aa sales sales minerales minerales Bomba de protones.

29 Las sales minerales. Funciones de las sales en disolución: Regulación del ph. Tampón carbonato Tampón fosfato ph y velocidad enzimática. aa sales sales minerales minerales

30 Las sales minerales. Funciones de las sales precipitadas: Reforzar esqueletos. Huesos de vertebrados. (Fosfatos de calcio) Conchas y caparazones de invertebrados. (Carbonatos de calcio) Caparazones de diatomeas. (Sílice) Espículas de esponjas. (Carbonatos de calcio, o sílice) Esqueletos de corales. (Carbonatos de calcio) aa sales sales minerales minerales

31 Las sales minerales. Funciones de las sales precipitadas: Endurecer otros órganos. Dientes de vertebrados (Hidroxiapatito) Dentículos de la rádula de quitones (Magnetita) Dentículos dérmicos de tiburones ( Hidroxiapatito) aa sales sales minerales minerales

32 Propiedades de las disoluciones verdaderas: Difusión Diálisis Ósmosis Estabilidad del grado de acidez aa disoluciones disoluciones yy coloides coloides Otras

33 Propiedades de las disoluciones verdaderas: Difusión. Difusión de sustancias a través de una membrana. aa propiedades propiedades de de las las disoluciones disoluciones

34 Propiedades de las disoluciones verdaderas: Diálisis. Dializador aa propiedades propiedades de de las las disoluciones disoluciones

35 Propiedades de las disoluciones verdaderas: Ósmosis. Las membranas semipermeables dejan pasar algunas moléculas. Animación Influencia en las células. Ver Ver papel papel en en los los seres seres vivos vivos Ósmosis inversa aa propiedades propiedades de de las las disoluciones disoluciones

36 Propiedades de las disoluciones verdaderas: Estabilidad del grado de acidez. aa propiedades propiedades de de las las disoluciones disoluciones

37 Propiedades de las dispersiones coloidales: Efecto Tyndall Movimiento browniano Sedimentación (Floculacion) Viscosidad Elevada adsorción Dialisis coloidal aa disoluciones disoluciones yy coloides coloides

38 Propiedades de las dispersiones coloidales: Efecto Tyndall. Es Es dependiente dependiente de de la la longitud longitud de de onda, onda, lo lo cual explica el color cual explica el color azul azul de de la la atmósfera, atmósfera, yy del del tamaño tamaño de de las las partículas partículas coloidales. coloidales. aa propiedades propiedades de de los los coloides coloides

39 Propiedades de las dispersiones coloidales: Movimiento browniano. Observación ultramicroscopio Simulación del movimiento browniano Trayectoria caótica de una partícula aa propiedades propiedades de de los los coloides coloides

40 Propiedades de las dispersiones coloidales: Sedimentación (floculación). Sedimentación Floculación Ampliar Ampliar información información aa propiedades propiedades de de los los coloides coloides

41 Propiedades de las dispersiones coloidales: Viscosidad. Experiencias para comprobar diferencias de viscosidad. Estiramiento de las gotas de un líquido viscoso. Comparación con el rozamiento de sólidos. aa propiedades propiedades de de los los coloides coloides

42 Propiedades de las dispersiones coloidales: Elevada adsorción. Absorción o adsorción? Partícula de carbón activo vista al microscopio electrónico aa propiedades propiedades de de los los coloides coloides

43 Propiedades de las dispersiones coloidales: Diálisis. Dializador aa propiedades propiedades de de los los coloides coloides

44 Para más información. Preguntas de selectividad resueltas. (Recursos Averroes)

45

46 Glosario La constante dieléctrica o permitividad relativa de un medio es una propiedad de un medio dieléctrico relacionado con la capacidad de un material de polarizarse en respuesta a un campo eléctrico aplicado y, de esa forma, cancelar parcialmente el campo dentro del material. (Wikipedia) Disolventes polares: Son sustancias en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es asimétrica; por lo tanto, la molécula presenta un polo positivo y otro negativo separados por una cierta distancia. El ejemplo clásico de solvente polar es el agua. Los alcoholes de baja masa molecular también pertenecen a este tipo. Los disolventes polares se pueden subdividir en solventes próticos (agua, etanol y ácido acético ) y solventes apróticos (acetona). (Wikipedia) Los disolventes polares se pueden subdividir en solventes próticos (agua, etanol y ácido acético ) y solventes apróticos (acetona). (Wikipedia). Los disolventes próticos pueden ceder hidrógenos y formar puentes (suelen tener grupos OH). Los apróticos, no pueden formar puentes de hidrógeno. Disolventes apolares: En general son sustancias de tipo orgánico y en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es simétrica; por lo tanto, estas sustancias carecen de polo positivo y negativo en sus moléculas. Esto no implica que algunos de sus enlaces sean polares. Todo dependerá de la geometría de sus moléculas. Si los momentos dipolares individuales de sus enlaces están compensados, la molécula será, en conjunto, apolar. Algunos solventes de este tipo son: el dietiléter, cloroformo, benceno, tolueno, xileno, cetonas, hexano, ciclohexano, tetracloruro de carbono. (Wikipedia)

47 Glosario Las soluciones amortiguadoras, también conocidas como muelles buffer o tampón, son disoluciones que están compuestas por el ion común de un ácido débil o una base débil, y el mismo ion común en una sal conjugada, ambos componentes deben de estar presentes. Aunque el coloide por excelencia es aquel en el que la fase continua es un líquido y la fase dispersa se compone de partículas sólidas, pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación. En la siguiente tabla se recogen los distintos tipos de coloides según el estado de sus fases continua y dispersa:

48 Bomba de Sodio-Potasio

49 Otras Ley de Raoult El descenso del punto de congelación y el aumento del punto de ebullición son proporcionales a la concentración molal del soluto. Por cada mol disuelto en agua desciende la temperatura de congelación en 1.86ºC y aumenta la de ebullición en 0.52ºC.

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