Questions and Answers
¿Qué es la tensión superficial?
Es la fuerza que permite que las moléculas de la superficie soporten el peso de un objeto como un mosquito.
¿Qué es el calor específico?
Es la cantidad de calor que un gramo de una sustancia puede absorber para cambiar su temperatura un grado Celsius.
¿Cuánto es el calor específico del agua?
1.0 kcal/kg°C (1.0 cal/g °C; 4.182 J/g °C).
El agua se calienta y enfría rápidamente en comparación con otras sustancias.
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¿Qué es el calor de vaporización?
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¿Por qué el hielo flota sobre el agua?
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¿Cuál es la densidad del agua?
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¿Qué tipo de sustancias puede disolver el agua?
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¿Qué papel tiene el agua como disolvente en el cuerpo humano?
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¿Qué es una biomolécula?
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¿Cómo se clasifican las biomoléculas?
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¿Cuál es la biomolécula inorgánica más abundante en los organismos vivos?
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¿Qué porcentaje del peso del cuerpo humano se debe a las moléculas de agua?
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¿Qué compone la molécula de agua?
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¿Qué es un dipolo permanente en la molécula de agua?
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El agua es una molécula apolar.
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¿Qué es la cohesión en el contexto del agua?
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¿Qué fenómeno permite que las gotas de agua permanezcan en una hoja?
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¿Qué significa tensión superficial?
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¿Qué permite el fenómeno de la capilaridad en el agua?
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Study Notes
Biomoléculas Inorgánicas
- Las biomoléculas son sustancias formadas por la combinación de bioelementos que constituyen la materia viva.
- Se clasifican en dos grupos: inorgánicas y orgánicas.
- Biomoléculas inorgánicas carecen de átomos de carbono, exceptuando CO2 y CO.
Agua
- El agua es la biomolécula inorgánica más abundante en los organismos vivos.
- Constituye entre el 63% y el 70% del peso corporal humano, variando según órganos y estado de desarrollo.
- Proporciones de agua corporal según edad:
- Bebés prematuros y neonatos: 70-75%
- Mujeres: aproximadamente 50%
- Varón adulto: aproximadamente 60%
- Adulto mayor: menor al 50%
- La cantidad de agua varía según la edad y características corporales.
Estructura Química del Agua
- Compuesta por dos átomos de Hidrógeno (H) y uno de Oxígeno (O), unidos por enlaces covalentes.
- El oxígeno, al ser más electronegativo, atrae electrones compartidos, generando un dipolo permanente.
- El agua es considerada una molécula polar debido a esta distribución de carga.
Propiedades Físico-Químicas del Agua
- Cohesión: Atractivo entre moléculas de agua que las mantiene unidas, formando una estructura casi incomprensible.
- Adhesión: Capacidad del agua para unirse a otras superficies, lo que provoca fenómenos como el mojado y la capacidad de unirse a diversos materiales.
- Tensión Superficial: Se necesita energía para aumentar su superficie; resultados en la formación de una "capa" o película en la superficie del agua.
- Calor Específico: Alta capacidad del agua para absorber calor sin cambiar de temperatura rápidamente; se estabiliza ante cambios térmicos en las células.
Otros Aspectos Clave
- Los puentes de hidrógeno en el agua son responsables de sus propiedades únicas, incluyendo una alta cohesión y capacidad de formar puentes de hidrógeno entre moléculas.
- Cómo se comporta el agua en situaciones como la formación de gotas y la capilaridad está profundamente relacionado con sus propiedades de cohesión y adhesión.
Propiedades físico-químicas del agua
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Calor de vaporización: Se requieren 540 cal/g a 100 °C para convertir un gramo de agua líquida en vapor. Este alto valor permite que la evaporación del agua tenga un efecto refrigerante en el organismo, ayudando a regular la temperatura corporal.
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Densidad del hielo: El hielo flota en agua debido a su menor densidad, que se debe a una estructura ordenada con espacios entre las moléculas. La densidad del agua es de 1 g/cm³; sin embargo, al bajar la temperatura, la densidad del agua aumenta hasta los 4 °C, luego disminuye al congelarse.
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Disolvente casi universal: El agua puede disolver sustancias iónicas (como el NaCl) y polares (como el alcohol etílico) gracias a su naturaleza polar. Este poder disolvente se realiza a través de procesos como la solvatación o hidratación.
Funciones biológicas del agua
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Cohesión y adhesión: Los puentes de hidrógeno mantienen unidas las moléculas de agua, lo cual es fundamental para mantener la forma y volumen de las células. Facilita el movimiento de fluidos en sistemas vasculares como el floema y xilema.
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Elevada tensión superficial: Las moléculas de agua a nivel superficial están fuertemente unidas, lo que causa deformaciones celulares y movimientos citoplasmáticos, favoreciendo interacciones en el medio.
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Calor específico alto: Se requiere una gran cantidad de calor para aumentar la temperatura del agua en 1 °C. Esto permite que el agua actúe como un regulador térmico en organismos homeotermos, manteniendo temperaturas corporales constantes.
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Alto calor de vaporización: Se necesita una considerable energía para romper los puentes de hidrógeno del agua, lo que explica que los cuerpos de agua se congelen solo en su superficie, protegiendo a la vida acuática debajo.
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Poder disolvente: El agua disuelve la mayoría de las sustancias polares al formar puentes de hidrógeno, lo cual es esencial para el transporte de sustancias en el torrente sanguíneo y en reacciones químicas dentro de las células.
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