Propiedades del Agua y Equilibrio Ácido-Base

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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes propiedades del agua contribuye a su capacidad para disolver muchas sustancias?

Su capacidad para aumentar la presión osmótica

Su alta temperatura de ebullición

Su estructura molecular lineal

Su polaridad y capacidad de formar enlaces de hidrógeno (correct)

En el contexto de los sistemas biológicos, ¿qué función cumple un amortiguador?

Iniciar reacciones químicas irreversibles

Cambiar la solubilidad de compuestos en agua

Mantener el pH relativamente constante ante adiciones de ácidos o bases (correct)

Acelerar la descomposición de macromoléculas

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el pH es correcta?

El pH se mide en una escala que va de 0 a 14. (correct)

Una solución con pH de 10 es más ácida que una con pH de 4.

Un pH de 7 es considerado ácido.

El pH afecta únicamente a la solubilidad de gases en líquidos.

Dentro de las propiedades fisicoquímicas del agua, ¿cuál permite que los organismos resistentan cambios bruscos de temperatura?

La capacidad calorífica alta del agua Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlace es predominante en la estructura del agua?

Enlace covalente Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno permite que el agua se adhiera a las paredes de un vaso?

Capilaridad Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto del aumento de CO₂ en el agua sobre el equilibrio ácido-base?

Disminuye el pH y causa acidosis Signup and view all the answers

¿Qué tipo de interacciones predomina entre las macromoléculas en sistemas acuosos?

Interacciones hidrofóbicas y de van der Waals Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal característica de las moléculas anfipáticas?

Tienen un comportamiento dual, siendo hidrofóbicas y hidrofílicas. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlace se forma entre dos átomos idénticos con una electronegatividad similar?

Enlace covalente no polar. Signup and view all the answers

¿Qué se puede inferir sobre la escala de pH?

Un pH de 7 indica una solución neutra. Signup and view all the answers

¿Cuál es la definición correcta de un ácido según el contenido proporcionado?

Cualquier especie capaz de donar un protón. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlace es el más estable entre átomos?

Enlace covalente. Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por enlaces covalentes polares?

Ocurren entre átomos con diferencias significativas de electronegatividad. Signup and view all the answers

¿Cómo se expresa la concentración de iones de hidrógeno en una solución?

Como el logaritmo negativo de la concentración de H+. Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de un cambio de una unidad en la escala de pH?

Cambia la concentración de iones H+ en un factor de 10. Signup and view all the answers

¿Cuál es la correcta descripción de una molécula de agua?

Contiene dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno en una disposición angular. Signup and view all the answers

¿Qué efecto produce la electronegatividad del oxígeno en el agua?

Hace que el oxígeno acapare los electrones, resultando en cargas parciales en la molécula. Signup and view all the answers

¿Cómo se forman los puentes de hidrógeno?

Por la atracción entre un hidrógeno con carga positiva y un átomo electronegativo. Signup and view all the answers

¿Cuántos puentes de hidrógeno puede formar cada molécula de agua?

Cuatro puentes de hidrógeno. Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a las sustancias hidrofílicas?

Son atraídas por el agua y suelen disolverse en ella. Signup and view all the answers

¿Qué significa que el agua es un solvente universal?

Interactúa y disuelve eficazmente a muchas sustancias polares y iónicas. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las moléculas no polares es cierta?

No interactúan bien con el agua y se separan de ella. Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en la molécula de agua debido a la carga parcial?

Se produce una atracción fuerte entre moléculas de agua. Signup and view all the answers

¿Qué representa una base en términos de transferencia de protones?

Una especie que acepta protones y posee un par de electrones solitarios. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre ácidos y bases fuertes y débiles es correcta?

Los ácidos fuertes se ionizan totalmente en solución acuosa. Signup and view all the answers

Al elegir un buffer, ¿cuál es el parámetro clave que se debe considerar?

El pH deseado que se quiere mantener. Signup and view all the answers

¿Cómo se forma la base conjugada de un ácido?

Cuando el ácido cede un proton y queda la especie restante. Signup and view all the answers

¿Cuál es una función importante de las soluciones amortiguadoras?

Mantener constante el pH en presencia de ácidos o bases fuertes. Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes sistemas actúa como un buffer biológico crucial para la regulación del pH sanguíneo?

Sistema bicarbonato (HCO3-/CO2) Signup and view all the answers

La fórmula para la constante de disociación ácida (Ka) de un ácido débil se expresa como:

$Ka = [H^+] x [A^-]/[HA]$ Signup and view all the answers

¿Cuál es la forma en que el ácido carbónico (H2CO3) se forma en el sistema bicarbonato?

Mediante la acción de la enzima anhidrasa carbónica que convierte CO2 en H2CO3. Signup and view all the answers

Study Notes

Estructura del Agua

Una molécula de agua (H₂O) está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O), con una estructura angular debido a los pares de electrones no compartidos en el oxígeno.
El oxígeno es más electronegativo, lo que crea cargas parciales negativas en el O y positivas en los H, resultando en una totalidad de dos cargas parciales negativas y dos positivas.

Puentes de Hidrógeno

Los puentes de hidrógeno son interacciones débiles entre un hidrógeno con carga parcial positiva y un átomo electronegativo (como oxígeno).
Cada molécula de agua puede formar hasta cuatro puentes de hidrógeno, creando una estructura cristalina en el hielo.

Agua como Solvente Universal

Las moléculas de agua tienen afinidad por otras moléculas polares e iones, siendo clasificadas como hidrofílicas.
Las moléculas no polares, como aceites y grasas, son hidrofóbicas y no interactúan bien con el agua.

Comportamiento de Moléculas Anfipáticas

Las moléculas anfipáticas exhiben propiedades duales, siendo parcialmente hidrofílicas e hidrofóbicas.

Tipos de Enlaces en Biomoléculas

Enlace covalente: Fuerte interacción donde los átomos comparten electrones; puede ser polar o no polar.
Enlaces covalentes polares: Ocurren entre átomos con diferente electronegatividad, formando dipolos.
Enlaces covalentes no polares: Ocurren entre átomos idénticos sin diferencias significativas en electronegatividad.

Concepto de Ácidos y Bases

Un ácido dona protones (H⁺) y una base acepta protones, utilizando un par de electrones para enlazarse.
La concentración de iones H⁺ se mide en términos de pH, que es logarítmico y varía entre 0 (ácido) y 14 (básico).

Soluciones Ácidas y Básicas

Ácidos fuertes: Se disocian completamente en solución acuosa.
Ácidos débiles: Se disocian parcialmente, manteniendo una relación constante mediante la constante de disociación (Ka).

Soluciones Amortiguadoras

Compuestas por un ácido débil y su base conjugada o viceversa, las soluciones amortiguadoras regulan cambios en el pH tras adición de ácidos o bases.
Importantes para mantener condiciones ideales en reacciones químicas.

Buffers Biológicos

Sistema bicarbonato (HCO₃⁻/CO₂): Fundamental en la sangre para regular el pH.
Sistema fosfato (HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻): Contribuye al equilibrio ácido-base en riñones y células.

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Description

Este cuestionario aborda las propiedades del agua y su importancia en el equilibrio ácido-base en los seres vivos. Los estudiantes explorarán conceptos fundamentales y aplicarán sus conocimientos sobre bioquímica relacionada. Ideal para aquellos en estudios de ciencias biológicas.