Tema 2.1 y 2.2 Agua PDF
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These are class notes on the topic of water, including descriptions of water molecules, hydrogen bonds, and the properties of water (cohesion, adhesion, thermal and solvent properties). Intended for a secondary school level audience.
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Tema 2.1 Agua Idea fundamental El agua es el medio en el que se da la vida. Atributos del perfil BI Audaces: Abordamos la incertidumbre con previsión y determinación. Trabajamos de manera autónoma y colaborativa para explorar nuevas ideas y estrategias innovadoras. Mostramos inge...
Tema 2.1 Agua Idea fundamental El agua es el medio en el que se da la vida. Atributos del perfil BI Audaces: Abordamos la incertidumbre con previsión y determinación. Trabajamos de manera autónoma y colaborativa para explorar nuevas ideas y estrategias innovadoras. Mostramos ingenio y resiliencia cuando enfrentamos cambios y desafíos Tema 2.2. Agua 2.2.1 Describe cómo las moléculas de agua son polares y entre ellas se forman puentes de hidrógeno. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. 2.2.3 Explica cómo las sustancias pueden ser hidrofílicas o hidrofóbicas Competencias Competencia genérica: 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. Atributo: 5.3 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. Competencia disciplinar extendida. CEE-12 Propone estrategias de solución, preventivas y correctivas, a problemas relacionados con la salud, a nivel personal y social, para favorecer el desarrollo de su comunidad. 2.2.1 Describe cómo las moléculas de agua son polares y entre ellas se forman puentes de hidrógeno. Una molécula de agua está formada de enlaces covalentes entre un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. El enlace entre el hidrógeno y el oxígeno implica una distribución desigual de electrones: formando Imagen recuperada de: https://cdn.todamateria.com/imagenes/enlacecovalente3-cke.jpg un enlace covalente polar. 2.2.1 Describe cómo las moléculas de agua son polares y entre ellas se forman puentes de hidrógeno. [Image]. Retrieved from : Allot, A; Mindorff, D.& Azcue, J. (2015) Biology. UK:Oxford p. 68. El núcleo del oxígeno es más electronegativo que el núcleo del hidrógeno. Esta característica le da una carga parcialmente positiva a los átomos de hidrógeno y una carga parcialmente negativa al átomo de oxígeno. 2.2.1 Describe cómo las moléculas de agua son polares y entre ellas se forman puentes de hidrógeno. El agua es una molécula covalente polar Las moléculas de agua son curvas no lineales, los dos átomos de hidrógeno se encuentran en el mismo lado formando un polo y el oxígeno Imagen recuperada de http://www.bonsaimenorca.com/wp-content/uploads/2013/02/MoleculaDeAgua1.jpg forma el polo 2.2.1 Describe cómo las moléculas de agua son polares y entre ellas se forman puentes de hidrógeno. La molécula del agua, sólo tienen cargas parciales, por lo que la atracción, entre moléculas polares, es menor pero suficiente para tener efectos significativos. ○ El agua NO es un ION Imagen recuperada de http://quimica2bac.files.wordpress.com/2010/12/7ee86-puente_hidrogeno_enre_dos_agua-s caled1000.gif 2.2.1 Describe cómo las moléculas de agua son polares y entre ellas se forman puentes de hidrógeno. Recuperado el 8 Dic 2022 de: https://pixabay.com/es/illustrations/puentes-hidr%C3%B3geno-agua-cohesi%C3%B3n-5295950/ Un puente de hidrógeno es una fuerza intermolecular débil que se forma entre el átomo de hidrógeno (+) de una molécula y el átomo de oxígeno (-) de otra molécula. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. El agua(H O) y el metano(CH ) son dos 2 4 pequeñas moléculas con átomos unidos por enlaces covalentes simples. Sin embargo, las moléculas de agua son polares y pueden formar puentes de hidrógeno, mientras que las moléculas del metano son no polares y no forman puentes de hidrógeno. Por tanto tienen propiedades físicas muy diferentes. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. PROPIEDADES PROPIEDADES PROPIEDADES PROPIEDADES COHESIVAS ADHESIVAS TÉRMICAS DISOLVENTES Cohesión Adhesión Alta capacidad de Hidrofílico calor específico Hidrofóbico Alto calor latente de vaporización Alto punto de ebullición 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. Cohesión se refiere a la unión de dos moléculas del mismo tipo, por ejemplo cuando se unen dos moléculas de agua a través del puente de hidrógeno. Esta propiedad es muy útil e importante para el transporte de agua en las plantas. El agua es aspirada a través de los vasos del xilema a baja presión. El agua se puede transportar hasta la parte superior de los árboles en conjunto con la propiedad de adhesión. Imagen obtenida de http://www.slideshare.net/jcedarbaum1/ib-biology-22-s 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. Los puentes de hidrógeno se pueden formar para unir moléculas de agua y otras moléculas polares haciendo que el agua se adhiera a ellos. A esta propiedad se le llama Adhesión. Esto es muy útil por ejemplo en las hojas de las plantas donde el agua se adhiere a Imagen obtenida de https://ib.bioninja.com.au/_Media/water-cohesion-and-adhesion_med.jpeg las moléculas de celulosa de las paredes celulares. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua.Térmicas Propiedades Alta capacidad de calor específico Los puentes de hidrógeno restringen el movimiento de las moléculas de agua por lo que se requiere un aumento en la temperatura, gran cantidad de energía, del agua para romper estos enlaces de hidrógeno. Para refrescarse, el agua debe perder cantidades Imagen recuperada de: relativamente grandes de energía. https://weknowwatergardens.com.au/blogs/news/the-importance-of- changing-water-in-your-pond-how-often-should-you-do-it La temperatura del agua se mantiene relativamente estable en comparación con el aire o la tierra, por lo que un hábitat térmicamente estable será el que le corresponde a los organismos acuáticos. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. Alto calor latente de vaporización Cuando una molécula se evapora se separa de las otras moléculas en un líquido y se convierte en una molécula de vapor. El calor necesario para hacer esto se llama calor latente de vaporización. Por lo tanto, la evaporación tiene un efecto de enfriamiento. Esto hace que sea un buen método de enfriamiento por evaporación. Imagen recuperada de https://i.redd.it/o8csozkr12t31.jpg La sudoración es un ejemplo de la utilización de agua como refrigerante. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. Alto punto de ebullición Es la temperatura más elevada que una sustancia requiere para mantenerse en estado líquido. El agua tiene un alto punto de ebullición. El agua se mantiene líquida en un rango de temperaturas desde 0°C hasta 100°C. Este rango de temperatura se encuentra en la Imagen recuperada de https://espaciociencia.com/punto-de-ebullicion/ mayoría de los hábitats del planeta. 2.2.2 Explica cómo los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y disolventes del agua. El agua tiene propiedades disolventes importantes. El agua forma puentes de hidrógeno con las moléculas polares. ○ Su polo parcialmente negativo del oxígeno es atraído a los iones positivos y su polo de hidrógeno parcialmente positivo es atraído a los iones de carga negativa por lo que ambos pueden disolverse. Ejemplo Cuando un cristal de sal se introduce en agua ésta rodea a los iones sodio (Na+) y cloruro (Cl-) con los polos de carga de sus moléculas, formando así las esferas de hidratación. De esta manera los cristales se disuelven gradualmente. Imagen obtenida de: Allot, A; Mindorff, & D. Azcue, J. (2015). Biología. Programa del Diploma del IB Oxford. p.76 2.2.3 Explica cómo las sustancias pueden ser hidrofílicas o hidrofóbicas Las sustancias hidrofílicas son aquellas que están químicamente atraídas al agua. Todas las sustancias que se disuelven en agua son hidrofílicas, incluyendo moléculas polares imagen obtenida de: https://www.eluniverso.com/larevista/salud/beber-agua-ayuda-a-evitar-la-resaca-por-beber-alcoho l-nota/ como la glucosa, y partículas de cargas positivas o negativas como el sodio y el cloro. 2.2.3 Explica cómo las sustancias pueden ser hidrofílicas o hidrofóbicas Hay sustancias insolubles en agua, a pesar de que son solubles en otros solventes como la acetona. El término hidrofóbico se refiere a este comportamiento. Las moléculas que no tienen carga (ya sea positiva o negativa) y son de naturaleza no polar, son consideradas hidrófobas. Todos los lípidos son hidrofóbicos. imagen obtenida de: http://adictoaciencia.blogspot.com/2014/01/hidrofilicos-hidrofobicos-y- diferencia.html Referencias Allot, A; Mindorff, & D. Azcue, J. (2015). Biología. Programa del Diploma del IB Oxford.