Propiedades Fisicoquímicas del agua y su distribución en el cuerpo Humano.

Enlace Covalente polar Enlace Iónico Diferencia en electronegatividades Covalente Polar Covalente No Polar Iónico

Moléculas Polares y No polares La geometría y la polaridad de los enlaces determinan la distribución de la carga dentro de la molécula. Una molécula es polar si sus centros de carga + y- no coinciden

No Polar C= 2,5 O = 3,5

Polar H= 2,1 O = 3,5

Ionico Covalente No polar Covalente polar Electro en

Geometría molecular Lineal Tetrahédrico Trigonal

Geometría molecular 107º 109º piramidal 104.5º tetrahedro

2.5-2.1= 0.4

1s22s22p4 1s1 O H H 104,5°

a) Sin Hibridación. En este caso los tres orbitales p del oxígeno se encuentran separados 90º.  Por repulsión de las cargas positivas debido a los dos hidrógenos cercanos, desprovistos casi de electrones, el enlace se abriría a 104.5º .

b) Con Hibridación (sp3) b) Con Hibridación (sp3). Según la teoría de enlace de Valencia e hibridación, la explicación teórica del ángulo de enlace puede hacerse considerando que los cuatro orbitales del oxígeno se hibridaran (sp3), orientándose hacia los vértices de un tetraedro regular al igual que en el caso anterior se producen enlaces sigma con el orbital del hidrógeno.

1 Puentes de H 4 2 3

Hielo Lehninger, 2nd ed., Capitulo 4 Puente de H 0.18 nm Enlace covalente 0.10 nm Lehninger, 2nd ed., Capitulo 4

PROPIEDADES DEL AGUA

Propiedades Temperatura de ebullición (100C). Amplio rango para permanecer líquida. Densidad máxima a 4 C. (densidad aumenta al disminuir la temperatura). Existencia vida en zonas de temperatura extrema. Alto Calor específico: 1 cal/g. Energía necesaria para elevar en un grado centígrado de un gramo de líquido. Permite importantes cambios de calor con escasos cambios en temperatura. Alto calor de vaporización: 536 cal/g. Calor necesario para evaporar 1g de agua. Permite eliminar exceso de calor, evaporando cantidades pequeñas de agua. Termo-regulación. Alta Conductividad calorífica: Conducción de calor adecuada al interior del cuerpo. Alta Constante dieléctrica: 80 a 20 C. Buen solvente.

Alta capacidad de hidratación: por naturaleza dipolar. Solvente de moléculas anfipáticas: polar y apolar. Apolar hacia adentro y polar hacia afuera para interactuar con el agua. Solvente de compuestos polares de naturaleza no iónica como alcoholes, glúcidos, aminas, por medio de puentes de H. Alta tensión superficial: elevada cohesión entre las moléculas de su superficie, tendiendo a que la superficie libre de agua sea mínima. El agua es electrolito débil: Actúa como base o como ácido.

Agua Corporal 70-75% del peso total del cuerpo humano es agua. Donde: 70% Agua intracelular (agua libre o asociada). 30% extracelular: 7% agua plasmática 23% intercelular.

Hidratación-Deshidratación Isotónicas: No hay modificación de electrolitos. Hipertónicas: aumento en la concentración Hipotónicas: disminución en la concentración.

Grados de deshidratación Grado I. Pierde 5% del peso corporal. Grado II: 6-10% del peso corporal. Grado III: 11-15% del peso. Agua corporal adulto: Hombre: 0,6 X peso en Kg. Mujer: 0,5 X peso en Kg. Hombre 70Kg de peso con pérdida del 5% Litros a reponer: Litros de agua del paciente X %peso pérdido/ 100.

Osmolaridad Medida usada en medicina Se tiene 0.1M NaCl en química Para calcular la Osmolaridad: 0.1 moles de Na+ y 0.1 moles de Cl-, su Osmolaridad sería 0.2 En los fluidos corporales la Osmolaridad es 300 miliosmoles por litro, es decir, 0.3 osmoles.

Concepto de pH Es el grado de acidez o basicidad de una solución. Electrolitos: Sustancias que al disociarse tienen la capacidad de conducir la corriente eléctrica. Ácidos: sustancias que al disociarse dan lugar a H+ libres. Bases: Sustancias que al disociarse dan lugar a OH- libres.

Escala de pH pH (potencial de Hidrógeno) pH = -log [H+] pOH = -log [OH-] pH + pOH = 14.

Clasificación Soluciones Neutra: pH de 7 Acida: pH inferior a 7 Básica: pH superior a 7

Importancia del pH Diferentes fluidos del cuerpo presentan diversos grados de acidez o basicidad. pH 1,5 en el estómago hasta pH 8,0 en el duodeno. En sangre varia de 7,3 a 7,5. Cualquier cambio es de gran importancia para el manejo clínico.

Ecuación de Henderson-Hasselbach pH = pKa + log [A-]/ [HA] Donde, pKa = constante de disociación del ácido. Deducida a partir de AH A- + H+

Mantenimiento del pH (homeostasis ácido-base) 1. Amortiguadores fisiológicos 2. Ventilación pulmonar. 3. Filtración renal.

Capacidad amortiguadora Cantidad de ácido o base que puede neutralizar dicha solución, con una variación máxima de una unidad en el pH de la solución.