Agua

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Agua: el disolvente para las reacciones Bioquímicas

La naturaleza polar del agua
• Dada la diferencia en electronegatividad entre el oxígeno y el hidrógeno (3.5 - 2.1 = 1.4) y su forma, el aguaes una molécula polar con un momento dipolo de 1.85D
– La carga neta sobre el oxígeno es de -0.66 y aquella sobre cada átomo de hidrógeno es de +0.33

+ O + H H

-0.66

+0.33

+0.33 Electronegatividad
• Electronegatividad: medida de la fuerza de atracción de un átomo por los electrones que comparte en un enlace químico con otro átomo
– En la escala de Pauling, el flúor, elelemento más electronegativo, tiene asignado un valor de 4.0
H 2.1 1A Li 1.0 Na 0.9 2A Be 1.5 Mg 1.2 3A B 2.0 Al 1.5 4A C 2.5 Si 1.8 5A N 3.0 P 2.2 6A O 3.5 S 2.6 7A F 4.0 Cl 3.0

Enlaces polares ymoléculas
• Las moléculas tales como el CO2 tienen enlaces polares pero, dada su geometría, son moléculas no polares; esto es, tienen momentos dipolo de cero

- + O= C= O

-0.21

+0.42

-0.21 Propiedades del H2O como disolvente
• Los compuestos iónicos (por ejemplo, KCl) y los compuestos covalentes polares de bajo peso molecular (por ejemplo C2H5OH and CH3COCH3) tienden a disolverse enagua • El fundamento es la atracción electrostática de cargas opuestas; el dipolo positivo del agua por el dipolo negativo de la otra molécula, etc.
– Interacción ión-dipolo: por ejemplo KCldisuelto en agua – Interacciones dipolo-dipolo: por ejemplo, etanol o acetona disueltos en agua – Interacciones dipolo inducido-dipolo: son débiles y generalmente no conducen a la solubilidad en agua Energías de enlace
Table 2.3 Some Bond Energies Type of Example Bond Covalent O-H H- H C-H Noncovalent Hydrogen bond (H 2O) Ion-dipole bond Hydrophobic interaction van der Waals bond Energy kJ•mol -1kcal•mol 460 416 413 20 20 4-12 4 110 100 105 5 5 1-3 1
-1

Propiedades del H2O como disolvente
• Hidrofílico: le gusta el agua
– Tiende a disolverse en agua

• Hidrofóbico: no le gusta el...
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