propiedades del agua
Páginas: 9 (2081 palabras)
Publicado: 23 de abril de 2013
1.1.2 PROPIEDADES DEL AGUA
La molécula de agua esta constituida por dos átomos de hidrógeno unidos en forma covalente a uno de oxígeno, es altamente polar, no es lineal y crea estructuras tridimensionales debido a la hibridación de las orbitas moleculares s y p del oxigeno; las 1s del hidrogeno comparten dos electrones con las hibridas sp3 del oxigeno. A su vez, este elemento tiene un parde electrones libres considerados como dos fuerzas separadas, que junto con los dos enlaces covalentes, establece una molécula con forma de tetraedro (fig. 1.1).
Dirección del momento dipolar
Figura 1.1 Representación esquemática de la molécula de agua: (a) estructura tetraédrica formada por las orbitas sp3 del oxigeno, y (b) dimensiones dela molécula de agua.
Mediante diversos estudios de espectroscopia, de difracción de rayos X, de resonancia magnética nuclear , de difracción de neutrones, de infrarrojo y de radiactividad, se han determinado las dimensiones, así , como algunas características de la molécula de agua; por ejemplo, en la figura 1.1 se observa que los radios de Van der Waals del hidrogeno y del oxigeno son de 0.12nm (1.2Ao) y 0.14 nm, respectivamente, que la longitud del enlace covalente es de 0.096 y que el ángulo formado es de 104.15o
En el agua existe una diferencia de electronegatividades que se deben precisamente a que el oxigeno tiene un gran poder de atracción por los electrones de los dos hidrógenos, lo que ocasiona que estos desarrollen una carga parcial positiva (+), y el átomo de oxigeno unacarga parcial doble negativa 2 (-), esto hace que se produzca un momento bipolar muy fuerte cuya dirección se observa en la figura 1.1. Es decir, esta molécula no tiene una carga determinada, pero si un dipolo eléctrico potente que le permite crear puentes de hidrógeno estables con otras iguales o diferentes. Pero de naturaleza polar.
El puente de hidrogeno es el resultado de una atracciónelectrostática y se produce cuando dos átomos cargados negativamente se unen mediante uno de hidrógeno de tal manera que solamente pueden participar los elementos mas electronegativos, como es el caso del nitrógeno, el fluor y el oxigeno (Fig. 1.2). No es propiamente un enlace químico, sino solamente una fuerza de unión electrostática entre átomos provenientes de compuestos polares. Es muy débil (20kJ/mol o 4.7 Kcal/mol aproximadamente), comparado con el enlace covalente (420 kJ/mol o 100 Kcal/mol sin embargo, como todas las moléculas de agua tienen la capacidad de establecerlo en un determinado momento, en conjunto representan una gran fuerza.
Figura 1.2 Puentes de hidrogeno entre moléculas de agua: (a) las moléculas 1 y 2 y la molécula central sehallan en el plano del papel; la molécula 3 se encuentra por encima de el, y la molécula 4 detrás del plano; (b) interacción de moléculas de agua a través de puentes de hidrogeno, y (c) los puentes de hidrogeno entre moléculas de agua producen una estructura tetraédrica.
Debido a sus cargas parciales, cada molécula de agua tiene dos sitios que actúan como receptores y dos como donadores deelectrones, por lo que la interacción de ellas puede crear estructuras tridimensionales estables, responsables de sus propiedades físicas tan peculiares que mas adelante veremos.
Cabe indicar que los puentes de hidrogeno no solo se inducen en el agua, sino con cualquier sustancia que tenga características polares, como son las proteínas y los hidratos de carbonó, con sus diversos grupos hidrófilos(fig. 1.3). Mediante este mecanismo, como revisaremos en otros capítulos, los polímeros y algunos compuestos de bajo peso molecular retienen agua y le confieren a los alimentos propiedades reologicas muy particulares. Las temperaturas bajas los favorecen mientras que las altas los inhiben; se considera que en el hielo 100% de las moléculas establecen puentes de hidrogeno, y que en el vapor este...
La molécula de agua esta constituida por dos átomos de hidrógeno unidos en forma covalente a uno de oxígeno, es altamente polar, no es lineal y crea estructuras tridimensionales debido a la hibridación de las orbitas moleculares s y p del oxigeno; las 1s del hidrogeno comparten dos electrones con las hibridas sp3 del oxigeno. A su vez, este elemento tiene un parde electrones libres considerados como dos fuerzas separadas, que junto con los dos enlaces covalentes, establece una molécula con forma de tetraedro (fig. 1.1).
Dirección del momento dipolar
Figura 1.1 Representación esquemática de la molécula de agua: (a) estructura tetraédrica formada por las orbitas sp3 del oxigeno, y (b) dimensiones dela molécula de agua.
Mediante diversos estudios de espectroscopia, de difracción de rayos X, de resonancia magnética nuclear , de difracción de neutrones, de infrarrojo y de radiactividad, se han determinado las dimensiones, así , como algunas características de la molécula de agua; por ejemplo, en la figura 1.1 se observa que los radios de Van der Waals del hidrogeno y del oxigeno son de 0.12nm (1.2Ao) y 0.14 nm, respectivamente, que la longitud del enlace covalente es de 0.096 y que el ángulo formado es de 104.15o
En el agua existe una diferencia de electronegatividades que se deben precisamente a que el oxigeno tiene un gran poder de atracción por los electrones de los dos hidrógenos, lo que ocasiona que estos desarrollen una carga parcial positiva (+), y el átomo de oxigeno unacarga parcial doble negativa 2 (-), esto hace que se produzca un momento bipolar muy fuerte cuya dirección se observa en la figura 1.1. Es decir, esta molécula no tiene una carga determinada, pero si un dipolo eléctrico potente que le permite crear puentes de hidrógeno estables con otras iguales o diferentes. Pero de naturaleza polar.
El puente de hidrogeno es el resultado de una atracciónelectrostática y se produce cuando dos átomos cargados negativamente se unen mediante uno de hidrógeno de tal manera que solamente pueden participar los elementos mas electronegativos, como es el caso del nitrógeno, el fluor y el oxigeno (Fig. 1.2). No es propiamente un enlace químico, sino solamente una fuerza de unión electrostática entre átomos provenientes de compuestos polares. Es muy débil (20kJ/mol o 4.7 Kcal/mol aproximadamente), comparado con el enlace covalente (420 kJ/mol o 100 Kcal/mol sin embargo, como todas las moléculas de agua tienen la capacidad de establecerlo en un determinado momento, en conjunto representan una gran fuerza.
Figura 1.2 Puentes de hidrogeno entre moléculas de agua: (a) las moléculas 1 y 2 y la molécula central sehallan en el plano del papel; la molécula 3 se encuentra por encima de el, y la molécula 4 detrás del plano; (b) interacción de moléculas de agua a través de puentes de hidrogeno, y (c) los puentes de hidrogeno entre moléculas de agua producen una estructura tetraédrica.
Debido a sus cargas parciales, cada molécula de agua tiene dos sitios que actúan como receptores y dos como donadores deelectrones, por lo que la interacción de ellas puede crear estructuras tridimensionales estables, responsables de sus propiedades físicas tan peculiares que mas adelante veremos.
Cabe indicar que los puentes de hidrogeno no solo se inducen en el agua, sino con cualquier sustancia que tenga características polares, como son las proteínas y los hidratos de carbonó, con sus diversos grupos hidrófilos(fig. 1.3). Mediante este mecanismo, como revisaremos en otros capítulos, los polímeros y algunos compuestos de bajo peso molecular retienen agua y le confieren a los alimentos propiedades reologicas muy particulares. Las temperaturas bajas los favorecen mientras que las altas los inhiben; se considera que en el hielo 100% de las moléculas establecen puentes de hidrogeno, y que en el vapor este...
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