Ionizacion del agua

Ionización del agua

A causa de la pequeña masa del átomo de hidrogeno y dado que su único electrón se halla fuertemente retenido por el átomo de oxigeno, hay una tendencia limitada del Ion de hidrogeno al disociarse del átomo de oxigeno al que se halla unido covalentemente en una molécula de agua y saltar al átomo de oxigeno de la molécula de átomo adyacente a la cual se halla unido por enlacede hidrogeno, supuesto que la energía interna de cada molécula sea favorable.

En esta reacción se produce el Ion hidronio ( H30 +) y el Ion hidroxilo (OH-). En un litro de agua pura a 25ºC. En un momento dado exigen solamente 1.0* 10exp-1 mol de iones H2O y una cantidad de iones OH según muestra las medidas de conductividad eléctrica.
Aunque que por convención se emplea el símbolo H+, conobjeto de abreviar, debe recalcarse que el agua no existen protones desnudos o iones hidrogeno en cantidad significativa; se hallan solamente en forma hidratada; el propio ion hidronio, H20+, se hidrata posteriormente por formación, de enlaces de hidrógenos adicionales con el agua para formar H204, así como formas de hidratación mas elevada (fig 2-6) el Ion hidroxilo se halla también hidratado enel agua liquida.
Vemos en la tabla (2-4) que la velocidad de emigración aparente de los iones de H2O+ en un campo eléctrico es muchas veces superior a la de los cationes univalentes Na+ o K+ esta anomalía es debida a que un protón puede saltar muy rápidamente desde el Ion hidronio, a la que se une por enlace de hidrogeno así una carga eléctrica positiva puede desplazarse a una determinadadistancia desde una molécula de agua a una con poco movimiento de las propias moléculas de agua. Una serie de tales saltos protónicos tiene el efecto de tras localizar los protones a una velocidad que es mucho mayor que la velocidad de difusión, o movimiento global de los iones H3O+por si mismos (Fig. 2-7) los saltos protónicos a lo largo de las moléculas de agua inmovilizadas
En la red cristalina dehielos son los responsables de que el hielo, a pesar de su rígida estructura, posea casi la misma conductividad eléctrica que el agua liquida. La conducción de protones a través de las moléculas de agua unidas por en lace de hidrógeno, llamada efecto túnel puede ser un fenómeno importante en los sistemas biológicos.
Efectos de los solutos sobre las propiedades del agua

La presencia de solutosdisueltos provocan cambios en la estructura y en las propiedades del agua liquida. Por ejemplo, cuando una sal tal como NaCI se disuelve en el agua , los iones Na+ y CI- , se hallan rodeados de una capa de dipolo de l agua. Estos iones hidratados poseen una geometría algo diferente de las agrupaciones de moléculas de agua unidas mediante enlaces de hidrogeno; su ordenación superior y deestructuras es mas regular. la tabla 2-3 muestra las distancias iterionicas medias en disoluciones acuosas de NaCI de función de la concentración de la sal. Observemos cuando la concentración de NaCI es d 0.15 M, que es la concentración aproximada del NaCI es el plasma sanguíneo(y la de sales de K+ en el citoplasma celular) Los iones Na+ y CI- hidratado poseen un diámetro de 0.5 a 0.7 nm y unagrupamiento tetraédrico de cinco moléculas de agua tiene un diámetro de apoximadamente 0.5 nm,esta claro que debe haber un cambio considerable en la estructura tridimensional y en la propiedades del agua liquida cuando se disuelve NaCI en ella a la concentración aproximada con que se encuentre en los fluidos biológicos. Las sales disueltas tienden, por tanto a “romper” la estructura normal del agua.
Elefecto del soluto sobre el disolvente se manifiesta en otro conjunto de propiedades a saber las propiedades coligativas de las disoluciones, las cuales dependen del numero de partículas del soluto por unidades de volumen del disolvente.
Los solutos producen efectos característicos en el disolvente tales como el descenso del punto de congelación, la elevación del punto de ebullición y la...