DEFINA AS PROPRIEDADES GERAIS DA ÁGUA, EXPLICITANDO AS INTERAÇÕES INTERMOLECULARES DA ÁGUA NA DISSOLUÇÃO.

FUNDAÇÃO EDUCACIONAL LUCAS MACHADO

FACULDADE CIÊNCIAS MÉDICAS DE MINAS GERAIS

Fernanda Quintão Ferreira

Gabriela de Sousa Oliveira

Lícia Berberich Melo

Luana Corrêa Cunha

Maria Letícia Pinheiro Campos

1º GD DE BIOQUÍMICA I

Belo Horizonte

2017

1. DEFINA AS PROPRIEDADES GERAIS DA ÁGUA, EXPLICITANDO AS INTERAÇÕES INTERMOLECULARES DA ÁGUA NA DISSOLUÇÃO.

A água é a substância mais abundante encontrada no planeta Terra. Ela compõe cerca de 70% da superfície terrestre, sendo, majoritariamente água salgada, e é essencial para a existência e manutenção da vida. É composta por um átomo de oxigênio ligado covalentemente a dois átomos de hidrogênio.

1.1 Polaridade

Pode-se dizer que a molécula de água é polar, ou seja, possui uma densidade de elétrons distribuída de forma desigual entre os átomos que a formam. O oxigênio possui uma carga parcial negativa, pois detém dois pares de elétrons não compartilhados e é um elemento altamente eletronegativo (logo, com alta capacidade de atrair os elétrons participantes de uma ligação química). Já os dois átomos de hidrogênio possuem uma carga parcial positiva, uma vez que seus elétrons únicos ficam mais próximos do oxigênio na ligação covalente.

Existe uma atração entre essas cargas parciais, o que gera a chamada ligação de hidrogênio (ligação entre um polo muito negativo e outro muito positivo), responsável pela união das moléculas de água. Essa ligação regula os pontos de ebulição e de fusão da água, além de auxiliar outras características, como o elevado calor específico dessa substância e o fato de ela ser um solvente bastante abrangente.

1.2 Dissolução

A dissolução é a capacidade da água líquida de dissolver substâncias iônicas ou polares, formando soluções homogêneas. Essa propriedade é mediada pela formação de ligações intermoleculares entre a água e o soluto utilizado na dissolução: há uma interação entre os polos positivos (hidrogênios) daquela substância com os polos negativos do soluto, ocorrendo o contrário com o polo negativo (oxigênio), que passa a interagir com os polos positivos do soluto.

Essa interação ocorre de maneira organizada, uma vez que as moléculas de água passam a envolver as moléculas do soluto, conferindo grande estabilidade à solução, sendo que, visualmente, ocorre o desaparecimento deste último. Quando o solvente utilizado na dissolução é a água, esse processo chama-se hidratação.

As ligações intermoleculares que podem ocorrer nesse processo são as ligações de hidrogênio (explicitadas no item 1.1) e as interações dipolo-dipolo, que ocorrem entre duas moléculas polares com a formação de polos eletrostáticos, sendo menos intensa que a ligação de hidrogênio.  

Um exemplo de dissolução é a do cloreto de sódio (NaCl), o sal de cozinha. Ao se misturar água e NaCl, o retículo cristalino do sal é quebrado, pois a água passa a competir com a ligação iônica existente entre o sódio e o cloro, sendo mais atrativa. O sódio possui carga positiva (+1) e interage com o polo negativo da água, o oxigênio. Já o cloro possui carga negativa (-1), interagindo com o polo positivo dos hidrogênios. Contanto, é preciso lembrar que o processo de dissolução é finito, logo, nos casos de excesso de soluto, as moléculas de água estarão saturadas e, por não realizarem mais interações intermoleculares, o soluto irá se precipitar.

1.3 Tensão superficial

É uma propriedade dos líquidos que ocorre devido às forças de atração presentes entre as moléculas de água e entre as moléculas presentes na superfície (atmosfera, na maioria das vezes).

As moléculas que se encontram no interior do líquido possuem um conjunto de forças atuando sobre elas, que, somadas, são nulas. Porém, as moléculas da superfície lidam com forças de atração apenas inferiormente e lateralmente, o que cria uma tensão resultante na superfície. Assim, essa camada funciona como uma película elástica.

1.4 Densidade

A densidade de qualquer substância é calculada pela divisão de sua massa pelo seu volume. No caso da água, a densidade tem o valor de 1 g/cm³ quando está em seu estado líquido.

Na maioria das substâncias, com o decréscimo da temperatura, e consequente aproximação das moléculas, há um aumento da densidade. Contudo, a água possui um comportamento anômalo: ao estar sob temperaturas mais baixas, suas moléculas se organizam em formato de hexágonos, o que aumenta o volume total da amostra de líquido. Logo, a densidade da água sólida é menor que da líquida.

Esse comportamento anômalo explica o fenômeno do cubo de gelo flutuante, uma vez que, por ter menor densidade que seu estado líquido, ele não afunda quando imerso em um recipiente contendo água líquida.

1.5 Calor específico

O calor específico de uma substância (ou capacidade térmica) é determinado pela quantidade de calor (em calorias) que é necessária para elevar a temperatura de 1g de amostra em 1°C. O calor específico da água é bastante elevado, 1cal/°C.

Esse valor elevado significa que, para que a água tenha sua temperatura alterada, deve ser fornecida ou ser tirada uma grande quantidade de calor. Esse fenômeno é explicado pela presença de ligações de hidrogênio na água: é preciso fornecer uma maior quantidade de calor para que essas ligações sejam quebradas, ou menor quantidade, para que as ligações sejam restabelecidas. Vale frisar que o aumento de temperatura ocorre quando há maior movimentação entre as moléculas.

2. CLASSIFIQUE OS AMINOÁCIDOS DE ACORDO DE ACORDO COM O COMPORTAMENTO DE SEU GRUPO RADICAL EM pH 7 E DESCREVA AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE CADA GRUPO.

Os aminoácidos são moléculas que se polimerizam para formar as proteínas. Existem mais de 1 bilhão de sequências possíveis para a combinação dessas moléculas e cada uma determina uma função única.

Inicialmente, os aminoácidos são divididos em essenciais (aqueles que, por possuírem via de síntese complexa, não são produzidos pelo corpo, logo, devem ser conseguidos pela alimentação) e não essenciais (produzidos pelo metabolismo).

Outra classificação possível é a que vai de acordo com a polaridade de cada aminoácido em pH 7. Esse pH específico foi escolhido porque a polaridade dessas estruturas pode ser alterada conforme a acidez ou basicidade do meio no qual estão inseridas.

2.1 Aminoácidos apolares alifáticos

São aqueles cujo grupo radical é composto, majoritariamente, por hidrocarbonetos. Eles promovem interações hidrofóbicas e, geralmente, se encontram no interior da proteína, sendo importantes na definição da estrutura desse composto. Entram nessa classificação os seguintes aminoácidos: alanina, prolina, valina, leucina, isoleucina e metionina. A glicina também faz parte dessa grupo, contudo, ela não é realmente apolar.