14-10-13 Lezione 2_parte 1
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Fortunatamente, il numero di legami chimici che si vengono a formare nei
composti di interesse biologico è piuttosto prevedibile.
ossigeno azoto carbonio
L’acqua è una molecola fondamentale per lo sviluppo della vita.
La maggior parte dell’organismo umano è composto da acqua (circa 70%
del peso corporeo).
L’acqua è il solvente dentro al quale sono sciolte tutte le sostanze del
nostro organismo.
L’acqua “ospita” tutte le reazioni enzimatiche che avvengono nel nostro
corpo e partecipa a moltissime reazioni chimiche nelle cellule e
nell’ambiente extracellulare.
Le sostanze che interagiscono rapidamente con l’acqua sono dette
idrofiliche. Idrofobiche, invece, sono le sostanze che non si sciolgono in
acqua.
zuccheroolio
L’acqua è una piccola molecola polare.
I tre atomi (H-O-H) non sono allineati ma formano un angolo di circa
105°.
Tra le molecole d’acqua si formano
continuamente legami idrogeno
(legami deboli)
La geometria delle molecole di H2O nell’acqua allo stato solido (ghiaccio) è
altamente ordinata e data dai quattro legami idrogeno che ogni molecola
instaura con le vicine.
La presenza dei legami idrogeno nell’acqua è responsabile di alcune
importantissime caratteristiche chimiche e fisiche.
1 molecirca
6x1023 particelle
(atomi o molecole)
esempi 12g
C23g
Na
18g
H2O
44g
CO2
1 mole
di soluto
circa
6x1023 particelle
(atomi o molecole)
Soluzione 1 molare
(1M o 1 mol/L)
Qual è la molarità dell’acqua?
Per rispondere a questa domanda, occorre sapere quante moli di acqua
(H2O) sono presenti in un litro di acqua.
Un litro di acqua pesa 1 Kg
(1000 g).
Quante moli di acqua sono
presenti in 1000 grammi?
1000 g= 55,55 moli
Quindi, in un litro di acqua sono presenti
55,55 moli di H2O.
La molarità dell’acqua è 55,55.
18 g/mole
L’acqua ha una bassa tendenza ad andare incontro a autoionizzazione.
ione
idronio
ione
idrossido
Nell’acqua pura, le concentrazioni di ione idronio e idrossido sono
esattamente uguali (10-7 mol/L).
Una soluzione in cui le specie H3O+ e OH- sono presenti in uguale
quantità (10-7 mol/L) è detta neutra.
pH = -log10 [H3O+]
Una conveniente forma per indicare la concentrazione di ioni H3O+
all’interno di una soluzione è il pH.
c = log a b ac = b
Ad esempio, il logaritmo in base 10 di 1000 è 3.
log10 1000 = 3 103 = 1000
pH = -log10 [H3O+]
[H3O+]
Ad esempio, una soluzione neutra, in cui la concentrazione di H3O+ è 10-7
M(0,0000007 mol/L), avrà pH 7.
pH = -log10 10-7 = 7
Una specie chimica in grado di aumentare il numero di H+ (H3O+) presenti
in soluzione è chiamata acido.
HCl + H2O H3O+ + Cl-
acido
cloridrico
HF + H2O H3O+ + F-
acido
fluoridrico
Una specie capace di ridurre il numero di H+ (H3O+) presenti in soluzione
è chiamata base.
NaOH + H2O Na+ + OH-
idrossido di
sodio
OH- + H+ H2O
NH3 + H2O NH4+ + OH-
ammoniaca ione ammonio