jueves, 25 de octubre de 2012

COMPUESTOS Y SOLUCIONES INORGÁNICOS



La mayor parte de las sustancias químicas del cuerpo se encuentra bajo la forma de compuestos. Los químicos y los biólogos dividen a estos compuestos en dos clases principales: orgánicos e inorgánicos. 



En general, los compuestos inorgánicos carecen de carbono y tienen estructuras simples. Incluyen el agua, numerosas sales, ácidos y bases. Pueden presentar tanto enlaces iónicos coo covalentes. 



El 55 a 60% de la masa corporal magra total de un adulto está formado por agua; todos los otros compuestos inorgánicos representan el 1 a 2%. El dióxido de carbono (CO3), el ion bicarbonato  (HCO3-) y el ácido carbónico (H2CO3) son ejemplos de compuestos inorgánicos que contienen carbono, por lo general llevan hidrógeno y siempre forman enlaces covalentes. La mayoría son moléculas grandes y muchos están formados por largas cadenas de átomos de carbono. Los compuestos orgánicos representan del 38 al 43% restante del cuerpo humano.



AGUA



El agua es el compuesto más abundante y de mayor importancia en todos los organismos vivos. Mientras que el ser humano puede sobrevivir varias semanas sin alimento, si careciera de agua moriría en cuestión de días. 

Casi todas las reacciones químicas del cuerpo se producen en un medio acuoso. El agua tiene numerosas propiedades que la convierten en un compuesto indispensable para la vida. 

Ya hemos mencionado su propiedad más importante: la polaridad, la distribución desigual de sus electrones de valencia que le confiere una carga parcial negativa cerca del único átomo de oxígeno y dos cargas parciales positivas cerca de sus dos átomos de hidrógeno. 

Esta propiedad por sí sola hace que sea un excelente solvente para otras sustancias iónicas o polares, le otorga cohesión a las moléculas de agua (tienden a permanecer juntas) y resistencia a los cambios de temperatura.


EL AGUA COMO SOLVENTE

Como disuelven las moléculas de agua polares sales y sustancias polares:
Cuando se coloca un cristal de cloruro de sodio en agua, el átomo de oxígeno
ligeramente negativo 
(amarillo) de las moléculas de agua es atraído por los iones
de sodio positivos (Na
+), y el extremo ligeramente positivo de hidrógeno (azul) de
las moléculas de agua es atraído por los iones de cloruro negativos (Cl
-). Además
de disolver cloruro de sodio, el agua también causa su disociación, o su separación
en partículas cargadas.

En la época medieval se buscaba en vano "el solvente universal", una sustancia que pudiera disolver todos los otros materiales. No se encontró ninguna sustancia que lo hiciera mejor que el agua. Pese a ser el solvente más versátil que se conoce, no es el solvente universal que añoraban descubrir los alquimistas. Si lo fuera, ¡no podría ser contenida porque disolvería todos los recipientes! ¿Qué es un solvente? En una solución, una sustancia denominada solvente disuelve a otra sustancia conocida como soluto. Por lo general, una solución contiene mayor proporción de solvente que de soluto. Por ejemplo, el sudor es una solución diluida de agua (el solvente) con pequeñas cantidades de sales (los solutos).


La versatilidad del agua como solvente de sustancias ionizadas o polares se debe a sus enlaces covalentes polares y a su forma curva que permite que cada molécula de agua interactúe con muchas moléculas o iones vecinos. Los solutos que poseen carga o que contienen uniones covalentes polares son hidrófilos (hidro: agua y filo: amar, de la palabra hýdoor y philéin), lo cual significa que se disuelven con facilidad en agua. En azúcar y la sal son ejemplos habituales de solutos hidrófilos. En contraste, las moléculas que contienen una mayor proporción de enlaces covalentes no polares son hidrófobas (fobo: temor, de la palabra phóbos). No son muy solubles en agua. Entre los compuestos hidrófobos se hallan las grasas animales y los aceites vegetales.



Para comprender el poder de disolución del agua, podemos observar lo que ocurre cuando se coloca un cristal de sal como el cloruro de sodio (NaCl) en agua. El átomo de oxígeno electronegativo de las moléculas de agua atrae los iones sodio (Na+) y el (Cl-) de la superficie del cristal rompiendo los enlaces iónicos que mantienen el NaCl unido. Las moléculas de agua que rodean los iones también disminuyen la posibilidad de que el Na+ y el Cl- se unan y formen un nuevo enlace iónico.



La capacidad del agua de formar soluciones es esencial para la salud y la supervivencia. Como puede disolver muchas sustancias distintas, constituye un medio ideal para las reacciones metabólicas. El agua permite que los reactivos disueltos choquen entre sí para formar productos. También disuelve productos de desecho, lo cual hace posible eliminarlos con la orina.

EL AGUA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS



El agua sirve como medio para la mayor parte de las reacciones químicas del organismo, y en algunas participa como reactivo o producto. Durante la digestión, por ejemplo, las reacciones de degradación rompen grandes moléculas de nutrientes en moléculas más pequeñas mediante la adición de moléculas de agua. Este tipo de reacción se denomina hidrólisis (hidro + lysis, disolución). Las reacciones de hidrólisis permiten la absorción de los nutrientes de la dieta. Al contario, cuando dos moléculas pequeñas se unen para formar una molécula más grande en una reacción de síntesis y deshidratación (des-, de des, sin + hidro), uno de los productos que se forma es el agua. Estas reacciones se producen durante la síntesis de proteínas y otras moléculas grandes.



PROPIEDADES TÉRMICAS DEL AGUA



En comparación con la mayoría de las sustancias, el agua puede absorber o liberar una cantidad relativamente grande de calor sólo mediante un ligero cambio en su temperatura. Por tal motivo, se dice que el agua tiene una gran capacidad calórica. Esta propiedad se debe a los numerosos puentes de hidrógeno que hay en el agua. A medida que absorbe energía térmica, parte de esta energía se utiliza para romper esos puentes. Por lo tanto, queda menor cantidad de energía para aumentar el movimiento de las moléculas de agua, lo cual elevaría su temperatura. La gran capacidad calórica del agua es la razón por la cual se la utiliza en los radiadores de los automóviles; enfría el motor al absorber el calor sin que aumente su propia temperatura a niveles intolerables. La gran cantidad de agua que tiene el cuerpo ejerce un efecto similar. Disminuye el impacto de los cambios de temperatura  del ambiente y ayuda a mantener la homeostasis de la temperatura corporal.


El agua también requiere gran cantidad de calor para pasar de su forma líquida a su forma gaseosa. Su temperatura de evaporación es alta. A medida que se evapora de la superficie de la piel, elimina gran cantidad de calor y proporciona un importante mecanismo de enfriamiento.



EL AGUA COMO LUBRICANTE



El agua es un componente importante del moco y otros líquidos lubricantes del cuerpo. La lubricación es necesaria sobre todo en el tórax (cavidades pleurales y pericárdica) y en el abdomen (cavidad peritoneal), donde los órganos internos se rozan y deslizan entre sí. También se necesita en las articulaciones, donde los huesos, ligamentos y tendones se ponen en contacto unos con otros. Dentro del tracto gastrointestinal, el moco y otras secreciones acuosas humedecen los alimentos, lo cual favorece el tránsito a través del tubo digestivo. 


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