LAB QUIM/BIO- Características químicas da molécula da água
Molécula da água
A molécula de água tem origem na ligação covalente (ligação que ocorre entre ametais para que os átomos se estabilizem) entre o hidrogênio e o oxigênio. O hidrogênio possui 1 elétron na camada de valência -que se estabilizará com 2 elétrons-. O oxigênio tem 6 elétrons na camada de valência -e se estabilizará com 8 elétrons-. Desta forma a água é formada por átomos que se unem numa proporção fixa, são necessários dois átomos de hidrogênio para estabilizar um átomo de oxigênio. Nesse processo o oxigênio compartilha 2 de seus elétrons 1 com cada átomo de hidrogênio.
Mais características:
-A molécula da água é formada por duas moléculas de hidrogênio e uma de oxigênio: H2O
- A molécula da água é angular, isto é, quando os hidrogênios se juntam ao oxigênio, formam sempre o mesmo ângulo.
- A água é apolar, tendo assim uma parte com carga parcial positiva, outra com negativa.
Componentes:
Oxigênio
Possui número atômico 8, com 8 elétrons, 8 nêutrons e 8 prótons e massa atômica 16u. Suas características, na sua forma molecular O2 e em temperatura ambiente: é um gás incolor, insípido, inodoro, comburente, não é combustível e pouco solúvel em água.
Hidrogênio
É o elemento químico que existe em maior quantidade, mas mesmo abundante, só existe naturalmente em quantidades quando em sua forma molecular. Na temperatura ambiente é um gás diatômico (isto é, quando junto a outro átomo de hidrogênio - H2), é inflamável, incolor, inodoro, insípido, não é tóxico , porém pode causar asfixia, não é corrosivo -mas é altamente reativo- e insolúvel em água. Este elemento é considerado a base da economia do futuro, pois é o combustível principal das 'Células a Combustível', que é um sistema que aproveita a energia elétrica liberada na combinação do hidrogênio com o oxigênio para mover automóveis, por exemplo.
Fórmula Estrutural
Bibliografia: http://www.stefanelli.eng.br/webpage/p-molecula-agua.html
As propriedades Físicas da água
A água possui características bastante singulares e suas propriedades têm sido usadas para definir inúmeras unidades físicas.
Ponto de Fusão e Ebulição da água:
Ponto de fusão é temperatura em que uma substância passa do estado sólido para o líquido, e ponto de ebulição quando uma substancia passa de líquido para gasoso, à determinada pressão.
Ex: a água pura passa do estado sólido para o estado líquido, sob pressão de 1 atm., à temperatura de 0ºC. Por isso é dado o nome de Ponto de Fusão da água na temperatura de 0ºC. E essa mesma água pura, passa do estado líquido ao gasoso na temperatura de 100ºC, que é denominada Ponto de Ebulição da água.
O ponto de fusão de uma substância, a uma determinada pressão, é um valor constante, fator só da substancia pura , e por isso a sua determinação constitui um dos métodos pelo qual pode-se calcular o grau de pureza desta substância. Com isto, se ao determinamos o ponto de fusão de uma substância que pensamos ser pura e durante a sua fusão existirem variações de temperatura superiores a 1ºC, essa substância não pode ser considerada uma substância pura.
Pontos de ebulição e fusão em uma substância pura:
Densidade da água
As propriedades físicas e químicas da água não se igualam às propriedades de nenhum outro líquido, e são elas que a tornam tão indispensável. Entre essas características peculiares da água está a sua densidade no estado líquido e no estado sólido, isto é, na forma de gelo.
A densidade (d) é uma grandeza que mede a relação entre a massa (m) de um corpo e o volume (V) por ele ocupado, sendo calculada pela fórmula:
densidade = massa ou d = m volume V
Geralmente, quando está no estado sólido, a substância se apresenta mais densa que no estado líquido. No entanto, é exatamente o contrário o que acontece com a água. Quando líquida e em temperatura ambiente (cerca de 20ºC), a sua densidade é de 0,99g/cm3.
Tudo que for abaixo de 0,99 g/cm3 boiará na agua, e tudo que for acima, afundará.
Calor específico
Calor específico é uma grandeza física intensiva que define a variação térmica de determinada substância ao receber determinada quantidade de calor. Também é chamado de capacidade térmica mássica. A unidade no SI é J/(kg.K) (joule por quilograma e por kelvin). A unidade mais utilizada é: cal/(g.ºC) (caloria por grama e por grau celsius).
Há dois calores específicos distintos:
-O calor específico sob volume constante
-Calor específico sob pressão constante.
O calor específico sob pressão constante é geralmente maior do que o calor específico à volume constante, sendo isso para materiais com coeficientes de dilatação volumétrico positivos.
Devido ao aumento de volume associado à dilatação térmica, parte da energia fornecida na forma de calor é usada para realizar trabalho contra o ambiente sob pressão constante, e não para aumentar a temperatura em si; o aumento de temperatura experimentado para um sistema sob pressão constante é então menor, do que aquele que seria experimentado pelo mesmo sistema com volume constante uma vez mantida a mesma transferência de energia na forma de calor. No caso do calor específico à volume constante, toda a energia recebida na forma de calor é utilizada para elevar a temperatura do sistema, o que faz com que Cv seja um pouco menor.
A diferença entre os dois é especialmente importante em gases; em sólidos e líquidos sujeitos À pequenas variações de volume frente às variações de temperatura, os valores dos dois na maioria das vezes se confundem por aproximação. Em análise teórica e de precisão, contudo, é importante a diferenciação dos dois.
->Materiais com dilatação anômala, como a água entre 0ºC e 4ºC, não obedecem à regra anterior; nestes casos o calor específico a volume constante é então um pouco maior do que o calor específico a pressão constante.<-
Cv= calor específico sob volume constante
Cp= calor específico sob pressão constante
c= C
m
-> a fórmula do calor específico é dada pela divisão da capacidade térmica de um corpo, pela massa do mesmo.
Bibliografia: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/densidade-agua-gelo.
htmhttp://www.infoescola.com/fisico-quimica/pontos-de-fusao-e-ebulicao
/https://pt.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico
A origem dos seres vivos
Nosso planeta teve origem há cerca de 4,6 bilhões de anos e a existência da Terra está dividida em eras geológicas. O período desde a formação do planeta até 570 milhões de anos atrás é conhecido como era Pré-cambriana e foi no início desse período que surgiram moléculas com capacidade de autoduplicação, responsáveis por anunciar a origem vida.
A atmosfera terrestre possuía uma composição diferente da atual. Acredita-se que era composta pelos gases metano, amoníaco, hidrogênio e vapor de água. As fortes descargas de relâmpagos e os raios ultravioleta irradiados pelo sol teriam promovido uma grande variedade de reações químicas na atmosfera, levando ao
aparecimento, entre outras, de moléculas orgânicas simples, como alcoóis, aminoácidos e açúcares.
Tais moléculas teriam sido arrastadas pelas chuvas da atmosfera até os mares. Nesse novo ambiente, teriam se reunido e formado moléculas orgânicas mais complexas, as chamadas proteínas. Estas, por sua vez, convivendo em meio ácido formaram aglomerados hoje conhecidos como coacervados ou, estimuladas pela variação da temperatura, reuniram-se, formando pequenas gotas conhecidas como microsferas.
Tanto os coacervados como as microsferas são detentores de proteínas enzimáticas associadas a um tipo de molécula originada nas atmosferas primitivas, o ácido nucleico. Esses aglomerados podem ser considerados o primeiro exemplo de ser vivo, pois se acredita que teriam capacidade de se metabolizar, se reproduzir e transmitir hereditariedade, desenvolvendo com isso a aptidão para evoluir.
Resumidamente: A origem da vida no Planeta Terra ocorreu primeiramente na água, em um primeiro momento surgiram seres primitivos, tais como as bactérias, algas e microrganismos, isso há cerca de 3,5 milhões de anos.
->Este vídeo de curta duração mostra a origem da vida, desde o Big Bang, até os dias atuais:
https://www.youtube.com/watch?v=HJOXcIqNfCE
FONTE: http://educacao.uol.com.br/disciplinas/ciencias/origem-da-vida-na-terra-de-moleculas-organicas-simples-a-individuos-pluricelulares.htm