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