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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
CARRERA DE MEDICINA
CICLO II 2022 – 2023
ASIGNATURA: Biofísica ESTUDIANTE: Macias Loor Silvia Ariana
DOCENTE: Dr. Cecil Hugo FECHA:12/12/2022 GRUPO: #1.3
TAREA 3
Realizar un resumen detallado de cada uno de los videos.
Propiedades fisicoquímicas del agua
INTRODUCCIÓN
Vamos a analizar todas las propiedades fisicoquímicas del agua, y explicar cada una estas. Además,
hablaremos de diferentes estudios sobre estas propiedades y ejemplarlos, también hablaremos
sobre la difusión simple y difusión facilitada y su relación los procesos biológicos.
DESARROLLO
Empezaremos revisando las generalidades del agua, ya que esta como requisito necesario para vivir
juega un papel primordial en el desarrollo de todo ser vivo. Esta especie química es determinante
de muchas de las características físico-químicas y biológicas imperantes en el planeta tierra.
El agua es una sustancia que se compone por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (H2O) y se
puede encontrar en estado sólido (hielo), gaseoso (vapor) y líquido (agua). Las propiedades físicas y
químicas del agua son muy importantes para la supervivencia de los ecosistemas.
La palabra agua proviene del latín aqua y es el componente más abundante en la superficie terrestre.
Conocer qué es el agua, qué tipos existen, cómo está formada, cuáles son sus funciones y su ciclo es de gran
relevancia para ayudar a cuidar este elemento vital.
El agua es la sustancia más abundante del planeta y la única que se encuentra en la atmósfera en estado
líquido, sólido y gaseoso. El 97% es agua que pertenece a los océanos y el resto es agua dulce. El agua dulce
también está presente en depósitos acuíferos y permafrost, lagos, embalses, ríos, humedad del suelo, vapor
atmosférico y el agua contenida en los seres vivos. Aunque no toda está disponible, gran parte permanece
siempre helada, formando los casquetes polares y los glaciales. Para poder entender las funciones del agua,
su composición y el ciclo, primero debemos definir qué es el agua: se trata de una sustancia cuyas moléculas
están compuestas por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Es un líquido inodoro –no tiene olor–,
insípido –no tiene sabor– e incoloro –sin color–.
El agua se está presente en diferentes estados, por lo que la encontraremos en los distintos elementos
naturales que están distribuidos por todo el planeta. En su estado líquido fluye por ríos, arroyos y océanos.
En su aspecto sólido se encuentra en los polos, o cuando los lagos y ríos se congelan y se convierten en
hielo. Por último, el agua en forma gaseosa es el vapor y lo encontramos en la atmósfera.
El 70% de la superficie terrestre está cubierta de agua líquida y, de ella, alrededor del 96% corresponde al
agua salada que compone los océanos. Cerca del 69% del restante 30% es el agua congelada de los polos.
Solo entre un 1% y un 4% corresponde al vapor de agua presente en la atmósfera.
Tipos de agua
Si bien su definición es aplicable a cualquier forma en la que se pueda presentar, conviene aclarar que
existen varios tipos de agua en función de sus características químicas, físicas o biológicas:
• Potable: aquella destinada para el consumo humano.
• Dulce: se encuentra en la superficie terrestre de manera natural, así como en ecosistemas
subterráneos.
• Salada: posee una concentración de sales minerales disueltas de cerca del 35%. Se encuentra en
océanos y mares.
• Salobre: tiene más sales disueltas que la dulce, pero menos que la salada.
• Dura: aquella que contiene un alto nivel de minerales disueltos.
• Blanda: en ella se encuentra disuelta una mínima cantidad de sales.
• Destilada: cuando ha sido purificada o limpiada mediante destilación.
• Residuales: cualquier tipo de agua cuya calidad está afectada negativamente por la influencia del ser
humano.
• Negras: contaminadas con heces u orina.
• Grises: también conocida como agua usada, es aquella que proviene del uso doméstico.
• Cruda o bruta: no ha recibido ningún tratamiento y suele encontrarse en fuentes y reservas
naturales.
Funciones para el ser humano
Otro aspecto que define qué es el agua se encuentra en las diferentes funciones que ejerce. Todas
ellas son vitales para la salud del planeta y de los diferentes ecosistemas que lo componen, sean
acuáticos o no. Pero también aporta numerosos beneficios para la salud del ser humano:
• Transporta nutrientes hasta las células para la producción de energía y es el medio en el que
se disuelven los líquidos corporales.
• Facilita la eliminación de toxinas y el exceso de nutrientes por la orina.
• Una buena hidratación preserva la elasticidad, suavidad y tono de la piel.
• Regula la temperatura corporal.
• Mantiene hidratado el cerebro.
• Ayuda a la normalización de la tensión arterial.
• Produce las reacciones de hidrólisis en la digestión.
• Funciona como sostén, lubricante y amortiguador en las articulaciones.
Ciclo del agua
El ciclo del agua o el ciclo hidrológico es uno de los procesos bioquímicos más importantes. El agua sufre
una serie de transformaciones y desplazamientos en los que va pasando por sus tres estados: líquido, sólido y
gaseoso.
Este ciclo se compone de varias etapas, que se desarrollan de forma sucesiva y simultánea, y se repiten y
compenetran con otras:
• Evaporación. El sol calienta los océanos y del resto de superficies acuáticas. Se produce la
evaporación y el aire se carga de humedad. En esta misma fase del ciclo hidrológico estarían
incluidas la transpiración y sudoración de los seres vivos y la sublimación que se produce en la
superficie de los glaciares.
• Condensación. Cuando las moléculas de agua reducen su movilidad y se unen sobre partículas
sólidas suspendidas en el aire, se produce la condensación al enfriarse el agua. Así se forman las
nubes.
• Precipitación. Según se enfrían y condensan las gotas, crecen de tamaño y acaban cayendo debido a
su peso, produciéndose las lluvias.
• Derretimiento y aguas escurridas. El agua que cae sobre tierra firme regresa a los ecosistemas
acuáticos en forma de aguas filtradas hacia las superficies subterráneas, por medio del escurrimiento
por acción de la gravedad y la topografía, o a través del derretimiento de los hielos en las estaciones
cálidas
➢ El agua, un derecho
Fue el 28 de julio de 2010 cuando la Asamblea General de las Naciones Unidas reconoció el agua potable y
el saneamiento básico como un derecho humano esencial para una vida digna. El organismo internacional ya
estimaba que 884 millones de personas no contaban con acceso a agua potable. Y es que con esta resolución,
los estados se comprometieron a proporcionar los recursos necesarios para ayudar a los países más
vulnerables a disponer de suministro de agua y saneamiento saludable y asequible par todos.
Este reconocimiento del agua como un derecho humano es el primer paso para expresar la voluntad de aunar
esfuerzos para satisfacer las necesidades básicas. Cinco años después de esta resolución, Naciones Unidas
aprobó la Agenda 2030 sobre el Desarrollo Sostenible. Esta agenda es la hoja de ruta, formada por 17
objetivos, que los países e instituciones deben seguir para construir un mundo más sostenible.
El Objetivo de Desarrollo Sostenible número 6 pretende lograr el acceso universal y equitativo al agua
potable, así como garantizar los servicios de saneamiento e higiene adecuados. Esta meta sostenible busca
poner fin a una problemática que está causando que cada día, alrededor de 1000 niños mueran debido a
enfermedades como al diarrea asociada al consumo de agua no potable.
Con la irrupción y expansión de la pandemia mundial de la Covid-19 se ha evidenciado la importancia vital
de disponer de un saneamiento e higiene adecuado como medida eficaz para prevenir y contener las
enfermedades. El lavado de manos ha sido una de las recomendaciones fundamentales para prevenir la
expansión del virus en el último año. Aún así, sigue habiendo miles de millones de personas que no
disponen de este derecho humano universal
El agua era considerada como una sustancia homogénea, hasta el descubrimiento de los isótopos de
hidrógeno y oxígeno. Más adelante se comprobó que era una mezcla en la cual varía las cantidades relativas
de distintos constituyentes.
Este líquido fundamental contiene grandes anomalías en sus propiedades. Los valores elevados en sus
puntos de fusión y ebullición, vaporización y sublimación, conductividad térmica, capacidad térmica,
tensión superficial y constante dieléctrica. Todas estas propiedades juegan un papel que podemos considerar
fundamental en el desarrollo de la vida.
Las propiedades físicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces del hidrógeno, llamados “puentes
de hidrógeno”, los cuales se presentan en mayor cantidad en el agua sólida. La capacidad que tienen las
sustancias para intercalar sus moléculas con las de otro compuesto se denomina solubilidad (Gama, 2012),
es decir, que puede combinarse con otra sustancia. Esta característica le permite facilitar las reacciones
bioquímicas necesarias para la vida, de modo que, por ser tan importante, es también muy abundante en los
organismos vivos. El agua representa 75% de su peso en promedio, tal es el caso del ser humano, sin
embargo, existen organismos en los que el agua representa hasta 95%, por ejemplo, las medusas.
✓ Densidad del Agua
La densidad del agua es 1 (exactamente 0,9999 a 20º C). La congelación del agua es bas-tante distinta a la
de otros líquidos. Los puentes de hidrógeno producen un reordena-miento cristalino que hace que el hielo se
expanda más allá del volumen del líquido ori-ginal, de forma que su densidad resulta menor y flota. Si no
fuese así los cuerpos de agua se congelarían en el fondo y la vida, en la forma que conocemos no existiría.
✓ Viscosidad del Agua
Es la propiedad que tiene un líquido de oponer resistencia a todo movimiento, ya sea interno o global del
flujo. Es un papel fundamental de las pérdidas de carga y por tanto juega un papel fundamental en el
tratamiento del agua. Disminuye cuando aumenta la temperatura. Aumenta conforme aumenta el contenido
en sales disueltas, por lo que es más viscosa el agua del mar que la de un río.
✓ Calor Específico
Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1Kg de agua en 1ºC. Es la sustancia que
posee mayor calor específico (4.180 J/Kg/ºC). Varía en función de la tem-peratura y presenta un mínimo a
35ºC.
✓ Calor Latente
Cantidad de calor necesaria para efectuar el cambio de estado de la unidad de masa pre-viamente llevada a
la temperatura que corresponda a la tensión reinante. La energía requerida para romper un puente de
hidrógeno y liberar una molécula de agua (H20) para formar vapor, es mucho mayor que la requerida por
muchos compuestos quí-micos comunes. El calor de vaporización del agua es de 539 Kcal/Kg, es por ello
que el va-por de agua tiene un alto contenido energético y es un medio ideal para transferir energía.
✓ Tensión Superficial
Es la fuerza de tracción que se ejerce sobre la superficie del líquido. El agua tiene una tensión superficial
muy elevada debido a los puentes de hidrógeno. La tensión superficial disminuye al aumentar la
temperatura. Se mide en Newton/metro.
✓ Conductividad
El agua es ligeramente conductora de electricidad, aumentando su conductividad si se añaden sales u otros
materiales ionizantes.
✓ Color
El agua pura no es incolora, tiene un tinte azul verdoso en grandes volúmenes. El color afecta estéticamente
a la potabilidad de las aguas y afecta como colorante de ciertos pro-ductos cuando se utiliza en su
fabricación. Las medidas de color se hacen por comparación con un estándar arbitrario a base de cloruro de
cobalto Cl2Co y cloroplatino de potasio Cl6PtK2 y se expresa en una escala de unidades de Pt-Co (unidades
Hazen) o simplemente escala Pt.
✓ Turbidez
Es la dificultad del agua para transmitir la luz de los materiales en suspensión, coloidales o muy finos. Son
materiales difíciles de decantar y filtrar. La medición se hace por comparación con la turbidez inducida por
diversas sustancias. Se utilizan unos aparatos llamados turbidímetros de los que existen varios tipos. El
color, la turbidez y la conductividad se utilizan como parámetros de la calidad del agua.
En general, el agua se relaciona directamente con el funcionamiento de las células y los organismos porque
es el vehículo por medio del cual los nutrientes y sustancias esenciales para la vida ingresan a las células.
También gracias a ella los organismos vivos excretan sus productos de desecho y porque facilita las
reacciones bioquímicas para el adecuado metabolismo.
Metabolismo: Proceso en el que las células de los organismos vivos sintetizan sustancias complejas.
Miliequivalentes: Medida de normalidad, unidad mínima de masa que se requiere para que pueda reaccionar.
Es importante saber que el agua no sólo es indispensable para que los procesos metabólicos en los seres
vivos se realicen, también se requiere porque en el agua se encuentran algunos minerales importantes, como
el sodio (Na), potasio (K), calcio (Ca), cloro (Cl), fósforo (P) y algunos otros. Estos elementos están
disueltos en el agua en pequeñísimas cantidades, en el orden de miliequivalentes por litro (mEq/l),
usualmente se encuentran formando compuestos simples o en forma libre.
Para el ser humano, se ha considerado que el agua es posiblemente el compuesto químico más importante
para las funciones y actividades que realiza y también el más versátil, ya que como reactivo químico puede
funcionar como ácido, álcali, ligando, agente oxidante o agente reductor.
Agente oxidante: Agente o elemento que recibe electrones en una reacción química.
Agente reductor: Agente o elemento que dona electrones en una reacción química.
Álcali: Sustancia que presenta propiedades alcalinas, sinónimo de base, contrario a ácido.
El agua reúne una serie de propiedades que la convierten en un disolvente único e insustituible en la
biosfera. Las Podemos clasificar en:
La primera propiedad que vamos a revisar corresponde a la adhesión, esta propiedad se define como la
atracción de moléculas de un tipo con otras moléculas de diferente tipo. Esta propiedad es muy importante
para el agua ya que presenta grandes fuerzas de adhesión, especialmente cuando interactúa con otras
moléculas que presenten cargas positivas o negativas. Cinco mecanismos han sido propuestos para explicar
por qué un material se adhiere a otro, estos son:
✓ Adhesión mecánica
Los materiales adhesivos rellenan los huecos o poros de las superficies manteniendo las superficies unidas
por enclavamiento. Existen formas a gran escala de costura, otras veces a media escala como el velcro y
algunos adhesivos textiles que funcionan a escalas pequeñas. Es un método similar a la tensión superficial
✓ Adhesión química
Dos materiales pueden formar un compuesto al unirse. Las uniones más fuertes se producen entre átomos
donde hay permutación (enlace iónico) o se comparten electrones (enlace covalente). Un enlace más débil se
produce cuando un átomo de hidrógeno que ya forma parte de una partícula se ve atraída por otra de
nitrógeno, oxígeno o flúor, en ese caso hablaríamos de un puente de hidrógeno. La adhesión química se
produce cuando los átomos de la interfaz de dos superficies separadas forman enlaces iónicos, covalentes o
enlaces de hidrógeno. El principio de la ingeniería detrás de adhesión química en este sentido es bastante
sencillo: si las moléculas de superficie se pueden unir, a continuación, las superficies se unen entre sí por
una red de estos enlaces. Cabe mencionar que estas fuerzas iónicas y covalentes atractivas son eficaces sólo
en distancias muy pequeñas de menos de un nanómetro. Esto significa que, en general, no sólo las
superficies que se quieren unir estén muy próximas entre sí, sino también, que estos enlaces sean bastante
frágiles, ya que las superficies a continuación deben mantenerse juntas.
✓ Adhesión dispersiva
En la adhesión dispersiva, dos materiales se mantienen unidos por las fuerzas de van der Waals: la atracción
entre dos moléculas, cada una de las cuales tiene regiones de carga positiva y negativa. En este caso, cada
molécula tiene una región de mayor carga positiva o negativa que se une a la siguiente de carga contraria.
Este efecto puede ser una propiedad permanente o temporal debido al movimiento continuo de los
electrones en una región. En la ciencia de superficies el término "adhesión" siempre se refiere a una
adhesión dispersiva. En un sistema sólido-líquido-gas normal (como una gota de un líquido sobre una
superficie rodeada de aire) el ángulo de contacto es usado para cuantificar la adhesividad. En los casos
donde el ángulo de contacto es bajo la adhesión está muy presente. Esto se debe a que una mayor superficie
entre el líquido y el sólido conlleva una energía superficial mayor.
✓ Adhesión electrostática
Algunos materiales conductores dejan pasar electrones formando una diferencia de potencial al unirse. Esto
da como resultado una estructura similar a un condensador y crea una fuerza electrostática atractiva entre
materiales.
✓ Adhesión difusiva
La interfaz se indica por la línea de puntos. A) Los polímeros no reticulados son algo libres para difundirse
a través de la interfaz. Un bucle y dos colas distales se ven difundir. B) Los polímeros reticulados no son lo
suficientemente libres para difundir. C) polímeros "Scissed" son muy libres, con muchas colas que se
extienden a través de la interfaz. Algunos materiales pueden unirse en la interfase por difusión. Esto puede
ocurrir cuando las moléculas de ambos materiales son móviles y solubles el uno en el otro. Esto sería
particularmente eficaz con las cadenas de polímero en donde un extremo de la molécula se difunde en el
otro material. También es el mecanismo implicado en sinterización. Cuando el metal o cerámica en polvo se
somete a presión y se calienta, los átomos difunden de una partícula a otra. Esto hace que se homogenice el
material.
La unión por difusión se produce cuando las especies de una superficie penetran en una superficie adyacente
sin dejar de ser unido a la fase de su superficie de origen. La libertad de movimiento de los polímeros tiene
un fuerte efecto en su capacidad para entrelazarse, y, por lo tanto, en la unión por difusión. Por ejemplo, los
polímeros reticulados son menos capaces de difundir porque se unen entre sí en muchos puntos de contacto,
y no son libres de girar en la superficie adyacente. Los polímeros reticulados, por el contrario, son más
libres para pasear en la fase adyacente al extender las colas y los lazos a través de la interfaz.
Una vez al otro lado de la interfaz, las colas y los bucles forman enlaces favorables. Si bien estos pueden ser
frágiles, son bastante fuertes cuando se forma una gran red de estos enlaces. La capa más externa de cada
superficie desempeña un papel crucial en las propiedades adhesivas de dichas interfaces, ya que incluso una
pequeña cantidad de interdigitación - tan poco como uno o dos colas de 1,25 angstroms de longitud - puede
aumentar los enlaces de van der Waals en un orden de magnitud.
Por otro lado, también se tiene a la cohesión ésta se define como la atracción que tienen las moléculas con
otras de su mismo tipo, en el caso del agua las fuerzas de cohesión son altas gracias a que el agua puede
formar puentes de hidrógeno. Por ejemplo, el agua al estar en contacto con una superficie se adhiere a ella,
lo que nos indica que la fuerza de adhesión es mayor que la fuerza de cohesión; pero si el fluido lo
cambiamos ahora por mercurio podemos notar que las moléculas en lugar de adherirse a la superficie van a
tender a formar pequeñas gotas, entonces, en esta sustancia es la fuerza de cohesión será mayor a la fuerza
de adhesión, ya que las moléculas no tienden a extenderse, sino que permanecen juntas. Por lo tanto, este
tipo de fluidos no moja, por otro lado, las fuerzas de cohesión son las responsables de que exista la tensión
superficial y esta es la tendencia de la superficie de un líquido a resistirse a la ruptura cuando se le somete a
un estado de tensión. Este fenómeno le permite al agua formar pequeñas gotas esféricas. Además, les
permite a los insectos poderse desplazar sobre ella sin hundirse, esto es gracias a que las moléculas que se
encuentran en la superficie pueden formar puentes de hidrógeno con las moléculas vecinas, así
sucesivamente formar más puentes de hidrógeno con moléculas de agua que se encuentra en la mayor
profundidad; pero como estas se encuentran en contacto con el aire por uno de sus lados entonces se van a
formar menos enlaces entre ellas, además de que éstos van a ser más fuertes; gracias a esto se puede percibir
como el agua forma una membrana muy delgada.
Las fuerzas cohesivas son las responsables de la tensión superficial, un fenómeno que resulta en la tendencia
de la superficie de un líquido a resistirse a la ruptura cuando se le somete a tensión o estrés. Las moléculas
de agua en la superficie (en la interfase entre el agua y el aire) formarán puentes de hidrógeno con sus
vecinas, al igual que las moléculas que se encuentran a mayor profundidad en el líquido. Sin embargo, como
están expuestas al aire por uno de sus lados, tendrán menos moléculas de agua con las cuales unirse y los
enlaces formados entre ellas serán más fuertes. La tensión superficial hace que el agua forme pequeñas gotas
esféricas y le permite soportar pequeños objetos, como un pedazo de papel o una aguja, si se colocan con
cuidado en su superficie.
Por último, tenemos al fenómeno de capilaridad, este fenómeno depende de la atracción entre las moléculas
de agua y el vidrio es decir de la adhesión y también depende de las interacciones entre las moléculas de
agua con otras de su mismo tipo. Es decir, de la cohesión y se define como la propiedad de ascenso o
descenso del agua dentro de un tubo capilar (un tubo capilar corresponde a un recipiente muy estrecho que
puede albergar algún líquido) en este caso si el líquido asciende por el capilar predomina la adhesión, pero si
éste desciende predomina la cohesión y así gracias a la capilaridad el agua puede distribuirse desde las raíces
de un árbol hacia todas las partes del mismo.
Datos extras sobre el agua
El 70% de la superficie de la Tierra es agua
Por muy paradójico que suene a pesar de su nombre, solamente un 30% es tierra firme en nuestro planeta.
De este porcentaje de agua, aproximadamente un 96% se corresponde con los mares y océanos y poco más
del 3% con agua dulce, que se encuentra en ríos, lagos, arroyos y acuíferos subterráneos además de la que
permanece congelada. Y ya que estamos profundizando en las cifras, dentro del agua dulce, el 69% se
corresponde con agua en estado de congelación. Aunque esta cifra va disminuyendo debido a las
consecuencias del cambio climático.
Entre el 50 y el 60% del peso del cuerpo humano es agua
Las cifras habituales varían entre un 50 y un 55% en mujeres y en torno al 60% en los hombres. El agua está
presente por todo el cuerpo y en todos los órganos y realiza varias funciones imprescindibles en nuestro
organismo. Ayuda en el proceso de digestión y también en la distribución de nutrientes. También ayuda a
regular la temperatura y es vital para eliminar residuos tóxicos. Por todo esto es vital que bebamos, como
mínimo, unos 2 litros de agua cada día.
Pero el agua no está solo en el líquido
Además de esos 2 litros de agua recomendados, cada día las personas consumimos más agua sin darnos
cuenta. La razón está en que la mayoría de los alimentos aportan un porcentaje de agua, sobre todo frutas,
verduras y hortalizas. Por eso, al estar consumiendo una dieta rica en alimentos sanos y saludables, también
estamos ayudando al organismo a hidratarse.
Hay personas alérgicas al agua
Hay muy pocos casos diagnosticados, unos 35 alrededor del mundo, pero existen personas que padecen de la
conocida como urticaria acuagénica. Esta alergia se manifiesta a través de rojeces o ronchas en la piel que
aparecen después de haber estado en contacto con el agua y que suelen desaparecer menos de una hora
después. Todavía no se ha determinado la causa que provoca la urticaria acuagénica.
Los animales de agua dulce se están extinguiendo más rápido que los animales terrestres
Varios factores explican la rápida desaparición de estas especies. El crecimiento de la población junto con la
canalización de varios ríos y la contaminación ha reducido la cantidad de agua dulce y provocado la
desaparición de numerosos hábitats en los que vivían y se reproducían estos animales de agua dulce.

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