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2.16: Disolventes
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Solvents
 
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TRANSCRIPCIÓN

2.16: Solvents

2.16: Disolventes

A solvent is a substance, most often a liquid, that can dissolve other substances. Here, the substance being dissolved is called a solute. When a solvent and a solute combine, they form a solution that, at the molecular level, is a homogenous mixture of both the solvent and the solute. Water is a universal biological solvent. Its polar structure allows it to dissolve many other polar compounds. The ability of water to dissolve is governed by a balance between water molecules binding to each other and binding to the solute.

A saturated solution contains the maximum amount of dissolvable solute. For example, salt (NaCl) is readily dissolved in water to create salt water, or saline. It dissolves because salt dissociates into its respective ions sodium (Na+) and chloride (Cl-). Water is polar, so its oxygen atom, being slightly negative, is attracted to the positive sodium ions. Several water molecules can bind to a single sodium ion, creating a sphere of hydration. Likewise, water’s hydrogen atoms are slightly positive and are attracted to the negative chloride ions, again creating a sphere of hydration around the chloride ions. These hydration shells keep the solute particles separated and dispersed, creating a solution.

A saturated solution of salt water (at room temperature) contains about 26% sodium chloride. If more salt is added, the excess cannot be dissolved into the solution and becomes a precipitate at the bottom. The salt content of the Great Salt Lake in Utah (USA) ranges from 5-27%. The Dead Sea, which is bordered by Israel, Jordan, and the West Bank, has a salt content of ~34%. This is substantially higher than the saturation level of salt in water. The excess salt precipitates out, creating extraordinary salt crystal formations.

A solute’s solubility, or ability to dissolve in water, is crucial for biological functions. For example, proteins and amino acids must be dissolved to gain access to cells. Likewise, sodium, chloride, potassium, and calcium ions (among others) are necessary for cellular function. Proteins, ions and other nutrients are dissolved in the blood, which is ~79% water. The kidneys help maintain the proper levels of these dissolved solutes in the blood by removing or adding them during filtration, a process called osmoregulation.

Un disolvente es una sustancia, más a menudo un líquido, que puede disolver otras sustancias. Aquí, la sustancia que se disuelve se llama soluto. Cuando un disolvente y un soluto se combinan, forman una solución que, a nivel molecular, es una mezcla homogénea tanto del disolvente como del soluto. El agua es un disolvente biológico universal. Su estructura polar le permite disolver muchos otros compuestos polares. La capacidad del agua para disolverse se rige por un equilibrio entre las moléculas de agua que se unen entre sí y se unen al soluto.

Una solución saturada contiene la cantidad máxima de soluto disoluble. Por ejemplo, la sal (NaCl) se disuelve fácilmente en agua para crear agua salada o solución salina. Se disuelve porque la sal se disocia en sus respectivos iones de sodio (Na+) y cloruro (Cl-). El agua es polar, por lo que su átomo de oxígeno, siendo ligeramente negativo, se siente atraído por los iones de sodio positivos. Varias moléculas de agua pueden unirse a un solo ion de sodio, creando una esfera de hidratación. Del mismo modo, los átomos de hidrógeno del agua son ligeramente positivos y se sienten atraídos por los iones de cloruro negativos, creando de nuevo una esfera de hidratación alrededor de los iones de cloruro. Estas cáscaras de hidratación mantienen las partículas de soluto separadas y dispersas, creando una solución.

Una solución saturada de agua salada (a temperatura ambiente) contiene aproximadamente un 26% de cloruro de sodio. Si se añade más sal, el exceso no se puede disolver en la solución y se convierte en un precipitado en la parte inferior. El contenido de sal del Gran Lago Salado en Utah (EE.UU.) oscila entre 5-27%. El Mar Muerto, que limita con Israel, Jordania y Cisjordania, tiene un contenido de sal del 34%. Esto es sustancialmente mayor que el nivel de saturación de sal en el agua. El exceso de sal se precipita, creando extraordinarias formaciones de cristal de sal.

La solubilidad de un soluto, o la capacidad de disolverse en agua, es crucial para las funciones biológicas. Por ejemplo, las proteínas y los aminoácidos deben disolverse para acceder a las células. Del mismo modo, los iones de sodio, cloruro, potasio y calcio (entre otros) son necesarios para la función celular. Las proteínas, iones y otros nutrientes se disuelven en la sangre, que es un 79% de agua. Los riñones ayudan a mantener los niveles adecuados de estos solutos disueltos en la sangre extirpreviéndolos o agregándolos durante la filtración, un proceso llamado osmoregulación.

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