Se a água é formada de hidrogênio e oxigênio, por que não conseguimos respirar debaixo d’água?

Ciência: Química
Nível: básico

Todos nós aprendemos um dia que uma molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, e sabemos também que é justamente o oxigênio que garante nossa sobrevivência porque dependemos dele para respirar. Não seria óbvio, então, que pudéssemos respirar debaixo d’água?

A resposta pode não ser tão óbvia quanto parece. O resultado das reações químicas muda bastante de acordo com a quantidade de átomos envolvidos e o modo como eles são agrupados, e um bom exemplo é a glucose, que é composta pelos mesmos elementos que o vinagre!

A verdade é que nem mesmo os peixes respiram esse oxigênio do H2O, o que eles respiram é o O2 dissolvido na água. Não podemos respirar o oxigênio da água porque ele está ligado aos dois átomos de hidrogênio e não conseguimos respirar o líquido resultante dessa ligação, nossos pulmões não são preparados para isso.

Os peixes extraem o oxigênio dos gases dissolvidos na água (que são muitos) através de suas guelras, mas o processo é complexo e exige bastante trabalho.

Nossos pulmões, ao contrário, não possuem uma superfície para fazer essa absorção e a quantidade de água necessária para realizar o processo seria bastante prejudicial ao nosso corpo. Estamos preparados para utilizar o oxigênio contido no ar, que é muito mais abundante e cujo processo é mais simples.

Mesmo que pudéssemos fazer essa transformação dentro de nosso corpo, o fato de nossa temperatura corpórea ser mais alta que a dos peixes exigiria que pudéssemos processar muito mais água do que os peixes, e é esta a razão pela qual as baleias respiram ar como os humanos e não como os peixes, a demanda de oxigênio é muito grande.

Apenas para efeito de curiosidade, a molécula de água forma um V com um ângulo de 104,45º com o oxigênio no vértice. Grande parte das propriedades da água deve-se ao fato dessa ligação formar uma ponte de hidrogênio, uma ligação bastante conhecida no mundo da Química, e pelo fato de que essa combinação forma uma molécula líquida à temperatura ambiente.

Contudo, existe a respiração líquida, um processo pouco divulgado mas que é mais antigo do que se imagina. Esta técnica é usada não só em alto mar como também no tratamento de pessoas com problemas nos pulmões! O líquido utilizado é composto de perfluorcarbono e carrega 25 vezes mais oxigênio do que o sangue por causa de sua densidade.

Como a respiração com líquido é feita geralmente sob a água, a pressão interna seria equivalente à externa, exigindo uma concentração baixa de oxigênio. A idéia da respiração líquida foi utilizada no filme “O Segredo do Abismo”, escrito por James Cameron.

Em suma, não é possível respirar debaixo d’água de uma maneira natural porque nossos pulmões não conseguem extrair o oxigênio necessário dos gases dissolvidos na água e muito menos das moléculas de água (H2O), porque elas estão fortemente ligadas e não são facilmente separadas, nem mesmo os peixes conseguem! A única maneira é através do que chamamos de respiração líquida, mas o líquido utilizado deve possuir propriedades especiais e, como em todos experimentos químicos, várias precauções devem ser tomadas antes de sua utilização.

Fontes:

http://www.gluon.com.br/blog/2005/09/14/respirar-um-liquido/
http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080509205823AAPfRPZ
http://science.howstuffworks.com/question386.htm
http://science.howstuffworks.com/framed.htm?parent=question386.htm&url=http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2002/shorrock/3-%20%20Liquid_breathing.htm
http://saude.hsw.uol.com.br/questao386.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/The_Abyss