QUÍMICA DEL AGUA
AGUA EN LOS SERES VIVOS
Estructura química
Molécula polar
Por la gran electronegatividad
del oxígeno (capacidad para
atraer electrones) y lo pequeño
de los átomos de hidrógeno,la
molécula de agua es polar,
tiene polos positivos y negativos
Unión entre las moléculas de agua
El enlace entre las moléculas se
produce por la polaridad de la
molécula de agua
Esta atracción dipolo-dipolo
que es inusualmente fuerte y en la
que participa el átomo de
hidrógeno se denomina
puente de hidrógeno.
Enlace puente de hidrógeno
PROPIEDADES
FÍSICAS
DEL
AGUA
Casi todas las propiedades físicas del agua se deben a la
existencia del puente o enlace de hidrógeno en el estado
sólido y líquido. Algunas propiedades físicas son:
Densidad; tensión superficial; punto de ebullición; punto
de fusión; calor específico
1.- DENSIDAD DEL AGUA
1.- El hielo presenta una menor densidad que el agua en
estado líquido y, además, exhibe una baja conductividad
térmica. Dichas propiedades explican que, a bajas
temperaturas, el hielo queda en la superficie de los mares y
lagos y no se produce el congelamiento completo de estos
depósitos naturales, posibilitando así la existencia de variadas
formas de vida acuática.
2.-El fenómeno anterior se relaciona con la llamada anomalía
del agua, que es una excepción a la regla general de que los
sólidos son más densos que los líquidos: la densidad del agua
líquida sobre 0ºC es mayor que la del hielo. En estado líquido
aumenta hasta alcanzar su valor máximo exactamente a
3,98ºC. A temperaturas mayores que esa se comporta de
manera normal, vale decir, como los otros líquidos,
disminuyendo su densidad cuando la temperatura aumenta.
¿Por qué el hielo flota sobre el
agua?
La estructura del hielo, forma un retículo que
ocupa más espacio y es menos denso que
el agua líquida. Cuando el agua se enfría, se
contrae su volumen, como sucede en todos
los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la
contracción y su estructura se dilata hasta
transformarse en hielo en el punto de
congelación,
forma
una
estructura
perfectamente ordenada.
Estructura ordenada en el hielo
ESTADOS DEL AGUA
- El hielo es menos denso que el agua y flota
sobre ella.
- Gracias a esta anomalía del agua, los lagos,
ríos y mares, comienzan a congelarse desde la
superficie hacia abajo, y esta costra de hielo
superficial sirve de abrigo a los seres que
viven, pues aunque la temperatura ambiental
sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el
agua de la superficie transformada en hielo
mantiene constante su temperatura en 0ºC.
el agua del fondo queda protegida
térmicamente del exterior, y puede
alcanzar los 4º o 5ºC, que son
suficientes para la supervivencia de
ciertas especies
¿Por qué se derrite el hielo?
Cuando la energía externa o medio ambiental es
superior a la que se encuentra en la masa de hielo,
existe mayor vibración entre las moléculas de agua, y,
como consecuencia, se rompe dicha red tridimensional
para dar paso al agua líquida que se caracteriza por su
falta de forma.
2.- TENSIÓN SUPERFICIAL
- Se denomina tensión superficial al
fenómeno por el cual la superficie de
un líquido tiende a comportarse como
si fuera una delgada película elástica.
- La tensión superficial se debe a que
las fuerzas que afectan a cada
molécula son diferentes en el interior
del líquido y en la superficie
Las fuerzas de tensión superficial
tienden a minimizar la energía en la
superficie del fluido haciendo que estas
tengan una tendencia a una forma
esférica.
3.- PUNTO DE EBULLICIÓN
punto de ebullición es la temperatura a
la cual la presión de vapor iguala a la
presión atmosférica. Por ejemplo, a
nivel del mar la presión atmosférica es
de 1 atm. o 760 mmHg, el punto de
ebullición del agua a esta presión será
de 100°C porque a esa temperatura la
presión de vapor alcanza una presión
de 1 atm.
- A temperaturas inferiores al punto de
ebullición sólo una pequeña fracción de las
moléculas en la superficie tiene energía
suficiente para romper la tensión superficial y
escapar.
- Al llegar al punto de ebullición la mayoría de
las moléculas es capaz de escapar desde todas
partes del cuerpo, no solo la superficie.
- La temperatura se mantiene constante durante
todo el proceso de ebullición, y el aporte de más
energía sólo produce que aumente el número de
moléculas que escapan del líquido.
4.- PUNTO DE FUSIÓN
El punto de fusión es la temperatura a
la cual el estado sólido y el estado
líquido de una sustancia, coexisten en
equilibrio térmico, a una presión de 1
atmósfera.
Para el agua esta temperatura es 0ºC
Fusión y Ebullición
5.- Calor específico
- Es la dificultad que opone el agua a ser calentada o
enfriada . Tiene un valor elevado (1 cal/(g°C)) debido a
que los puentes de hidrógeno absorben mucha energía
y retrasan el calentamiento o enfriamiento . Esta
propiedad es importante para los seres vivos (y la
Biosfera en general) ya que gracias a esto, el agua
reduce los cambios bruscos de temperatura, siendo un
regulador térmico muy bueno. Un ejemplo de esto son
las temperaturas tan suaves que hay en las zonas
costeras, que son consecuencias de estas propiedad.
PROPIEDADES
QUÍMICAS
DEL AGUA
AGUA SOLVENTE UNIVERSAL
¿Cómo se disuelve el NaCl en
H2O?
DISUELVE IONES DESDE LOS
DEPÓSITOS NATURALES
Disuelve gases
La solubilidad de algunos gases, como el oxígeno y dióxido
de carbono del aire en el agua, tiene capital importancia
en la vida acuática. A mayor temperatura menor es la cantidad
de gases disueltos
Cuando el agua de mares
lagos o ríos eleva la
temperatura hay menor
cantidad de oxígeno
disuelta en ella.
Este cambio de temperatura
es conocido como
CONTAMINACIÓN
TÉRMICA
CONSECUENCIAS DE SU GRAN
PODER DISOLVENTE
1.- Las aguas continentales o dulces contienen en promedio
0,1% de sólidos disueltos
2.- Estos sólidos habitualmente son sales
3.- De acuerdo al tipo de sales, las aguas pueden ser duras o
Blandas
4.- Las aguas fácilmente se pueden contaminar
Contaminación
Por ser solvente universal puede
contaminarse fácilmente
LLUVIA ÁCIDA
Formas de purificar las aguas
1.- Naturales:
- Ciclo del agua
- Filtración por gravas
2.- Artificiales:
- Potabilización
- Tratamiento de aguas servidas
CICLO DEL AGUA
 ESTE
ACTÚA COMO UN
PURIFICADOS NATURAL DEL
AGUA , SIEMPRE QUE EL AIRE
ESTÉ LIBRE DE CONTAMINANTES
CALENTAMIENTO GLOBAL
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