Quimica agua. Propiedades

Hace aproximadamente 3500 millones de años, el agua fue el medio original donde se produjo la vida. Las grandes civilizaciones surgieron a lado de ríos, lagos y costas, porque el agua les proporcionaba alimento, transporte, comunicación y energía.

A lo largo de la historia el ser humano ha dependido del agua para una gran cantidad de sus actividades como recurso productivo, para el hogar, la industria y la agriculura.

El agua es la sustancia mas abundante en la tierra ya que ¾ partes del planeta es agua, pero solo el 3% de esta es  dulce, y de este porcentaje 69% se encuentra en los casquetes polares lo que nos deja una minima cantidad disponible para el consumo humano.

Todas las formas de vida necesitan agua para vivir, por eso es necesario promover el desarrollo de una cultura del cuidado del agua como liquido vital para la para la sobrevivencia de los seres vivos.

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El agua es una de las sustancias mas importantes de la tierra, la podemos encontrar en los 3 estados de agregación: liquido, solido y gaseoso.

Macroscópicamente la podemos definir como una sustancia constituida por moléculas de agua, y microscópicamente como la unión de dos atomos de Hidrigeno con uno de oxigeno.

El agua tiene tanto características físicas como químicas que hacen de ella un liquido insustituible en la que el cambio de estos factores tiene consecuencias biológicas muy importantes.

Porpiedades físicas

1)polaridad: como el agua esta compuesta por dos atomos de hidrogeno y uno de oxigeno, el hecho de que el atomo de oxigeno sea mas electronegativo que el de hidrogeno provoca que la molecula de agua tenga dos enlcaces covalentes polares. Es decir que esto hace que la molecula tenga un exceso de carga parcialmente negativa del lado del oxigeno y parcialmente positiva del lado de los hidrógenos.

Esta molecula presenta dos dipolos, lo que ocasiona que dichas moléculas se atraigan fuertemente. La unión se lleva a cabo entre el atomo negativo de oxigeno de un molecula con el atomo positivo de hidrogeno de otra, formando asi los enlaces de hidrogeno o puentes de hidrogeno. Estos enlaces son responsables del elevado calor de evaporación del agua, lo cual tiene importancia para el control de la temperatura del planeta.

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2) punto de ebullición

El punto de abullcion es cuando una sustancia pasa del estado liquido al gaseoso, esto se logra cuando la temperatura del liquido alcanza la temperatura atmosférica, cuando ambas temperaturas se igualan la masa del liquido empieza a escapar formando burbujas.

La temperatura de ebullición depende de la presión atmosférica, el punto de ebullcion del agua es de 100° C al nivel del mar.

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3) punto de fusión

La fusión es cuando una sustancia pasa del estado solido al liquido. La temperatura del punto de fusión del agua es de 0°C al nivel del mar.

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4) capilaridad

Es una propiedad fisica de los liquidos que les permite subir por un tubo estrecho (capilares) desafiando la fuerza de gravedad.

La capilaridad se debe a dos fuerzas, las cohesivas que es la fuerza de atraccion entre las moleculas, y las de adhesion que son las fuerzas que operan entre las moleculas del liquido y el capilar (solido).

La capilaridad es indispensable para que el agua pueda subir por el interior del tallo de las plantas.

Esta propiedad es la que origin la formacion de meniscos en la superficie del agua.

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5) tensión superficial.

La tensión superficial es un fenómeno que se presenta en la superficie de los liquidos al comportarse como si fuera una finísima membrana elástica.

Esto se explica porque las moléculas de agua de la superficie son atraídas hacia los lados y hacia abajo, lo que ocasiona la tensión superficial y da la apariencia de dicha membrana.

Este fenómeno es lo que le permite a ciertos insectos caminar por encima del agua.

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6) solubiladad.

La solubilidad es una propiedad física de las sustancias la cual nos muestra la cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a determinada tempertura.

Cabe mencionar que el soluto es la cantidad menor que se encuentra en una disolución, esta esta disuelta en una determinada cantidad de solvente, el solvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad de dicha disolucion.

El agua es un excelente disolvente, porque disuelve una gran cantidad de sustancias, gracias a esto es que es posible la vida acuática. En los seres vvivos dicha propiedad permite las reacciones metabólicas y el transporte de muchas sustancias tanto de nutrición como de desecho.

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Propiedades químicas

El agua es una de las sustancias mas versátiles de la química ya que puede actuar como acido, base,ligando, agente oxidante y agente reductor.

1)formación de oxidos básicos: se forman cuando el metal reacciona con el agua.

2Fe(s) + 3H2O(l) → Fe2O3(s) + 3H2(g)

2)formación de hidróxidos: se forman al reaccionar oxidos básicos con agua.

Fe2O3(S) + 3H2O(l) → 2Fe(OH)3(S)

3)formación de oxidos básicos (anhídridos):

C(s) + H2O(g) → CO + H2(g)

4)formación de oxiacidos (oxácidos): se forman cuando un anhídrido reacciona con el agua.

CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(ac)

5)formación de hidratos: cuando el agua reacciona con algunas sales.

CL2(g) + H2O(l) → HClO (ac)  + HCl(ac)

Tipos de agua

El agua es una sustancia que se puede presentar en estado solido, liquido y gaseoso a temperatura ambiente. El agua recibe muchos nombres según su forma y caractisticas.

• Según su estado físico:

• Hielo (estado sólido)
• Agua (estado líquido)
• Vapor (estado gaseoso)

• Según su posición en el ciclo del agua:

• Hidrometeoro 

• Precipitación

• Partículas de agua en la atmósfera 

• Partículas en suspensión

• nubes
• niebla
• bruma

• Partículas en ascenso (impulsadas por el viento)

• ventisca
• nieve revuelta

• Según su circunstancia 

• agua subterránea
• agua de deshielo
• agua meteórica
• agua inherente – la que forma parte de una roca
• agua fósil
• agua dulce
• agua superficial
• agua mineral – rica en minerales
• Agua salobre ligeramente salada
• agua muerta – extraño fenómeno que ocurre cuando una masa de agua dulce o ligeramente salada circula sobre una masa de agua más salada, mezclándose ligeramente. Son peligrosas para la navegación.
• agua de mar
• salmuera - de elevado contenido en sales, especialmente cloruro de sodio.

• Según sus usos 

• agua entubada
• agua embotellada
• agua potable – la apropiada para el consumo humano, contiene un valor equilibrado de minerales que no son dañinos para la salud.
• agua purificada – corregida en laboratorio o enriquecida con algún agente – Son aguas que han sido tratadas para usos específicos en la ciencia o la ingeniería. Lo habitual son tres tipos:

• agua destilada
• agua de doble destilación
• agua desionizada

• Atendiendo a otras propiedades 

• agua blanda: pobre en minerales
• agua dura: de origen subterráneo, contiene un elevado valor mineral
• agua de cristalización: es la que se encuentra dentro de las redes cristalinas
• hidratos: agua impregnada en otras sustancias químicas
• agua pesada: es un agua elaborada con átomos pesados de hidrógeno-deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una concentración muy reducida. Se ha utilizado para la construcción de dispositivos nucleares, como reactores.
• agua de tritio
• agua negra
• aguas grises
• agua disfórica

• Según la microbiología 

• agua potable
• agua residualagua lluviaagua de superficie

Estados físicos de H2O

Anteriormente se tocaba el tema de que el agua se puede encontrar en los tres estados de la materia solido, liquido y gaseoso en su estado natural.

ESTADO LÍQUIDO

 El agua en estado líquido es la que bebemos, la que encontramos en los ríos,  en los mares y océanos, en los  lagos, en las fuentes, en los acuíferos  (aguas subterráneas), la que sale de la llave.

ESTADO SÓLIDO

El agua en estado líquido, cuando se enfría y llega a los   0º C  de temperatura, pasa a estado sólido.

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