Quimica del agua. Propiedades físicas del agua

1. INTRODUCCIÓN

Aquel compuesto que vemos precipitarse de la atmósfera en los días de lluvia, que vemos correr por los ríos y quebradas, del cual sabemos que está contaminado pero que sin embargo nos llega todos los días a la casa y lo compramos en botellas para satisfacer la sed, es un recurso natural cuyas dimensiones debemos conocer como punto de partida para ubicar nuestro objeto de estudio y tener clara su importancia.
El agua es el compuesto más importante para los seres vivos,  a pesar de ello, solamente una mínima cantidad de agua existente en nuestro planeta es adecuada para ser directamente consumida, sin embargo esta no es valorada.

El agua cuya fórmula química es H2O es también conocida por otros nombres como:

-Óxido De Hidrógeno

 -Hidróxido De Hidrógeno

-Hidrato

- Ácido Hídrico

-Monóxido De Dihidrógeno

-Óxido De Dihidrógeno

1. QUÍMICA DEL AGUA

FUNDAMENTO TEÓRICO

El agua está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno. Los enlaces H-O son covalentes, dado que comparten un par electrónico. Debido a que el oxígeno tiene un carácter no metálico mayor (posee una mayor electronegatividad), el par electrónico de enlace está más cerca de este elemento que del hidrógeno, determinando la polaridad del enlace. La estructura de la molécula de agua es angular, y el ángulo de enlace es de 105º.

La estructura del agua es un dipolo, donde el oxígeno tiene una densidad de carga negativa, y asociado a los hidrógenos encontramos unadensidad de carga positiva. La condición de polaridad de las moléculas del agua hace que estas se atraigan entre sí, generando una interacción molecular entre el polo positivo de una molécula y el polo negativo de otra, mediante una asociación llamada puente de hidrógeno o enlace puente de hidrógeno. Desde el punto de vista químico, el agua es considerada como un compuesto.

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1. PROPIEDADES DEL AGUA

1. Propiedades físicas del agua

1) Estado físico: sólido, líquido y gaseoso

2) Color: incoloro

3) Sabor: insípido

4) Olor: inodoro

5) Densidad: 1 g./cm3

6) Punto de congelación: 0°C

7) Punto de ebullición: 100°C

8) Presión crítica: 217,5 atm.

9) Temperatura crítica: 374°C

1. Propiedades químicas del agua

1)Reacciona con los óxidos ácidos

2)Reacciona con los óxidos básicos

3)Reacciona con los metales

4)Reacciona con los no metales

5)Se une en las sales formando hidratos

1)Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos.

2) Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.

3) Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a temperatura elevada.

4)El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, por ej.: Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua).

5)El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominándose hidratos.

En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalización cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cúprico, que cuando está hidratado es de color azul, pero por pérdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color blanco.

Por otra parte, hay sustancias que tienden a tomar el vapor de agua de la atmósfera y se llaman hidrófilas y también higroscópicas; la sal se dice entonces que delicuesce, tal es el caso del cloruro cálcico.

1. Clases de agua

A. Agua Natural o Atmosférico

Es el agua que se encuentra en la atmósfera debido a la acción de los rayos solares que evaporan las aguas de los ríos, mares, lagos, etc. Puede encontrarse condensada, como es el caso de la neblina, nubes o en forma de precipitaciones como la garúa, lluvia, granizo, etc.

B. Agua Potable

Es aquella que está apta para la bebida y debe reunir las siguientes condiciones:

Debe ser limpia, incolora, inodora y sabor agradable.Debe contener poca proporción de sales minerales (cloruro, sulfatos de sodio, calcio, etc).Debe disolver el jabón y cocer las legumbres.No debe contener gérmenes patógenos.Es por eso que para obtener este tipo de agua se debe realizar procedimientos de potabilización.

C. Agua Mineral

Son aquellas que contienen diversas cantidades de sales disueltas; por lo que poseen un sabor característico y propiedades curativas.Esta agua proviene del sub-suelo y afloran a la superficie formando los manantiales. Asimismo, estos manantiales aumentan su temperatura recibiendo el nombre de aguas termales.

D. Agua Destilada

Es el agua químicamente pura, que se obtiene por destilación de las aguas naturales. Esta agua se usa en el laboratorio, industria, medicina, etc.

E. Agua Léntica

Aguas que se encuentran en reposo, entre ellas encontramos las aguas de reservorio, lagos, pantanos, charcos, etc.

F. Agua Lótica

Son las aguas que corren por la superficie de la tierra, según el caudal reciben el nombre de ríos, riachuelos y arroyos.

• Tensión superficial Por su misma propiedad de cohesión, el agua tiene una gran atracción entre las moléculas de su superficie, creando tensión superficial. La superficie del líquido se comporta como una película capaz de alargarse y al mismo tiempo ofrecer cierta resistencia al intentar romperla  
• Capilaridad   es la cualidad que posee una sustancia para absorber un líquido. Sucede cuando las fuerzas intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son mayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del líquido Esto causa que el menisco tenga una forma curva cuando el líquido está en contacto con una superficie vertical.
• Calor específico El agua puede absorber grandes cantidades de calor que utiliza para romper los puentes de hidrógeno, por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. El calor específico del agua es de 1 cal/°C x g. La capacidad calorífica de un cuerpo es razón de la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo en un proceso cualquiera por su cambio de temperatura correspondiente. La capacidad calorífica del agua es mayor que la de otros líquidos. Para evaporar el agua se necesita mucha energía.

1. CICLO HIDROLÓGICO DEL AGUA

El ciclo hidrológico comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano. A medida que se eleva, el aire humedecido se enfría y el vapor se transforma en agua: es la condensación. Las gotas se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso: es la precipitación. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo. Si es más cálida, caerán gotas de lluvia. CICLO DEL AGUA

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