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QUÍMICA DEL AGUA
AGUA EN LOS SERES VIVOS
Estructura química
Molécula polar
Por la gran
electronegatividad
del oxígeno (capacidad atraer electrones) y lo para 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 estado térmica.
Dichas
menor densidad
que el agua en líquido y, además, exhibe una baja conductividad 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 3,98 ºC. 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
La estructura del hielo, forma un ocupa
agua?
retículo que
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 4 ºC 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 -60 º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0 ºC.
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
ebullición
inferiores al
punto de
sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie suficiente para romper
la
tiene energía
tensión superficial
y escapar.
- Al llegar al las
punto de ebullición
la mayoría de 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 la cual el
estado sólido temperatura
y el
estado líquido
de una sustancia, coexisten en equilibrio térmico, a una presión de 1
atmósfera.
Para el agua esta temperatura es 0ºC a
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 H
2
O?
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