El Agua Fuente De Vida

El Agua Fuente De Vida

Ing. Norma Salas De La TorreUna gran parte del cuerpo de casi todos los seres vivos es el agua. En el hombre por ejemplo, representa el 70% de su peso. Pero la importancia de este compuesto, cuya molcula consta de dos tomos de hidrogeno unidos a un tomo de oxigeno, no solo radica en ser el principal componente de los organismos, sino tambin en ser uno de los compuestos que abundan sobre la tierra y uno de los factores ambientales ms importantes para la bisfera. Sin duda, las singulares propiedades fsicas y qumicas del agua, debidas sobre todo al carcter dipolar de su molcula, han permitido a los seres vivos aparecer, sobrevivir y evolucionar sobre la faz de la tierra.

El agua tiene una tensin superficial elevada y disuelve muchos componentes, facilitando las reacciones qumicas a la vez que es en s mismo un reactivo o producto de muchas de las reacciones que tiene lugar en las clulas y en los tejidos vivos. Adems, a travs del metabolismo de las plantas verdes, es la fuente de oxigeno del aire y constituye el principal almacn de calor de los seres vivos, as como es un excelente lubricante, presente en los lquidos del cuerpo dondequiera que un rgano se roce con otro, de igual manera en las articulaciones de los huesos de los vertebrados.

El agua es vidaEl agua es vital para los seres vivos, no solo por ser fuente de oxgeno o hidrgeno necesarios para la fotosntesis, sino por ser el disolvente por excelencia de una gran numero de sustancias que los organismos nicamente pueden utilizar en disolucin.DensidadH2O liquida = 0,9999 1,0 g/cm3 (a 4C)Densidad H2O slida = 0,917 g/cm3

Tratamiento De Aguas Las partes de la superficie terrestre estn cubiertas de agua. Este dato queda corto frente a las espectaculares fotografas tomadas desde el espacio exterior. Estas revelan un hermoso planeta azul baado con agua y cubierto de un velo de vapor de agua.

Historia El agua es y ha sido un factor determinante en el desarrollo de la humanidad cerca de los mares y de los ros, desde la ms remota antigedad.Se piensa que el control ecolgico inicial del agua fue el gran salto hacia adelante que permiti atravesar la interfase entre el periodo neoltico y las edades de Bronce y Cobre, que dieron comienzo a las grandes civilizaciones: Sumaria, Egipto y del Valle del Yudo; todas ellas sociedades madres-races del mundo occidental contemporneo.Los antiguos consideraron al agua sustancia universal, simple y elemental y la incorporaron a sus ritos religiosos. El agua fue deidificada.

Es curioso resaltar que los antiguos consideraban 4 elementos fundamentales del mundo fsico: el agua, la tierra, el aire y el fuego.Y la ciencia del mundo moderno establece cuatro ecosistemas bsicos: la hidrsfera, la litsfera, la atmsfera y la bisfera.En el gnesis bblico, el agua juega un papel predominante. En el nuevo testamento, Agua Viva plantea una ideologa, lo mismo que el Bautismo Cristiano o la Inmersin purificadora en agua. Para las civilizaciones Pre-colombinas, como los aztecas, mayas, Incas y Pre-incas, el agua era realidad sagrada.El gran lago Titicaca, fue el eco-sistema bsico del Tiahuanaco, como lo es de los Uros hoy en da.

Importancia del Agua La vida comenz en el agua. Al volverse ms complejas y especializadas los seres vivos abandonaron el mar y se asentaron en la tierra.La presencia del agua (en estado lquido) permiti la evolucin natural, hasta llegar al fenmeno vida y a su culminacin actual.El hecho de que el hombre este constituido por una 70% de agua, es una dato que nos revela de todo comentario.Por otro lado:La estructura qumica del agua y sus propiedades fisicoqumicas, nos dan una explicacin de su comportamiento.El clima del planeta depende en gran parte de los mares y ros ya que el agua de los ros y mares acta como un enorme reservorio o acumulador energtico que permite que los das sean menos caliente y las noches menos fras y que los rangos de Temperatura existentes condicionen el desarrollo de la vida en todas sus formas. El agua para el hombre es alimento, va de comunicacin, estabilizador ambiental, factor de desarrollo fsico y cultural, patrn de medida, etc.

Estructura Qumica Del AguaEl agua en condiciones normales es un lquido que est compuesto de dos elementos: el oxgeno y el hidrgeno que a temperatura ambiente son gases.

Los tomos de H, separados entre s por 105 adyacentes al tomo de oxigeno de forma que la molcula es asimtrica, presentando un arreglo molecular nico. Cargada positivamente del lado del H y negativamente de lado del O, por ello se dice que es dipolar.

OLos tomos de H, separados entre s por 105 adyacentes al tomo de oxigeno de forma que la molcula es asimtrica, presentando un arreglo molecular nico. Cargada positivamente del lado del H y negativamente de lado del O, por ello se dice que es dipolar. La dipolaridad hace que las molculas se aglomeren, el H atrae el oxgeno de otra molcula vecina y la unin de molculas genera los Puentes De Hidrgeno. El agua es un ejemplo de complejidad y simplicidad simultaneas de la naturaleza. Porque el agua es mucho ms compleja de lo que parecera ser si observamos su simple frmula molecular: H2O.Sin embargo esta sencilla formula, es la clave para comprender el complejo comportamiento del agua y las soluciones acuosas.

a. Naturaleza dipolar del aguaRecordando la configuracin electrnica del hidrgeno:1H1s11/1sxH

Y del oxgeno: 8O1s2/2s2 2px2 2py 2pz = 1s 2s 2px 2py 2pzEscribiendo de acuerdo a la estructura de Lewis, la frmula del agua quedara as:La molcula se forma por la superposicin de los e- 1s del H son los orbitales semillenos 2p del O:

Estructura de Lewis

O:Agua:

Por consiguiente, la molcula representada en el espacio seria:Los tomos de H se unen al oxigeno por medio de enlaces covalentes polares, la electronegatividad del H es 2,1 y la del O es de 3,5.

Donde observamos que los electrones estn orientados tetradricamente alrededor del oxigeno.Observamos que el enlace covalente entre H y oxigeno tiene carcter inico y estos enlaces son polares. Por consiguiente, la molcula del agua dipolar y el grado de dipolaridad medido para la molcula del agua es 105.

OHH105Enlace covalente inico, por consiguiente, enlace polarb. Propiedades Fsicas Del AguaLa energa requerida para romper el enlace H y O, liberara una molcula de agua y formara vapor es muy grande, por esto el vapor de agua tiene un alto contenido energtico y es un medio efectivo para transferir energa en los procesos industriales.

1. Propiedades Trmicas Del Agua:

Calor especfico: cantidad de energa calorfica para elevar en 1C la temperatura de 1,0 gramos de sustancia.Capacidad calorfica molar = calor especifico x Peso molecularCp= cal. esp. x M= 1,0cal x 17,996g/mol g.grado =17,996 calgrado.mol

2.Estados Del Agua:2.1 Vapor de agua: el agua en la fase gaseosa llamado vapor de agua, su comportamiento es la de un gas ideal al que puede aplicarse la ecuacin general de los gases.

PV=nRTP=presin, atm.V= volumen de vapor, Ln=numero de moles-gramoR=Cte. universal de los gases T=temperatura absoluta, k

El vapor de agua no est constituido nicamente de monmeros (H2O), flotando al azar, sino que se presenta en forma de dmeros (H2O)2 y tetrmeros (H2O)4, por lo que para mayor precisin, deber aplicarse a ecuacin de Van der Waals.

P + an2 (V-nb) = nRT V2

P=presin, atm.V= volumen de vapor, Ln=numero de moles-gramoR=Cte. universal de los gases T=temperatura absoluta, k

Constantes de Van der Walls para el agua:a=0,01089b=0,001362

2.2 El Agua En Su Fase Liquida: Solvente Universal

En toda la historia de la humanidad el poder disolvente del agua, ha sido su propiedad ms importante. El carcter polar de la molcula por su asimetra, un polo positivo formado por los dos protones (H) y otro negativo creado por la densidad electrnica alrededor del oxigeno, hacen que el agua sea un buen disolvente de compuestos inicos.Si bien es cierto se han creado solventes a cual ms sofisticados, como la acetamida fundida, C2H5NO, la formamida CH3NO, el ter de petrleo, CCL4 y ter etlico. Sin embargo, el agua es ms solvente universal, es decir, es el solvente ms usado, por su facilidad para obtenerlo, bajo precio, fcil operatividad e inocuidad.Las molculas de agua en contacto con un cristal o una sal se orientan para neutralizar las F de atraccin entre los iones.2.3 El agua en su fase slida:

El hielo es uno de los tres estados naturales del agua.El agua pura se congela a la altitud del nivel del mar a 0C. El agua, junto con el galio, bismuto, cido actico, antimonio y el silicio, es una de las pocas sustancias que al congelarse aumentan de volumen (es decir, que disminuye su densidad) la mayora de las otras sustancias se contraen al congelarse. Esta propiedad evita que los ocanos de las regiones polares de la Tierra se congelen en todo su volumen, puesto que el hielo flota en el agua y es lo que queda expuesto a los cambios de temperatura de la atmosfera. La densidad tpica del hielo a 0C suele tomarse como 916,8kg/m3 o como 0,9168g/cm3.

Estructura qumica de molculas de agua formando hielo Las reacciones REDOX del agua: su efecto electrnico.Las reacciones acido-base comprenden la mayor clase de reacciones qumicas, sin embargo otra clase tambin importante, son las reacciones xido-reduccin:El gas H2, es un agente reductor por excelencia:H20 2H+1 2e- (se oxida)Una sustancia es oxidada cuando pierde (cede) e-El oxigeno es un agente oxidante por excelencia:O20 2O-2 + 4e- (se reduce)

Una sustancia es reducida cuando gana e-

Por Convencin InternacionalEl potencial xido-reduccin del hidrgeno, se ha fijado en CERO (por convencin internacional), para que sirva de patrn de comparacin en relacin al cual el potencial de cualquier sustancia puede ser medido.

Enlace puente de hidrgenoUna de las consecuencias de los enlaces puentes de hidrgeno es que las molculas de agua no pueden abandonar la superficie de una cuerpo tan fcilmente como lo haran de no existir esta atraccin intermolecular. La energa requerida para romper el enlace con el hidrogeno y liberar una molcula de H2O para formar VAPOR es mucho mayor que la requerida por otros compuestos qumicos.A causa de esto, el vapor de agua tiene un alto contenido energtico y es una medio efectivo para transferir energa durante las operaciones de procesos; en la construccin, en los hogares, etc.Por consiguiente, se observa que el agua libera ms calor que otros compuestos durante la CONGELACION.Por cada grado C en el aumento o disminucin de temperatura el agua absorbe o libera ms calor que muchas otras sustancias (capacidad calorfica).

2-O H+ +H2-O H+ +HPuente