QUÍMICA DEL AGUA

AGUA EN LOS SERES VIVOS

Estructura química Estructura química

Molécula polarMolécula polar

Por la gran electronegatividaddel oxígeno (capacidad paraatraer electrones) y lo pequeñode los átomos de hidrógeno,lamolécula de agua es polar,tiene polos positivos y negativos

Unión entre las moléculas de agua Unión entre las moléculas de agua

El enlace entre las moléculas se produce por la polaridad de lamolécula de aguaEsta atracción dipolo-dipolo que es inusualmente fuerte y en la que participa el átomo de hidrógeno se denomina puente de hidrógeno.  

Enlace puente de hidrógenoEnlace puente de hidrógeno

PROPIEDADESPROPIEDADESFÍSICAS FÍSICAS

DELDELAGUAAGUA

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 AGUA1.- DENSIDAD DEL AGUA1.- 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 ¿Por qué el hielo flota sobre el agua?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 AGUAESTADOS 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?¿Por qué se derrite el hielo?

      Cuando la energía externa o medio ambiental es Cuando la energía externa o medio ambiental es superior a la que se encuentra en la masa de hielo, superior a la que se encuentra en la masa de hielo, existe mayor vibración entre las moléculas de agua, y, existe mayor vibración entre las moléculas de agua, y, como consecuencia, se rompe dicha red tridimensional como consecuencia, se rompe dicha red tridimensional para dar paso al agua líquida que se caracteriza por su para dar paso al agua líquida que se caracteriza por su falta de forma.falta de forma.

2.- TENSIÓN SUPERFICIAL2.- 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 EBULLICIÓN3.- PUNTO DE EBULLICIÓNpunto 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 FUSIÓN4.- 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 EbulliciónFusión y Ebullición

5.- Calor específico5.- 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 PROPIEDADES QUÍMICAS QUÍMICAS DEL AGUADEL AGUA

AGUA SOLVENTE UNIVERSALAGUA SOLVENTE UNIVERSAL

¿Cómo se disuelve el NaCl en ¿Cómo se disuelve el NaCl en HH22O?O?

DISUELVE IONES DESDE LOS DISUELVE IONES DESDE LOS DEPÓSITOS NATURALESDEPÓSITOS NATURALES

Disuelve gasesDisuelve gasesLa 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 CONTAMINACIÓNTÉRMICA

CONSECUENCIAS DE SU GRAN CONSECUENCIAS DE SU GRAN PODER DISOLVENTEPODER 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

ContaminaciónContaminaciónPor ser solvente universal puede Por ser solvente universal puede

contaminarse fácilmentecontaminarse fácilmente

LLUVIA ÁCIDA

Formas de purificar las aguasFormas de purificar las aguas

1.- Naturales:- Ciclo del agua- Filtración por gravas

2.- Artificiales:- Potabilización- Tratamiento de aguas servidas

CICLO DEL AGUACICLO DEL AGUA

ESTE ACTÚA COMO UN ESTE ACTÚA COMO UN PURIFICADOS NATURAL DEL PURIFICADOS NATURAL DEL AGUA , SIEMPRE QUE EL AIRE AGUA , SIEMPRE QUE EL AIRE ESTÉ LIBRE DE CONTAMINANTESESTÉ LIBRE DE CONTAMINANTES

CALENTAMIENTO GLOBALCALENTAMIENTO GLOBAL