CONCEPTOS

DEFINIR LOS TÉRMINOS

AGUA

Del latín aqua, el agua es una sustancia cuyas moléculas están compuestas por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Se trata de un líquido inodoro  (sin olor), insípido (sin sabor) e incoloro  (sin color), aunque también puede hallarse en estado sólido (cuando se conoce como hielo) o en estado gaseoso (vapor).

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA

La causa de la mayor atracción intermolecular en el agua se explica por las características mismas de su molécula. Los pares de electrones que se comparten en las uniones covalentes formadas entre el oxígeno y los hidrógenos tienen una distribución desigual, que da lugar a la polarización eléctrica de la molécula. Debido a la mayor electropositividad del núcleo del oxígeno en comparación con la del núcleo del hidrógeno, los dos electrones que se comparten en la unión covalente O – H se mueven durante más tiempo cerca del núcleo del oxígeno que del núcleo del hidrógeno. En consecuencia, cada uno de los hidrógenos queda rodeado de un potencial parcialmente positivo, mientras que el núcleo del oxígeno queda rodeado de un potencial parcial doblemente negativo. Esta distribución electónica no significa que aparezcan cargas reales, como en la electrovalencia, pero en cambio da lugar a polos eléctricos en la molécula. Esta polarida se designa δ + parac cada hidrógeno y δ-2 para el oxígeno.

PUENTE DE HIDRÓGENO

Cuando el hidrógeno se combina con oxígeno ( u otro átomo relativamente electronegativo como el nitrógeno), adquiere carga parcial positiva debido a que su electron está más tiempo cerca del átomo electronegativo. Los enlaces de hidrógeno tienden a formarse entre un átomo con carga parcial negativa y otro de hidrógeno que está unido covalentemente a oxígeno o nitrógeno.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES PARA LA VIDA DEL AGUA

Cambio tetrahedral: Según Pradeep Kumar - investigador de la Universidad Rockefeller, entrevistado por Science Daily - cada molécula de agua hace un vínculo instantáneo con cuatro otras moléculas de agua, formando un tetraedro. Estas formas son imperfectas, y su grado de imperfección cambia según condiciones de temperatura y presión.

Un solvente versátil: Se pueden disolver más materiales en el agua que en cualquier otro solvente, incluyendo las vitaminas y minerales esenciales para la vida. El agua puede viajar a través de las membranas celulares y entregar los nutrientes que el organismo necesita para funcionar.

Atracción entre las moléculas: Las moléculas de agua se atraen fuertemente entre sí, lo que significa que el agua se transporta fácilmente a través del suelo, sistemas de raíces, en las hojas y de regreso a la atmósfera, en forma de gas, sin romperse y uniéndose a otras sustancias. Sin esta característica, los procesos químicos detrás de la vida vegetal no serían posibles.

Densidad de congelación: A diferencia de otras sustancias, el agua se expande y disminuye su densidad cuando se congela. El líquido alcanza su densidad máxima a los 46 °F (7,7 °C) y luego se hace cada vez más ligera a medida que se acerca al punto de congelación. El hielo flota sobre la superficie del agua en tiempo de invierno en vez de hundirse, protegiendo la vida acuática debajo.

Capacidad de retener nutrientes y oxígeno: Los organismos de la Tierra necesitan nutrientes y oxígeno para sobrevivir. El agua puede contener ambos. El agua fría puede soportar más oxígeno, mientras que el agua caliente por lo general tiene más nutrientes, según "Biosfera 2000: la protección de nuestro medio ambiente global". Las poblaciones de especies acuáticas son más numerosas donde el agua caliente cargada de nutrientes y el agua fría rica en oxígeno se mezclan.

POR QUE ES DISOLVENTE UNIVERSAL EL AGUA

Se dice que el agua es el “solvente universal”. Si bien esta afirmación no puede tomarse en sentido literal, por cierto el agua disuelve más tipos de sustancias y en cantidades mayores que cualquier otro solvente.

La naturaleza polar y la capacidad de formar puentes de hidrógeno son la base de las propiedades únicas del agua como disolvente. Las moléculas polares se dispersan fácilmente en el agua. Las sales en las cuales la red cristalina se mantiene por la atracción entre los grupos positivos y negativos, son solubles en agua debido a que las fuerzas electrostáticas del cristal son superadas por la interacción de las cargas hacia el dipolo del agua. En el caso del NaCl, la atracción electrostática de los iones individuales de Na+ y del Cl- es superada por la interacción del Na+ con la carga negativa del oxígeno y del Cl- con la carga positiva de los átomos de hidrógeno.Por tanto, una capa de agua rodea a los iones individuales. El número de interacciones débiles craga- carga entre el agua y los iones Na+ y Cl- es suficiente para mantener separados a los dos iones.

Muchas moléculas orgánicas que contienen grupos no iónicos pero débilmente polares también son solubles en agua a causa de la atracción de estos grupos por las moléculas de agua. Los azúcares y los alcoholes son fácilmente solubles en el agua por este motivo. Las moléculas anfipáticas, compuestos que contienen a la vez grupos polares y no polares, se dispersan en el agua si la atracción del grupo polar por el agua puede superar las interacciones hidrofóbicas de las partes no polares de la molécula. Las moléculas muy hidrofóbicas, tales como los compuestos que contienen cadenas hidrocarbonadas largas, no se dispersan fácilmente en forma de moléculas sencillas en el agua, sino que interaccionan entré sí para excluir las moléculas polares del agua.

PH

El grado de acidez de una solución suele expresarse en términos de pH, que se define como el logaritmo negativo (en base 10) de la concentración de iones hidrógeno (expresada en moles por litro):

pH= - log 10 [H+]

Los corchetes indican concentración; así el término [H+] significa “concentración de iones hidrógeno”, que se expresa en moles por litro (mol/litro).

AMORTIGUADORES

Un amortiguador (también llamado tampón) es una sustancia o combinación de sustancias que resiste los cambios del pH cuando se agrega un ácido o una base. Un sistema amortiguador incluye un ácido o una base débil,

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