El Agua Un Liquido Exepcional

Agua, un líquido Excepcional

El agua es nuestro recurso natural más común y cubre aproximadamente 75% de la superficie terrestre. No solo se encuentra en mares, océanos, lagos , ríos arroyos y hielos de los depósitos glaciares, si no también en la atmosfera y en las nubes.

Alrededor de 97% del agua que hay en la tierra se encuentra en los océanos. Esta agua salina contiene vastas cantidades de minerales disueltos. En estos depósitos minerales se han identificados mas de 70 elementos. Solos cuatros de estos –cloro, sodio, magnesio y bromo se obtienen del mar a escala comercial. El agua dulce constituye los 3% restantes, de la cual casi los dos terceras partes estaban en los casquetes de hielo de los polos y en los glaciares.

El agua dulce restante se encuentra como agua subterránea, en los lagos , ríos y en la atmosfera.

El agua es un componente esencial de todo la materia viva. Es el compuesto mas abundante en el cuerpo humano: representa casi 70% de la masa corporal total. Alrededor de 92% del plasma sanguíneo en agua; 80% del tejido muscular es agua, y constituye 60% de un glóbulo rojo. El agua es mas importante, en cierto sentido , que el alimento porque una persona puede sobrevivir muchos mas tiempo sin alimento que sin agua.

Propiedades físicas del agua

El agua es un líquido incoloro, inodoro e insípido, cuyo punto de fusión es de 0ºC y el punto de ebullición de 100ºC a 1atm. El calor de fusión del agua es de 335J/g (80cal/g). El calor de vaporización del agua es 2.26KJ/g(540cal/g).Los valores del calor de fusión y el calor de vaporización del agua son altos, comparando con los de otras sustancias; estos indica que las fuerzas de atracción que actúa entre las moléculas del agua deben ser intensas.

Como vemos en la figura AN-1 vemos que el agua en ebullición y el vapor tienen una temperatura de 100ºC.Se necesitan 418 J para calentar 1 g de agua de 0 a 100ºC, sin embargo, el agua en su punto de ebullición absorbe 2.26kJ/g para convertirse en vapor. Aunque el agua hirviente y el vapor están a la misma temperatura, el vapor contiene mucho más calor por gramo y puede ocasionar quemaduras más severas que las del agua caliente.

La densidad máxima del agua es de 1.000g/mL a 4ºC. El agua tiene la inusual propiedad de contraer su volumen cuando se enfría a 4ºC para después expandirse cuando se enfría a 4 a 0ºC. Por consiguiente, 1 g de agua ocupa un volumen de 1 mL a todas temperaturas excepto a 4ºC.

Aunque casi todos los químicos se contraen todo el tiempo hasta su temperatura de solidificación , en el agua hay un gran numero ( aproximadamente 9%) de volumen cuando e transforma de liquido a 0ºC a solido (hielo) a 0ºC. La densidad del hielo a 0ºC es de 0.917 g/mL, lo que significa que el hielo, por ser menos denso que el agua , flotara en ella.

Estructura de las moléculas de agua

Una molécula de agua esta formada por dos átomos de hidrogeno y uno de oxigeno. Cada átomo de hidrogeno se une al de oxigeno mediante un enlace covalente sencillo. En este enlace se forma por superposición del orbital 1s del hidrogeno con un orbital 2p no apareado del oxigeno. La distancia promedio entre los dos núcleos se conoce como longitud de enlace. La longitud de enlace O—H del agua es de 0.096 nm. La molécula de agua no es lineal y tiene una estructura angular (flexionada) en un Angulo aproximadamente de 105º entre los dos enlaces.

El oxigeno es el segundo elemento mas electronegativo. Por tal razón, los dos enlaces covalentes OH del agua son polares. Si los tres átomos de una molecular de agua formaran una estructura lineal, como H O H, los dos enlaces polares actuarían en direcciones iguales y opuestas y la molécula no seria no polar.

Cuando los átomos se enlazan entre si , de modo no lineal el ángulo que forman sus enlaces se llama Angulo de enlace

Formación de Agua

El agua es muy estable al color; se descompone solo 1% a temperaturas arriba de 2000ºc. El agua pura conduce electricidad, pero cuando se le añade una cantidad pequeña de acido sulfúrico o hidróxido de sodio , y la corriente eléctrica descompone la solución con facilidad en hidrogeno y oxigeno. Por cada volumen de oxigeno se producen dos volúmenes de hidrogeno:

2H²0(l) (energia electrica)/(H2SO4 o NaOH) 2H²(g) +O²(g)

El Agua se forma cuando el hidrogeno se quema en aire. El hidrogeno puro se quema de manera muy uniforme, pero la mezcla de hidrogeno y aire u oxigeno explota cuando se enciende. La reacción es muy exotérmica:

2H²O(g) + O²(g) 2H²O(g) + 484kJ

El agua se produce en muchas otras reacciones, en espacial en (1) neutralizaciones acido-base , (2) combustión de materiales que contienen hidrogeno y (3) oxidación metabólica en las células vivas:

HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H²O(l)

2C²H²(g) + 5O²(g) 4CO²(g) + 2H²O(g) + 1212kJ

cH4(g) + 2O²(g) CO²(g) + “h²O(g) + 803 KJ

C6H12O6(ac) + 6O²(g) 6CO²(g) + 6H²O(l) + 2519kJ

Reacciones del Agua con metales y no metales

Las reacciones de los metales con agua a distintas tempraturas muestran que la reactividad de estos elementos puede variar mucho

Reacciones del agua con los oxidos metalicos y no metalicos

Los oxidos metalicos que reaccionan con el agua para formar hidroxido se conoce con el nomnre de anhidridos basicos por ejemplo:

Cao(s) + H2O(l) Ca(OH)2 (ac)

Na2O(s)+ H20 2 NaOH(ac)

Ciertos oxidos metalicos como el CuO y Al2O3 , no forman soluciones que contienen iones OH porque los oxidos son insolubles en agua

La palabra anhidro significa ‘’ sin agua’’. Un anhidrido es un oxido metalico o no metalico que resulta de eliminar agua de una base o de un oxiacido.Para determinar la formula de un anhidrido se eliminan los elementos del agua de la formula del acido o de la base hasta que se elimina todo el hidrogeno.

Purificacion

Las aguas dulces naturales no son agua pura , si no que contienen minerales disueltos, materia suspedida y en ocasiones bacterias dañinas. El agua con la que se abastece a las grandes ciudades

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