FUNCIONES DEL AGUA

INTRODUCCIÓN

Casi tres cuartos de la superficie de la tierra se cubren con agua. Quizás el líquido más importante del mundo, el agua es generalmente fácil de conseguir de la lluvia, de los resortes, de los receptores de papel, de las secuencias, de los ríos, de las charcas, y de los lagos. Llena las camas extensas del océano. Como vapor, el agua está también presente en el aire, donde condensa a menudo en las nubes. Los cuerpos de la mayoría de las cosas vivas contienen una proporción grande de agua. Por ejemplo, el agua abarca cerca de 60 por ciento del peso del cuerpo humano.

El agua es necesaria para la vida. Hace millones de años que las primeras formas de vida en la tierra crecieron en el mar. Riega y circula constantemente a través del mundo. Una persona que toma una bebida del agua puede beber hoy la misma agua que dio el refresco a un hombre de la edad de piedra. Aunque el agua llena constantemente la tierra, en muchas áreas falta este líquido. La localización de las ayudas del agua se determina dónde el hombre puede colocar. Puede quién obtiene la detención en ciudades su agua de grifos. Si el agua de la ciudad parara de fluir, cada una tendría que salir de la ciudad y buscar el agua en otra parte. El crecimiento de las cosechas que el hombre necesita para su alimento depende del agua. Una planta de maíz completamente crecida utiliza más que un galón de agua al día. El clima de la tierra es afectado por el agua y con la erosión y la acción que raspa de los glaciares (ríos del hielo), agua cambia la superficie de la pista.

Estudia la distribución del agua en la Tierra, sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y su relación con la vida en el planeta. Es el movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera.

FUNCIONES DEL AGUA

Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:

Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas

Amortiguador térmico

Lubricante: amortiguadora del roce entre órganos

Favorece la circulación y turgencia

Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos

Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.

Disolver: El agua disuelve sustancias.

Bioquímica: El agua disuelve sustancias dentro del cuerpo.

Transporte: Transporta sustancias en nuestro cuerpo.

Estructural: El agua da forma a las células

Termorregulador: El agua regula y mantiene la temperatura corporal. homotermios (37 grados Celsius).

El agua en los organismos tiene un origen sobre todo externo: se incorpora con la ingestión directa de líquidos o con los alimentos, que al ser de origen orgánico la contienen. Una pequeña porción del agua de nuestro interior es “agua metabólica” producida en los procesos de respiración celular o el catabolismo de las grasas.

ESTRUCTURA Y PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.

El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva.

Por ello se dan interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.

Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA

• Es un líquido incoloro, inodoro e insaboro.

• Se transforma fácilmente en los tres estados de agregación (sólido, líquido y gaseoso).

• A 100º C se produce su ebullición en condiciones normales de presión (es decir, al nivel del mar a 760 mm de Hg).

• Se solidifica a 0º C en forma de hielo.

• Es un compuesto con elevada capacidad calorífica, esto es, requiere mucho calor para elevar su temperatura.

• A 4º C adquiere su mayor densidad, que se considera con valor de 1 (es la base para la densidad). Si su temperatura baja a partir de 4º C su densidad se eleva, pues la solubilidad decrece inversamente con la densidad; ésta es la razón por la que el hielo flota, pues ocupa más volumen.

• Es el disolvente universal por excelencia; todos los gases, así como numerosos sólidos y líquidos se disuelven en ella.

• En estado químicamente puro, es mala conductora del calor y la electricidad.

• Su densidad y fluidez permiten que su energía potencial, al ser almacenada en presas, se aproveche en las caídas de agua para producir energía eléctrica.

PRINCIPALES PROPIEDADES QUÍMICAS DEL AGUA

1) Reacciona con los óxidos ácidos

2) Reacciona con los óxidos básicos

3) Reacciona con los metales

4) Reacciona con los no metales

5) Se une en las sales formando hidratos

Muchas de estas reacciones que exponemos a continuación ya son existentes en la naturaleza:

1) Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos.

2) Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.

3) Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a temperatura elevada.

4) El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, dando los siguientes compuestos:

Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua):

5) El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominándose hidratos, como son:

En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalización cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cúprico, que cuando está hidratado es de color azul, pero por pérdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color blanco.

Por otra parte, hay sustancias que tienden a tomar el vapor de agua de la atmósfera y se llaman hidrófilas y también higroscópicas; la sal se dice entonces que delicuescente, tal es el caso del cloruro cálcico.

• Es un compuesto muy estable; sin embargo, se ha observado que el hidrógeno y oxígeno se descomponen por encima de 1 600º C.

• Su molécula está formada por hidrógeno y oxígeno en proporción de 1:8 en masa y de 2:1 en volumen.

• Su fórmula química es H2O; es decir, el oxígeno está unido a cada hidrógeno por medio de un enlace covalente sencillo (existe un par de electrones que los unen).

• Su masa molecular es 18.016.

• El agua se descompone con un voltámetro por medio de la corriente eléctrica, empleando un electrólito (disolución que conduce la electricidad y contiene iones positivos y negativos). En el cátodo (electrodo negativo) se desprende hidrógeno y en el ánodo (electrodo positivo) el oxígeno.

• En la síntesis volumétrica del agua (preparación de compuestos químicos a partir de sustancias más sencillas) se observa que el hidrógeno y el oxígeno se combinan siempre en proporción de 2:1.

• Reacciona con algunos metales como el sodio, el potasio (produciendo una reacción violenta) y el calcio dando el hidróxido del metal correspondiente e hidrógeno que se desprende en forma de gas.

• Se combina con los anhídridos formando ácidos (oxiácidos).

• Reacciona con los metales produciendo óxidos (corrosión).

•

PROPIEDADES FISICO- QUÍMICAS DEL AGUA

El agua presenta las siguientes propiedades físico-químicas:

a) Acción disolvente.

El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayorías

de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.

b) Fuerza de cohesión entre sus moléculas.

Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible.

c) Elevada fuerza de adhesión.

De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.

d) Gran calor específico.

El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de protección para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.

e) Elevado calor de vaporización.

A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor.

f) Elevada constante dieléctrica.

Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos.

Las moléculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a desdoblar los compuestos iónicos en aniones y cationes, que quedan así rodeados por moléculas de agua. Este fenómeno se llama solvatación iónica.

g) Bajo grado de ionización.

De cada 107 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada.

H2O

H3O+ + OH-

Esto explica que la concentración de iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.

HIBRIDACIÓN DEL AGUA

El agua químicamente pura es un compuesto de fórmula molecular H2O. Como el átomo de oxígeno tiene sólo 2 electrones no apareados, para explicar la formación de la molécula H2O se considera que de la hibridación de los orbitales atómicos 2s y 2p resulta la formación de 2 orbitales híbridos sp3. El traslape de cada uno de los 2 orbitales atómicos híbridos con el orbital 1s1 de un átomo de hidrógeno se forman dos enlaces covalentes que generan la formación de la molécula H2O, y se orientan los 2 orbitales sp3 hacia los vértices de un tetraedro triangular regular y los otros vértices son ocupados por los pares de electrones no compartidos del oxígeno.

ENLACE POR PUENTE DE HIDRÓGENO

El enlace puente de hidrógeno es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo de O, N o X (halógeno) que posee un par de electrones libres (carga negativa).

Por ejemplo el agua, es una de las substancias que presenta este tipo de enlaces entre sus moléculas. Una molécula de agua se forma entre un átomo de Oxigeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su único electrón al oxígeno para que complete el octeto).

La molécula de agua es una molécula polar, por lo que presenta cuatro cargas parciales, de esta manera la fracción positiva (un hidrógeno) genera una atracción con la fracción negativa de otra molécula (el par de electrones libres del oxígeno de otra molécula de agua). Teóricamente una molécula de agua tiene la capacidad de formar 4 puentes de Hidrógeno.

El enlace puente de hidrógeno es 20 veces más débil o de menor contenido energético que un enlace normal. Pareciera ser de poca importancia, pero debido a la gran cantidad de moléculas y gran cantidad de enlaces de este tipo que puede contener una sustancia, el enlace puente de hidrógeno tiene una especial importancia.

Si se compara al H2O, con el H2S deberían de ser substancias muy parecidas ya que el oxígeno y el azufre pertenecen al mismo grupo (VIA), tienen propiedades parecidas, la diferencia es que el oxígeno es más electronegativo. El agua es una molécula polar y puede formar puentes de hidrógeno, mientras que el ácido sulfhídrico (H2S) es no polar y no tiene dicha capacidad.

Los puentes de hidrógeno que existe entre las moléculas de H2O , explican el incremento del pF, pEb, densidad, viscosidad, capacidad calórica, etc. (ya que las moléculas se encuentran unidas entre sí), a diferencia H2S , cuyas moléculas no cuentan con la atracción puente de hidrógeno y por lo tanto a temperatura ambiente es un gas.

SOLUBILIDAD DE LAS SUSTANCIAS EN EL AGUA

La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este.

Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una solución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la solución está saturada.

La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la solución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura.

En general, la mayor solubilidad se da en soluciones que moléculas tienen una estructura similar a las del solvente.

La solubilidad de las sustancias varía, algunas de ellas son muy poco solubles o insolubles. La sal de cocina, el azúcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se disuelve.

La forma más conveniente de llevar a cabo muchas reacciones químicas es hacer que transcurran en disolución y el agua es el disolvente más comúnmente utilizado con este fin. La solubilidad de las sustancias en agua y otros líquidos depende en gran parte de las fuerzas que se establecen entre las moléculas del disolvente y las del soluto.

El agua no es únicamente un buen disolvente para efectuar muchas reacciones sino que también experimenta ella misma muchas reacciones importantes.

La gran polaridad de las moléculas de agua y la existencia de enlaces de hidrógeno entre ellas son la causa del comportamiento peculiar del agua y de sus propiedades singulares (cambios de estado y disoluciones, enlace de hidrógeno, red de hielo y propiedades como disolvente, propiedades termodinámicas, características ácido-básicas, autoionización y reacciones de hidrólisis y reacciones con distintos elementos y compuestos)

CONCENTRACIÓN DE SOLUTO EN LAS DISOLUCIONES

Las disoluciones son compuestos formados por disolvente (generalmente líquido) y soluto, que se disuelve en él.

Por ejemplo: disolución de 20gramos de sal en 1litro de agua: la sal (soluto) se disuelve en el agua (disolvente). La disolución tendrá una concentración de 20g/litro.

Es decir, la concentración de soluto en una disolución es la cantidad de masa que hay disuelta en cierto volumen de disolución.

La concentración se refiere a la cantidad de soluto que hay en una masa o volumen determinado de solución o solvente. Puesto que términos como concentrado, diluido, saturado o insaturado son inespecíficos, existen maneras de expresar exactamente la cantidad de soluto en una solución.

DISOLUCIÓN

Las disoluciones son mezclas homogéneas de un soluto con un solvente (o disolvente), mezclas intimas a escala molecular. Podemos decir intimas porque en el proceso de formación de la mezcla las interacciones se producen entre iones y moléculas individuales. El soluto es el componente minoritario y el disolvente o solvente es el componente que se encuentra en mayor proporción en la mezcla. En este tipo de mezclas, el soluto se distribuye uniformemente por todo el volumen de la disolución, configurando un sistema homogéneo.

CONCENTRACIÓN TANTO POR CIENTO DEL AGUA

Existen diferentes formas de expresar la concentración de una disolución. Las que se emplean con mayor frecuencia suponen el comparar la cantidad de soluto con la cantidad total de disolución, ya sea en términos de masas, ya sea en términos de masa a volumen o incluso de volumen a volumen, si todos los componentes son líquidos.

Tanto por ciento en peso

Expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolución. Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente:

% en peso= (masa del soluto/masa de disolución) * 100

Siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente. Para el estudio de ciertos fenómenos físico-químicos resulta de interés expresar la concentración en términos de proporción de cantidad de soluto a cantidad de disolvente.

CONCENTRACIÓN DE LA CANTIDAD DE SUSTANCIAS

La concentración de sustancias se denomina cuánto hay de esa sustancia en un total, por ejemplo no existe el acido sulfúrico puro, pero si existe con una concentración del 98 por ciento, ósea que de por ejemplo una botella con 100 gramos de esa solución (Agua y sulfúrico) 98 gramos son de sulfúrico y 2 de agua. Entonces se dice que es acido sulfúrico muy concentrado.

CONCENTRACIÓN DE LA CANTIDAD DE EQUIVALENTE

Expresa la cantidad de equivalentes gramos de soluto por cada litro de disolución, o miliequivalentes-gramos por cada centímetro cúbico de disolución. El uso de esta unidad no es admitida por el Sistema Internacional.

SUSTANCIAS EQUIVALENTE

La masa del equivalente-gramo de una sustancia en volumetrías de neutralización es la masa de la sustancia que puede suministrar, reaccionar con, o ser químicamente equivalente a un átomo gramo de protones (H+) en la reacción que tiene lugar. Así, la masa del equivalente-gramo del HCl coincide con su masa molecular; la masa del equivalente-gramo del H2S04 es la mitad de la masa mo­lecular. La masa del equivalente-gramo del ácido acético, CH3COOH coincide con su masa molecular; el hecho de que el ácido acético esté débilmente ionizado nada tiene que ver con la equivalencia, pues en su reacción con una base el ácido acético aporta a la reacción todo su contenido en protones.

Las tres etapas de la ionización del ácido fosfórico, H3P04, condiciona que puede proporcionar protones (o ser neutralizado) por etapas, en reacciones independientes con puntos finales propios. Por consiguiente, el ácido fosfórico tiene masas del equivalente-gramo diferente, representado por H3P04/1, H3P04/2 y H3P04/3, según se neutralicen 1, 2 o sus 3 protones. Es un principio universal que la masa del equivalente-gramo está deter­minado por la reacción que tenga lugar.

DISOLUCIÓN DE LAS DISOLUCIONES

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias que tiene las siguientes partes:

El disolvente: usualmente es la sustancia que se encuentra en mayor concentración en la mezcla.

El o los solutos: son el o los componentes minoritarios de la mezcla, y decimos que se han disuelto en el disolvente.

Por ejemplo, cuando disolvemos una pequeña cantidad de sal en una mayor cantidad de agua, decimos que el agua es el disolvente y la sal es el soluto. Todas aquéllos disoluciones en las cuales el agua es el disolvente, se llaman disoluciones acuosas. Una de las más importantes propiedades del agua es la capacidad de disolver una gran cantidad de sustancias. Para poder trabajar con una disolución, es necesario: conocer su composición y tener una manera de expresar dicha composición.

CONTAMINACIÓN DEL AGUA

El agua al caer con la lluvia por enfriamiento de las nubes arrastra impurezas del aire. Al circular por la superficie o a nivel de capas profundas, se le añaden otros contaminantes químicos, físicos o biológicos. Puede contener productos derivados de la disolución de los terrenos: calizas (CO3Ca), calizas dolomíticas (CO3Ca- CO3Mg), yeso (SO4Ca-H2O), anhidrita (SO4Ca), sal (ClNa), cloruro potásico (ClK), silicatos, oligoelementos, nitratos, hierro, potasio, cloruros, fluoruros, así como materias orgánicas.

Hay pues una contaminación natural, pero al tiempo puede existir otra muy notable de procedencia humana, por actividades agrícolas, ganaderas o industriales, que hace sobrepasar la capacidad de autodepuración de la naturaleza.

Al ser recurso imprescindible para la vida humana y para el desarrollo socioeconómico, industrial y agrícola, una contaminación a partir de cierto nivel cuantitativo o cualitativo, puede plantear un problema de Salud Pública.

Los márgenes de los componentes permitidos para destino a consumo humano, vienen definidos en los "criterios de potabilidad" y regulados en la legislación. Ha de definirse que existe otra Reglamentación específica, para las bebidas envasadas y aguas medicinales.

Para abastecimientos en condiciones de normalidad, se establece una dotación mínima de 100 litros por habitante y día, pero no ha de olvidarse que hay núcleos, en los que por las especiales circunstancias de desarrollo y asentamiento industrial, se pueden llegar a necesitar hasta 500 litros, con flujos diferentes según ciertos segmentos horarios.

Hay componentes que definen unos "caracteres organolépticos", como calor, turbidez, olor y sabor y hay otros que definen otros "caracteres fisicoquímicos" como temperatura, hidrogeniones (pH), conductividad, cloruros, sulfatos, calcio, magnesio, sodio, potasio, aluminio, dureza total, residuo seco, oxígeno disuelto y anhídrido carbónico libre.

Todos estos caracteres, deben ser definidos para poder utilizar con garantías, un agua en el consumo humano y de acuerdo con la legislación vigente, tenemos los llamados "Nivel-Guía" y la "Concentración Máxima Admisible (C.M.A.)".

Otro listado contiene, "Otros Caracteres" que requieren especial vigilancia, pues traducen casi siempre contaminaciones del medio ambiente, generados por el propio hombre y se refieren a nitratos, nitritos, amonio, nitrógeno (excluidos NO2 y NO3), oxidabilidad, sustancias extraibles, agentes tensioactivos, hierro, manganeso, fósforo, flúor y deben estar ausentes materias en suspensión.

Otro listado identifica, los "caracteres relativos a las sustancias tóxicas" y define la concentración máxima admisible para arsénico, cadmio, cianuro, cromo, mercurio, níquel, plomo, plaguicidas e hidrocarburos policíclicos aromáticos.

Todos estos caracteres se acompañan, de mediciones de otros que son los "microbiológicos" y los de "radioactividad" y así se conforma, una analítica para definir en principio, una autorización para consumo humano. Lógicamente también contiene nuestra legislación, la referencia a los "Métodos Analíticos para cada parámetro".

Pese a las características naturales de las aguas para destino a consumo humano y dado su importante papel como mecanismo de transmisión de importantes agentes microbianos que desencadenan enfermedades en el hombre, "en todo caso se exige", que el agua destinada a consumo humano, antes de su distribución, sea sometida a tratamiento de DESINFECCIÓN.

TIPOS DE AGUA

De acuerdo a su procedencia y uso:

• Agua potable: Es agua que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades.

• Agua salada: Agua en la que la concentración de sales es relativamente alta (más de 10 000 mg/l).

• Agua salobre: Agua que contiene sal en una proporción significativamente menor que el agua marina. La concentración del total de sales disueltas está generalmente comprendida entre 1000 - 10 000 mg/l. Este tipo de agua no está contenida entre las categorías de agua salada y agua dulce.

• Agua dulce: Agua natural con una baja concentración de sales, generalmente considerada adecuada, previo tratamiento, para producir agua potable.

• Agua dura: Agua que contiene un gran número de iones positivos. La dureza está determinada por el número de átomos de calcio y magnesio presentes. El jabón generalmente se disuelve mal en las aguas duras.

• Agua blanda: Agua sin dureza significativa.

• Aguas negras: Agua de abastecimiento de una comunidad después de haber sido contaminada por diversos usos. Puede ser una combinación de residuos, líquidos o en suspensión, de tipo doméstico, municipal e industrial, junto con las aguas subterráneas, superficiales y de lluvia que puedan estar presentes.

• Aguas grises: Aguas domésticas residuales compuestas por agua de lavar procedente de la cocina, cuarto de baño, fregaderos y lavaderos.

• Aguas residuales: Fluidos residuales en un sistema de alcantarillado. El gasto o agua usada por una casa, una comunidad, una granja o una industria, que contiene materia orgánica disuelta o suspendida.

• Aguas residuales municipales: Residuos líquidos originados por una comunidad, formados posiblemente por aguas residuales domésticas o descargas industriales.

• Agua bruta: Agua que no ha recibido tratamiento de ningún tipo o agua que entra en una planta para su tratamiento.

• Aguas muertas: Agua en estado de escasa o nula circulación, generalmente con déficit de oxígeno.

• Agua alcalina: Agua cuyo pH es superior a 7.

• Agua capilar: Agua que se mantiene en el suelo por encima del nivel freático debido a la capilaridad.

• Agua de adhesión: Agua retenida en el suelo por atracción molecular, formando una película en las paredes de la roca o en las partículas del suelo.

• Agua de desborde: Agua que se inyecta a través de una fisura en una capa de hielo.

• Agua de formación: Agua retenida en los intersticios de una roca sedimentaria en la época en que ésta se formó.

• Agua de gravedad: Agua en la zona no saturada que se mueve por la fuerza de gravedad.

• Agua de suelo: Agua que se encuentra en la zona superior del suelo o en la zona de aireación cerca de la superficie, de forma que puede ser cedida a la atmósfera por evapotranspiración.

• Agua disfórica: Agua pobre en nutrientes y que contiene altas concentraciones de ácido húmico.

• Agua estancada: Agua inmóvil en determinadas zonas de un río, lago, estanque o acuífero.

• Agua fósil: Agua infiltrada en un acuífero durante una antigua época geológica bajo condiciones climáticas y morfológicas diferentes a las actuales y almacenada desde entonces.

• Agua freática: Agua subterránea que se presenta en la zona de saturación y que tiene una superficie libre.

• Agua funicular: Agua presente en los mayores poros que rodea las partículas del suelo formando, en los puntos de contacto con dichas partículas, anillos que se fusionan entre ellos.

• Agua primitiva: Agua proveniente del interior de la tierra que no ha existido antes en forma de agua atmosférica o superficial.

• Agua magmática: Agua impulsada hasta la superficie terrestre desde gran profundidad por el movimiento ascendente de rocas ígneas intrusivas.

• Agua subterránea: Agua que puede ser encontrada en la zona saturada del suelo, zona formada principalmente por agua. Se mueve lentamente desde lugares con alta elevación y presión hacia lugares de baja elevación y presión, como los ríos y lagos.

• Agua superficial: Toda agua natural abierta a la atmósfera, como la de ríos, lagos, reservorios, charcas, corrientes, océanos, mares, estuarios y humedales.

pH Y pOH

pH: Es una unidad de medida aceptada y común como un " metro " es una medida de la longitud, y un "litro" es una medida de volumen fluido El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia . Es necesario porque, dado que en ciertos casos no es suficiente decir que el agua está caliente, o no es suficiente decir en ciertos casos que el jugo del limón es ácido, al saber que su pH es 2,3 nos dice el grado exacto de acidez. Necesitamos ser específicos. Al decir que el agua está en 91° C o 196°F expresamos exactamente lo caliente que está.

pOH: Concretamente en el estudio de la química ácido-base, se define el pOH como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los aniones hidróxilo , o también en términos de concentración de éstos, expresado como

El pOH mide la cantidad de iones oxhidrilos liberados en una solución acuosa hablando entonces de una base.

DIFERENCIA ENTRE pH Y pOH

El pH mide las concentraciones de los iones hidronio, mientras que el pOH mide las concentraciones de los aniones hidroxilo o iones hidróxido

PROBLEMAS DE PH Y pOH

Las formulas que se requieren para el cálculo del pH y el pOH son las siguientes: pH + pOH = 14

Esta formula nos sirve para obtener el pH o el pOH, en el caso que nos den cualquiera de los dos, por ejemplo:

Una muestra de agua tiene un pOH de 10, obtener el pH que le corresponde:

pH + pOH = 14

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 11

pH = 3

Esto nos indica que el agua es muy ácida, porque si el pH es de 0 a 3, se trata de un ácido fuerte.

En el caso que te den iones hidronio [H3O] o iones hoxidrilo [OH] y se quiera obtener el pOH o el pH, se ocuparan las siguientes formulas:

pOH = -log [OH]

pH = -log [H3O]

[OH] [H3O] = 1X10^-14

Ejemplo:

En un experimento con una bebida energetizante, se obtuvo que presenta una concentración de iones hoxidrilos [OH] de 2X10^-6, obtener su pH correspondiente:

pH = - log [H3O]

[OH] [H3O] = 1X10^-14

[H3O] = 1X10^-14 / [OH]

[H3O] = 1X10^-14 / 2X10^-6

[H3O] = 5X10^-9

pH = - log [H3O]

pH = -log [5X10^-9]

pH = 8.3

EJEMPLOS DE pOH: Por ejemplo, una concentración de [OH-] = 1×10-7 M (0,0000001 M) es simplemente un pOH de 7 ya que: pOH = -log[10-7] = 7 Al igual que el pH, típicamente tiene un valor entre 0 y 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pOH mayores a 7, y básicas las que tienen pOH menores a 7. Por lo tanto,  pH + pOH = 14

EJEMPLO DE pH: Por ejemplo, una concentración de [H3O+] = 1 × 10–7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = –log[10–7] = 7 El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, por que hay más protones en la disolución) , y básicas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (donde el disolvente es agua).

CONCLUSIÓN

El agua líquida es la única sustancia común que cuando se congela se expande, al contrario de lo que ocurre con las demás sustancias, y en consecuencia el agua sólida (hielo) tiene una densidad menor que el agua líquida, debido a que forma enlaces por puente de hidrógeno y se forma una estructura exagonal. Esta propiedad del agua hace que el hielo flote en el agua líquida y en consecuencia las grandes cantidades de agua se congelan de arriba hacia abajo, lo que hace posible la vida acuática en los lugares de clima frío (calor de fusión del hielo 79.7 cal/g). Otras consecuencias de la expansión del agua al congelarse son las cuarteaduras en rocas, suelo, calles, ruptura de tuberías y grietas en los motores de autos en lugares de climas fríos (para evitarlo se utilizan anticongelantes en el sistema de refrigeración de los autos).

El agua líquida tiene un calor de vaporización muy grande (539.6 cal/g), lo que significa que absorbe 539.6 cal por cada gramo de agua que se evapore y la libera al condensarse. Esta es la razón por la que el proceso de evaporación en plantas y animales es un proceso de enfriamiento eficiente, se percibe la sensación de frescura cuando se evapora el sudor de la piel. Los procesos de evaporación y condensación del agua contribuyen a la distribución del calor en la Tierra.

El agua es un compuesto con propiedades físicas y químicas muy diferentes a otros compuestos formados por moléculas de masa molecular semejante a la del agua. El agua es un solvente de gran cantidad de sales inorgánicas, de compuestos orgánicos y de gases. Debido a su polaridad y a la formación de enlaces por puente de hidrógeno, el agua facilita la realización de muchas de las funciones biológicas. Disuelve a compuestos iónicos y moléculas neutras, las soluciones acuosas diluidas influyen en la disociación de macromoléculas como las proteínas y los polinucleótidos, es decir, que el agua sirve como medio dispersante y ejerce una influencia importante sobre los componentes estructurales y funcionales de las células.

El agua tiene la capacidad de disolver una gran cantidad y variedad de sustancias lo que le proporciona la posibilidad de ser un buen medio de transporte de muchas sustancias, en los seres vivos transporta nutrientes y productos de desecho. Esta propiedad también implica que sirve como medio de transporte de contaminantes de los océanos, ríos, lagos, suelo y aire.

El agua líquida tiene una gran tensión superficial debido a las fuerzas de atracción entre sus moléculas (hace que la superficie de un líquido se contraiga) y una gran capacidad humectante (capacidad para adherirse y recubrir a un sólido). La gran tensión superficial del agua hace posible el fenómeno de la capilaridad, que junto con su capacidad disolvente hacen posible que las plantas puedan tomar los nutrientes del suelo necesarios para su crecimiento.

BIBLIOGRAFÍA

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