GUÍA AGUA

GUÍA AGUA

INTRODUCCIÓN

La importancia social de este líquido es enorme, es fundamental para la vida, es indispensable para mantener la higiene, y con ella la salud; en la industria se le utiliza como medio de enfriamiento y de generación de vapor; en el campo es esencial para los cultivos; en las ciudades se emplea también para el riego, el drenaje de desperdicios, el control de incendios y el llenado de lagos, canales y represas.

El agua es en muchos aspectos una sustancia única, es el disolvente más frecuente, es líquido a temperaturas ambiente y tiene un intervalo de existencia como líquido relativamente amplio. No es inflamable ni tóxico y, lo que es más importante, disuelve una gran variedad de sustancias.

Para poder obtener un conocimiento fundamental de las propiedades del agua, es necesario estar familiarizado con su estructura.

- La molécula es angular y el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno (la molécula presenta un dipolo). Muchos de los hechos discutidos más tarde son consecuencia de esta polaridad.

- las moléculas de agua son polares, razón por la cual es un excelente disolvente de múltiples sustancias polares.

- El ángulo de enlace H-O-H tiene un valor de 104,45o y los enlaces son de tipo covalente polar.

Interacciones Intermoleculares

En el agua, un átomo de hidrógeno se encuentra enlazado al oxígeno más próximo mediante una interacción esencialmente covalente, mientras que se encuentra enlazado más débilmente al oxígeno más distante mediante el tipo de enlace conocido como enlace de hidrógeno (puente de hidrógeno).

Este enlace se puede describir como el resultado de la atracción electrostática entre un hidrógeno que posee una carga parcial positiva en la molécula polar de agua y el oxígeno con una carga parcial negativa de otra molécula.

El enlace de hidrógeno se presenta entre moléculas, conteniendo una de ellas un hidrógeno unido a un átomo o grupo muy electronegativo, y la otra, con dicho átomo electronegativo.

Los enlaces de hidrógeno, que mantienen unidas entre sí a las moléculas de agua en el hielo, son considerablemente más fuertes que las fuerzas de Van Der Waals que existen entre las moléculas de la mayor parte de los estados líquidos y sólidos, pero son mucho más débiles que la mayoría de los enlaces covalentes.

La estructura del hielo permite la existencia del máximo número de enlaces de hidrógeno, es decir, uno por cada átomo de hidrógeno. La estructura resultante es poco usual en el sentido de que contiene una considerable cantidad de espacio vacío. Si el hielo tuviera una estructura con un empaquetamiento compacto de los átomos de oxígeno y los hidrógenos ocuparen los agujeros existentes entre los oxígenos, la densidad sería por lo menos de 1,9 g/cc, en vez de 0,917 g/cc que es el valor observado.

PROPIEDADES MACROSCÓPICAS

Las propiedades de la materia visibles, medibles y observables relacionadas con las alteraciones en su estructura o bien fenómenos que competen a un cambio es su estructura íntima, por ejemplo descomposición, electrólisis, reacción con ácidos, etc., guardan relación en gran medida con la masa de materia sometida a análisis.

El agua es un compuesto con una masa molar pequeña, contrariamente sus propiedades físicas y químicas presentan magnitudes elevadas y bastante peculiares. La densidad anómala en estado sólido, la gran capacidad calorífica y la elevada tensión superficial son algunos ejemplos.

Previo al análisis conviene agrupar las distintas propiedades de acuerdo con su naturaleza y características:

Propiedades extensivas de la materia:

Una propiedad extensiva es aquella que depende de la cantidad de material que se examine (volumen y masa por ejemplo).

Propiedades intensivas de la materia:

Una propiedad intensiva no depende de la cantidad de material examinado (color, punto de fusión, densidad, etc.)

Analicemos algunas propiedades relevantes observables en el agua:

ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN

La gran fuerza de cohesión entre moléculas de agua, se justifica por la enorme tendencia del agua a unirse a otras moléculas vecinas (interacciones puente de hidrógeno), lo que la convierte en un líquido prácticamente incompresible, capaz de conferir volumen y turgencia a muchos seres vivos uni o pluricelulares.

ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL

La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía

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