Propiedades físico químicas del agua

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PROPIEDADES FISICO QUÍMICAS DEL AGUA

FACULTAD DE CIENCIAS AGROINDUSTRIALES

INGENIERIA DE ALIMENTOS
SEMESTRE II

JUAN DIEGO CASAS, JUAN PABLO SILVA, ESTIVEN AGUDELO PULGARIN

UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO
BIOQUIMICA



INTRODUCCIÓN

El agua se trata de una sustancia cuyas moléculas están compuestas por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Es un líquido inodoro –no tiene olor–, insípido –no tiene sabor– e incoloro –sin color–.
El agua está presente en diferentes estados, por lo que la encontraremos en los distintos elementos naturales que están distribuidos por todo el planeta.
Es el solvente universal, dado que la gran mayoría de las sustancias se pueden disolver en ella. Posee una cualidad adhesiva enorme, que es el motivo por el que puede mojar objetos y cuerpos, gracias a la polaridad de sus moléculas y, además, es un excelente conductor de la electricidad y del calor. Representa el 80% de la composición de la mayoría de los organismos e interviene masiva y decisivamente en la realización de sus procesos metabólicos; asimismo, desempeña un importante papel en la fotosíntesis de las plantas y sirve de hábitat a una gran parte de los seres vivos. Los principales componentes naturales de este ciclo son las precipitaciones, la infiltración en el suelo, la escorrentía de superficie, la liberación de aguas subterráneas hacia aguas superficiales y océanos, así como la evapotranspiración de los cuerpos de agua, el suelo y las plantas.








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RESUMEN

Se analizó el proceso y la composición del agua, sus comportamientos mediante el contacto o mezcla con otras sustancias que varían en densidad y composiciones físico químicas, logramos detallar que al ser el solvente universal se logra mezclar con algunos compuestos y con otros se evidencia diferencias ya sea por pesos o densidades, al mezclar con un compuesto químico como lo es el etanol (C2H5OH) y agregar nuevamente las sustancias su reacción y comportamiento fue diferente al inicial , detallamos claramente por qué reaccionaba de tal manera a pesar de que se le hubieran agregado las mismas sustancias, nos apoyamos del análisis realizado a cada compuesto por separado para comprender con más detalle como es el comportamiento no solo visual ni físico sino también de una forma microscópica.


OBJETIVO GENERAL

. Identificar a que se deben los comportamientos físico químicos del agua y de las sustancias con las que este líquido tiene contacto desde su forma microscópica hasta la forma más visible y comprensible.

OBJETIVO ESPECIFICO

. Comprender los compuestos del agua y su molécula ( H2O )
. Como afecta o que efecto causa el agua a otras sustancias
. Determinar valores y cantidades de cada compuesto y como reacciona si se varían cantidades en una mezcla.














MATERIALES Y REACTIVOS

PROCEDIMIENTO TEORICO PRACTICO DEL LABORATORIO

Comportamiento del aceite mineral

1.  Tome 3 recipientes de vidrio y márquelos (1 - 3).

2.  Adicione 3 ml de agua en uno de los recipientes (1). 

3.  Añada 3 ml de jugo de limón al recipiente marcado como 2. 

4.  Agregue 3 ml de solución jabonosa en el recipiente marcada como 3. 

5.  A cada recipiente agregue una gota de aceite vegetal. Observe. 

6.  Añada unas gotas más y observe. 

7.  Mantenga las muestras en observación durante 20 minutos. 

Punto de ebullición del agua

1. Coloque 20 ml de agua destilada (sino se tiene agua destilada agua de llave) en 3

recipientes.

2. Coloque en el primero una cucharadita de cloruro de sodio (sal de cocina) y en el

segundo una cucharadita de sacarosa (azúcar)

3. Someta cada recipiente a ebullición y mida el tiempo que se demora para ebullir.

4. Explique el efecto del soluto sobre el punto de ebullición del agua.



Solubilidad en agua

1. Adicione 10 ml de agua a 5 recipientes de vidrio.

2. Agregue en el primero una cucharadita de cloruro de sodio, al segundo una
cucharadita de sacarosa, al tercero una cucharadita de harina o maizena, al cuarto 1 ml de aceite vegetal y al quinto 1 cucharadita de gelatina.

3. Observe cada recipiente. Si es necesario agite.

4. Observe nuevamente.

5. Repita el procedimiento con etanol.

RESULTADOS OBTENIDOS


-- Comportamiento del Aceite mineral --

MEZCLAS






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    Agua jabonosa                         Zumo de Limón (C6H8O7)                    Agua de Grifo (H2O)
              +                                                          +                                                     +
     aceite vegetal                                     aceite vegetal                                   aceite vegetal    
     (C18H34O2)                                      (C18H34O2)                                   (C18H34O2)


Análisis

Agua (H2O) + Aceite (C18H34O2): En el análisis realizado en la primera mezcla de agua + aceite se llegaron a varias conclusiones desde la parte física y química determinando por qué estas sustancia además de la explicación básica que siempre se da sobre que las no se mezclan por la diferencia de densidades se logra detallar que ambos compuestos al ser dos moléculas con enlaces covalentes polares y no polares, con diferencia de cargas no es posible que se vuelva una mezcla homogénea cuando pretendemos mezclar agua (polar) y aceite (no polar o apolar) tenemos operativas dos tipos de fuerzas, con lo que tendríamos que romper enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua y romper las fuerzas de dispersión que opera en el aceite, para ello tendríamos que aportar energía.

 . Se juntaron ambas sustancias en un beaker y se mezclo con agitador, se dejó reposar durante 20 minutos para después hacer un análisis de lo que había sucedido

. Se identifica que cuando se mezclaron las sustancias el aceite se dividió en pequeñas “burbujas” por la fuerza con la que se agitó, después de los 2 minutos se determinar que al dejar la sustancia en reposo nuevamente se junta toda la sustancia oleica en la parte superior en una misma “forma”


Zumo de Limón (C6H8O7) + Aceite (C18H34O2): Después de realizar la mezcla de ambas sustancias, igual que con el aceite y el agua se mezcló con el agitador y se dejó reposar por 20 minutos,  se logró determinar antes de dejar reposar la mezcla una solución mezclada parcialmente, después de reposar , se analiza una agrupación de las moléculas de aceite en el beaker.
La agrupación de manera mas completa diferente a la del aceite con el agua se debe al efecto que causa el ácido cítrico (C6H8O7)   al aceite vegetal ya que con la acides de esta sustancia logra “disolver” de manera mas amplia el oleico.

Agua jabonosa + Aceite (C18H34O2): Igual que con las sustancias anteriores se realiza la mezcla de una sustancia (soluto) químico “jabón” con el aceite, debido a los compuestos del químico se logró evidenciar y determinar que al realizar la mezcla de jabón, agua y aceite se ve una mezcla homogénea esto debido a que un jabón contiene las sales de sodio o potasio de los ácidos grasos, producto de la mezcla de un cuerpo graso (triglicéridos con un álcali, que puede ser hidróxido de sodio o de potasio); una molécula de jabón también tiene dos extremos de diferente afinidad. A causa de esta estructura, el jabón posee una doble afinidad hacia la polaridad de otras moléculas y puede orientarse según el medio donde se encuentre. Los jabones limpian debido a las afinidades diferentes de los extremos de sus moléculas. La suciedad grasa no se elimina fácilmente sólo con agua, que la repele por ser insoluble en ella. Sin embargo, el jabón posee una cadena larga alifática o hidrocarbonada sin carga que interactúa con la grasa, disolviéndola, mientras que la región con carga se orienta hacia el exterior, formando gotas. Una vez que la superficie de la gota grasa está cubierta por muchas moléculas de jabón, se forma una micela con una pequeña gota de grasa en el interior. Esta gota de grasa se dispersa fácilmente en el agua, ya que está cubierta por las cabezas con carga o aniones carboxilato del jabón
 La mezcla que resulta de dos fases insolubles (agua y grasa), con una fase dispersada en la otra en forma de pequeñas gotas, se denomina emulsión. Por lo tanto, se dice que la grasa ha sido emulsionada por la solución jabonosa. De esta manera, en el proceso de lavado con un jabón, la grasa se elimina con el agua del lavado.






   

                                












































--Puntos de ebullición del Agua (H2O) con otros solutos--

MEZCLAS  = AZUCAR, SAL , SAL MARINA + AGUA (H2O)

















































Análisis

Agua (H2O) + Sal común (ClNa): Se agregaron 20 ml de agua (H2O)  en un beaker con una cucharadita (5g) de sal (ClNa) y se pusieron a calentar en la estufa a una temperatura media baja, se activo el cronometro, esta sustancia llegó a su punto de ebullición a los 6 minutos 18 segundos de haberse puesto en la estufa, se convierte en una solución homogénea completamente mezclada.



Agua (H2O) + Azúcar (C12H22O11): Nuevamente se colocó en otro recipiente una mezcla entre agua y azúcar granulada en las mismas proporciones usadas con la sal (5g), se puso a calentar a fuego medio bajo, la solución azucarada llegó a su punto de ebullición a los 23 minutos 26 segundos, con un color café debido al tipo de azúcar usada y  se obtiene una mezcla homogénea al 100% sin dejar residuo alguno.

Agua (H2O) + Sal marina (ClNa): En un beaker se agregó un cuchardita (5g) de sal marina y 20 ml de agua, se realiza mismo proceso a los anteriores y se pone a calentar fuego medio bajo el punto de ebullición de esta mezcla fue el mas bajo de todos con7 minutos y 24 segundos y según lo investigado respecto a las diferencia entre ambas sales es que la sal marina se produce a través de la evaporación del agua del océano o del agua de los lagos de agua salada. Es menos procesada que la sal de mesa y retiene oligoelementos ya que la sal de mesa se extrae de pozos subterráneos y en muchas ocasiones se le agrega yodo.


Agua (H2O): Analizando el agua añadida al beaker sin ninguna otra sustancia se tarda en llegar a su punto de ebullición 22 minutos y 28 segundo a fuego medio bajo, si tenemos en cuenta la altura a la que está la ciudad es de 1,551 km sobre el nivel del mar, así que por eso tarda tanto en llegar a este punto ya que mientras mas altura sobre el nivel del mar menos temperatura se necesitara.

        




































--Solubilidad del Agua (H2O)--

MEZCLAS

SAL (ClNa) + AGUA (H2O)
AZUCAR (C12H22O11)+ AGUA (H2O)
HARINA + AGUA (H2O)
GELATINA + AGUA (H2O)
ACEITE(C18H34O2) + AGUA (H2O)
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SAL (ClNa) + AGUA (H2O)
AZUCAR (C12H22O11)+ AGUA (H2O)
HARINA + AGUA (H2O)                        +          ETANOL C2H6O
GELATINA + AGUA (H2O)
ACEITE(C18H34O2) + AGUA (H2O)



Agua (H2O) + Azúcar (C12H22O11): Se mezclaron 10ml de agua con una cucharadita de agua y se revolvió con un mezclador, se deja reposar y el azuzar se disolvió en agua convirtiéndose en una solución, un almíbar que es consumible por cualquier ser vivo

Agua (H2O) + Sal común (ClNa): Se usó la misma la cantidad de agua para realizar la mezcla y misma cantidad del soluto, por la diferencia de densidades se disuelve convirtiéndose en una salmuera usada para sazonar alimentos y es consumible por los humanos.

Agua (H2O) + Aceite (C18H34O2): Nuevamente se realizó la mezcla de aceite y agua, está más que confirmado que ambas sustancias por sus diferencias de densidades y tener moléculas con estructuras polares y no polares es imposible que se convierta en una mezcla homogénea se tendrían que romper enlaces de hidrogeno.

Agua (H2O) + Harina: En la misma cantidad de agua usada anteriormente en los otro experimentos (10ml) se agregó un cucharadita de harina común, se trató de mezclar con un agitador pero se detalló que la harina tomo unos grumos que se centraron en el fondo, esto debido a los gránulos de almidón, formados por cadenas de amilosas y amilopectinas, la única manera de trabajar el almidón es desplegar esas cadenas con agua y se consigue con mucha agitación.
CASO 1: Si tenemos mucha cantidad de agua en proporción de harina, entonces se forma una mezcla heterogénea.[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

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