El por qué de las maravillas del agua.

El agua es la única sustancia que existe en los tres estados de agregación, sin tener que hacer grandes variaciones de temperatura y/o presión.

Es una molécula polar que se atrae una con otra mediante puentes de hidrógeno lo que le da propiedades tan extraordinarias como su poder disolvente , su elevada capacidad térmica y menor densidad al estado solido que al estado liquido

Fórmula: H2O Peso Molecular: 18g/mol 2 enlaces covalentes polares El oxígeno mantiene 2 pares de electrones libres. Geometría angular. Entre las moléculas de agua existen puentes de hidrógeno.

Puente de Hidrógeno Puente de hidrógeno es un tipo especial de interacción entre moléculas en donde interviene el átomo de hidrógeno de un enlace polar, como N-H, O-F o F-H y un átomo electronegativo de O, N, F. Esta interacción se escribe como: A-H¨¨¨¨B o A-H¨¨¨¨A

Puente de Hidrógeno El puente de Hidrógeno es la causa de muchas de las propiedades únicas del agua en comparación con otros líquidos como: Alto punto de ebullición Densidad “especial” Alta capacidad calorífica Alto calor latente de fusión y de vaporización Alta tensión superficial Gran poder disolvente. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Estructura del Agua d+ d+ Agua en estado líquido. d+ d- d- d+ d+ d- d+ Puente de Hidrógeno d+ d+ UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

gas líquida sólida Estructura del Agua H O H O O H UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Densidad Es la relación que existe entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa.

Densidad Cualquier líquido que se enfría se contrae ligeramente y su densidad aumenta. El agua se comporta como cualquier líquido hasta que la temperatura llega a 4 ºC, debajo de los 4 ºC la densidad del agua empieza a disminuir. A 0 ºC cuando el hielo empieza a formarse la densidad disminuye aun más. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Densidad La densidad máxima del agua en estado líquido es de 1 g/mL La densidad del hielo a 0º C es de 0.917 g/mL. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

La estructura del hielo, forma un retículo que ocupa más espacio y es menos denso que el agua líquida. Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación.

Gracias a esta anomalía del agua, los lagos, ríos y mares, comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a las especies acuáticas, pues aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC. Y el agua del fondo queda protegida térmicamente del exterior pudiendo alcanzar los 4º o 5ºC, que son suficientes para la supervivencia de ciertas especies.

Capacidad calorífica La capacidad calorífica: es la cantidad de calor necesario para elevar un grado Celsius la temperatura de determinada cantidad de sustancia.

Capacidad calorífica Capacidad calorífica del agua es de: 1 cal/ ºC El agua puede absorber grandes cantidades de energía y aumentar poco su temperatura. Gran parte de la energía absorbida es empleada para romper los puentes de hidrógeno y sólo una menor cantidad para aumentar la energía cinética de las moléculas, y por lo tanto, su temperatura. Capacidad calorífica del agua es de: 1 cal/ ºC Esto es 10 veces mayor que la de el Cu o Fe!!! UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

El agua absorbe grandes cantidades de energía 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. http://www.um.es/molecula/sales02.htm

Capacidad calorífica El agua eleva y disminuye su temperatura lentamente. Durante el día, el agua de mares y océanos absorbe energía de la radiación solar y lo libera lentamente durante la noche. Es un almacén y expendedor de energía solar; debido a esto, las variaciones de temperatura entre el día y la noche no son tan extremas, como ocurre en planetas donde no hay agua. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Calor latente de fusión Cuando una sustancia se funde o se evapora absorbe cierta cantidad de calor llamada calor latente, este término significa oculto, pues existe aunque no se incremente su temperatura ya que mientras dure la fusión o la evaporación de la sustancia no se registrará variación de la misma calor latente del agua 79,9 kcal/kg

Para que un sólido pase al estado líquido debe absorber la energía necesaria a fin de destruir las uniones entre sus moléculas. Por lo tanto mientras dura la fusión no aumenta la temperatura.

Calor latente de vaporización Para pasar de la fase líquida a la fase de vapor se necesita una absorción de energía por parte de las moléculas líquidas, ya que la energía total de éstas es menor que la de las moléculas gaseosas. En el caso contrario, en la condensación, se produce un desprendimiento energético en forma de calor. El calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura se denomina calor latente de vaporización. 539 kcal/kg

http://www. sc. ehu. es/sbweb/fisica/estadistica/otros/fusion/fusion http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/fusion/fusion.htm

Tensión superficial UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Tensión superficial En la superficie se forma una “membrana”, que resiste que se coloquen en la superficie objetos como agujas, clips e insectos que se pueden parar en ella. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

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.

Solvatación Proceso que ocurre cuando un soluto se disuelve, los iones positivos y negativos son rodeados por moléculas de agua. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Solvatación UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

“Lo semejante disuelve a lo semejante” Poder disolvente “Lo semejante disuelve a lo semejante” El agua por ser una molécula polar (presenta polos positivos y negativos en su molécula), disuelve fácilmente a sustancias iónicas (como las sales) y covalentes polares. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

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

Composición del agua, electrólisis y síntesis A una muestra de agua destilada se le agrega pequeña cantidad de ácido sulfúrico, que es un electrolito (permite la conducción de la corriente eléctrica). Se le hace pasar corriente directa (pila, acumulador) y se observa un burbujeo en ambas columnas. Se desprenden dos volúmenes de hidrógeno por un volumen de oxígeno. UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?

Electrólis del agua UNIDAD 3. Agua ¿de dónde, para qué y de quién?