2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA El Agua Propiedades Fisicoquímicas.

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1 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA El Agua Propiedades Fisicoquímicas Guillermo Salamanca Grosso Ph.D Ciencias Químicas Universidad Politécnica de Valencia (España) Profesor Asociado Facultad de Ciencias Universidad del Tolima Colombia

2 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA El agua es un termorregulador del clima, gracias a su elevada capacidad calorífica. Su elevada tensión superficial hace que se vea muy afectada por fenómenos de capilaridad. Ayuda a regular el calor de los animales. Tiene un elevado calor de vaporización, y una elevada constante dieléctrica. Proporciona flexibilidad a los tejidos. Tiene una gran fuerza de cohesión entre sus moléculas, y la fuerza de adhesión por los puentes de hidrógeno que son muy termolábiles.

3 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA El agua tiene una estructura molecular simple: Los dos enlaces entre hidrógeno y oxígeno no ocupan una posición simétrica. La Molécula de agua forman un ángulo de 104° 45’. Está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Cada átomo de hidrógeno se encuentra unido covalentemente al oxígeno por medio de un par de electrones de enlace (2 enlaces  ). El oxígeno tiene además dos pares de electrones no enlazantes. La habilidad de los iones y otras moléculas para disolverse en el agua es debida a la polaridad de ésta última.

4 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Propiedades físicas Estado de agregación Líquido Aparienciaincoloro Densidad 1,0 ×10³ kg/m 3 ; (1 g/cm 3 ) gcm 3 Masa molecular18,01528 uma Punto de fusión273 K (0 °C)K°C Punto de ebullición373 K (100 °C) Temperatura crítica674 K (401 °C) Presión crítica218 atm. Estructura cristalina Hexagonal Excelente disolvente de sustancias tóxicas y compuesto bipolares. Incluso moléculas biológicas no solubles. Forma dispersiones coloidales.. Participa como agente químico reactivo en las reacciones de hidratación hidrólisis y oxidación-reducción. Permite la difusión, es decir el movimiento en su interior de partículas sueltas, constituyendo el principal transporte de sustancias nutritivas. Constituye un excelente termorregulador (calor específico). Permite la vida de organismos en una amplia variedad de ambientes térmicos. Interviene (plantas) en el mantenimiento de la estructura celular. Propiedades químicas Acidez (pK a )15,74 Momento dipolar1,85 D

5 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Cantidad de calor necesaria para elevar en 1°C 1 Kg de agua. 4180 Jkg -1 °C -1 Es el cuerpo con mayor calor específico. Esta propiedad cambia con la temperatura. Es la propiedad que diferencia al agua de otros líquidos. Se requiere de energía para poder romper los puentes de Hidrógeno que se generan entre las moléculas de agua. El calor específico es de 2090 Jkg -1 °C -1 para el hielo. Calor específico:

6 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Calor Latente: Sistema de regulación térmica Calor de Vaporización: 539 kcalKg -1 Calor de Fusión : 80 kcalKg -1 Caloría: la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua destilada de 14,5 a 15,5 ºC a 1 atm. Una kilocaloria (kcal= 1000 cal). 1kcal= 4.858 kJ.

7 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Calor latente de trasformación. Calor necesaria para efectuar el cambio de estado de la unidad de masa a una temperatura y presión determinada. El calor absorbido para generar el cambio en un sentido se libera en sentido contrario. 540 Kcal Kg -1. para el calor latente de Vaporización. Calor Latente de Fusión: 80 Kcal Kg -1. para el hielo. Esta propiedad depende de la temperatura. Calor Latente:

8 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Cuando la temperatura del agua disminuye de 20 a 15 ºC las moléculas de agua se hacen más lentas, acercándose unas a otras cada vez más, de esta manera aumenta la densidad del agua desde 0,9982 a 0,9991 (g·cm-3). Este aumento de densidad continua hasta disminuir la temperatura a 4 ºC, donde el agua pura alcanza su máxima densidad, exactamente 1 (g·cm -3 ). El posterior enfriamiento no causa un aumento de la densidad sino que por el contrario se produce una disminución de la densidad. Densidad y temperatura

9 2008 © Guillermo Salamanca Grosso. PhD. moodle.ut.edu.co Facultad de Ciencias Departamento de Química UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Propiedades físicas Estado de agregación Líquido Aparienciaincoloro Densidad 1,0 ×10³ kg/m 3 ; (1 g/cm 3 ) gcm 3 Masa molecular18,01528 uma Punto de fusión273 K (0 °C)K°C Punto de ebullición373 K (100 °C) Temperatura crítica674 K (401 °C) Presión crítica218 atm. Estructura cristalina Hexagonal