Agua

Puentes hidrógeno, propiedades físicas, composición iónica, contaminaciones, moléculas

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'Agua'
El agua en la tierra:

Es la mayor parte de nuestro planeta, en ella se inició la vida, total en la tierra es llamada hidrosfera, y se encuentra en 3 estados:

- Agua sólida: hielo (en casquetes polares y glaciares)

- Agua líquida: mares aguas subterráneas, lagos y ríos.

- Agua gaseosa: vapor de agua.

Distribución del agua en la tierra:

Un 95% son mares y océanos los que se llaman aguas oceánicas. Estas aguas tienen grandes cantidades desales disueltas: agua saladas, el otro 5 % es de aguas dulces o continentales mayor parte se encuentra como hielo, luego en las aguas subterráneas y finalmente liquida o como vapor de agua.

El agua y los seres vivos:

El agua es donde surge la materia orgánica capaz de crear a los seres vivos (dicho por Alexander Oparin). Todo lo vivo tiene un gran % de agua…En una persona adulta el agua representa más del 60% del total de su masa corporal. Y en otros organismos la % del agua es mayor. La función del agua en los seres vivos es disolver las sust. Orgánicas indispensables para vivir (compuestos de carbono)

Que es el agua:

Es un compuesto formado por: hidrógeno y oxígeno. Su formula química es H2O. Mediante la electrolisis es posible demostrar esto…ya que separa los componentes.

Es una molécula polar debido a su geometría angular debido a que los dos átomos de hidrogeno están separados por un ángulo de 105º esto es porque hay una distribución dispareja de cargas eléctricas. O - y H+.

Enlaces entre las moléculas de agua:

Lo que permite que moléculas del agua estén unidas son los puentes de hidrógeno(O negativo y H positivo atracción)

Los puentes de hidrógeno en los distintos estados del agua:

E. sólido: Se forma una red que mantiene unidas y ordenadas las moléculas de H2O. Solamente vibran.

E. líquido: Se forma una red de p. de hidrogeno con cierta movilidad. Moléculas se mueven con relativa libertad al interior del líquido y tienen la capacidad de fluir.

E. gaseoso: Moléculas de agua se sitúan independientes de otras, no se forma el p. de hidrógeno y las moléculas se elevan ocupando el mayor espacio posible.

Propiedades físicas del agua:

Es insípido (sin sabor), inoloro e incoloro. La densidad del agua es 1g/cm3 1 g de agua ocupa un volumen de 1 cm3. Densidad de agua en estado sólido es menor que en estado líquido, y a menor Tª mas denso es.

. Tª de ebullición 100º C y de fusión 0º C. Agua tiene puntos de ebullición y fusión más elevados que otros líquidos.

.Tensión superficialFuerza que mantiene unidas las moléculas de la superficie libre de los líquidos.

Actúa como una membrana elástica y tensa capaz de soportar el peso del objeto.

.Cuando el agua en estado líquido y cambia a sólido, en vez de contraerse o disminuir su volumen, se expande; moléculas de agua sólida ocupa un volumen mayor. Kg. de agua sólida ocupa más que una líquida. Es por eso que el hielo flota en el agua.

.Calor específico Es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1ºC la Tª de 1 g de sustancia. El calor específico del agua es más alto que otras sust. Cuesta elevar su Tª y se demora en enfriar. Es por eso que el agua tiene la capacidad termorreguladora.

El agua como solvente:

El agua es el mejor solvente, es el solvente universal. El agua disuelve gran cantidad de sustancias pero hay excepciones como el aceite y el petróleo.

Como describir la medida en que un solvente disuelve a un soluto:

-Cuando una sust.`' desaparece'' en el solvente se dice que es soluble y que se ha disuelto completamente.

- Si una sust. es poco soluble, se puede ver parte del solvente.

-Cuando una sust. insoluble se mantiene inalterable en el solvente y no lo disuelve.

- La solubilidad de una sustancia en un solvente es la cantidad de soluto, en gramos, que puede disolverse en 100 gramos de solvente hasta formar una solución saturada, a una Tª de 25ºC.

Para indicar la cantidad de soluto que se disuelve en cierta cantidad de disolvente se habla de concentración. Para expresar la concentración de una solución se usan unidades de concentración.

Solución concentrada contiene mucho soluto y es diluida si tiene poco soluto.

El % peso/peso: cantidad de soluto disuelto por cada 100 gramos de solución.

El agua en la naturaleza:

El agua esta en la naturaleza en constante circulación, moviéndose de un lugar a otro.

El agua se evapora de los ríos, océanos, mares o por la transpiración de las plantas y animales, llegan a la atmósfera en estado gaseoso y luego se condensan formando nubes, de ellas el agua precipita, y nuevamente infiltrándose en los suelos... Esto es llamado ciclo hidrológico. Gracias a este la distribución del agua en la naturaleza mantiene equilibrio ya que se recicla.

El agua es capaz de mezclarse con gran variedad de sustancias…es imposible encontrarla pura en la naturaleza…todos los cauces naturales de agua son soluciones acuosas.

Composición iónica del agua:

Aguas continentales o dulces 0,1% de sólidos disueltos, las sustancias que habitualmente encontramos son sales: carbonato de calcio y carbonato de magnesio (CaCO3 y MgCO3) además de cloruro de sodio y bicarbonato de sodio (NaCl y NaHCO3).

En el agua estas sales se hallan en forma de iones solvatados: Ca1, Mg2, CO32-, Na, Cl- y HCO-3

Las aguas oceánicas o saladas tienen muchas sales disueltas en especial: Na+ y Cl-.

Las aguas continentales: tienen cantidades de sales…pero depende de la geografía.

Dureza de las aguas:

Aguas durasTienen iones de calcio y/o magnesio en altas concentraciones

Aguas blandascasi no contiene de calcio y/o magnesio

Para quitar la dureza:

Temporalmente: Mediante ebullición del agua.

Permanentemente: Se pasa el agua a través de un cilindro que contiene una resina especial, donde se produce el intercambio iónicoiones de calcio y magnesio se intercambian por iones de sodio (liberada por la resina)

Contaminación del agua:

Hay dos tipos de contaminación

Contaminación naturalSin intervención del ser humano, el agua pasa a través del aire y con sales minerales.

Contaminación artificial Por actividades del ser humano, como: industrias, las agrícolas, las doméstica

Contaminaciones provenientes del humano:

Sust. Tóxicas: De la actividad industrial, como metales pesados. La minería vierte metales pesados al agua los cuales se van acumulando en los organismos vivosbioacumulación

Sust. que cambian pH y salinidad: Vienen de mineras, son sust. ácidas que cambian el pH favoreciendo la formación de sales, esto afecta a los organismos acuáticos.

Nutrientes en exceso: provienen de los fertilizantes. Esto hace que los nutrientes estén en exceso y aceleran el crecimiento de algaseutroficación

Residuos urbanos: Mezcla de materia orgánica…llamadas aguas servidas, el agua se pone hedionda y con bacterias.

Purificación y tratamiento del agua:

Evaporación: elimina casi todas las sustancias disueltas en el agua.

La acción bacteriana: transforma los contaminantes orgánicos en compuestos sencillos que pueden degradarse.

La filtración: a través de arena y piedrecillas del suelo, elimina la mayor parte de los residuos.

Para controlar y reducir el daño ambiental de las aguas contaminadas se han creado plantas de tratamiento de aguas.

El agua potable:

Es el agua apta para ser bebida. En las plantas de potabilización se recibe el agua desde un río, se somete a un proceso de filtración y tratamiento y después se distribuye a los hogares. Las aguas residuales se botan a las alcantarillas.

Etapas para poder beber el agua seguramente:

TamizadoSe poner una malla en la toma de agua, para impedir el paso de objetos sólidos y vivientes.

PrecloraciónSe agrega cloro con el fin de matar microorganismos.

Coagulación o floculación se agregan sust químicas que retiran del agua partículas sólidas en suspensión. Estos elementos son: (Ca(OH)2), (Al2(SO4)3) las que reaccionan formando Al(OH)3

SedimentaciónPartículas atrapadas en coagulación caen al fondo de los estanques.

FiltraciónA través de un filtro de arena y piedras se sacan impurezas.

CloraciónSe agrega cloro para evitar la contaminación por bacterias patógenas en el trayecto hacia los hogares.

FluoraciónSe burbujea flúor en el agua. Esto proviene las caries en la población.