3.3. El por qué de las maravillas del agua:
3.3.2 propiedades del agua:
Puntos de fusión: El punto de fusión o la temperatura de fusión es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido, o a la inversa. También se denomina punto o temperatura de solidificación. La temperatura de fusión del agua a una presión de 1 atm es de 0 °C
0°C
Punto de ebullición: El punto de ebullición normal del agua es 100 °C porque ésta es la temperatura a la cual la presión del vapor del agua es 760 mmHg, o 1 atmósfera. Es decir que bajo condiciones normales, cuando la presión de la atmósfera es aproximadamente 760 mmHg, el agua tiene un punto de ebullición de 100 °C
Densidad: La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de temperatura y presión.
A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad a los 100 °C, donde tiene 0,958 kg/L. Mientras baja la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/L) y ese aumento es constante hasta llegar a los 4,0 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/L. A esa temperatura (4,0 °C) alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir, aunque muy lentamente, hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999 kg/L. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/L a 0,917 kg/L.
Capacidad calorífica
El agua posee una capacidad calorífica muy elevada, es necesaria una gran cantidad de calor para elevar su temperatura 1.0 °K. Para los sistemas biológicos esto es muy importante pues la temperatura celular se modifica muy poco como respuesta al metabolismo. De la misma forma, los organismos acuáticos, si el agua no poseyera esa cualidad, se verían muy afectados o no existirían.
Calores latentes de fusión y evaporación
Para medir el calor de vaporización se coloca un recipiente metálico con una masa m de agua sobre un hornillo eléctrico de potencia P.
La temperatura inicial del agua es Ta. A medida que transcurre el tiempo, se va elevando la temperatura del agua, hasta que entra en ebullición a 100 ºC. Anotamos el tiempo t1.
El agua se evapora, disminuyendo el nivel de agua en el recipiente hasta que toda el agua se ha convertido en vapor. Anotamos el tiempo t2 que transcurre desde el comienzo de la ebullición hasta que se consume el agua.
Tendremos las siguientes relaciones
P·t1=m·c·(100-Ta)
P·t2=m·Lv
P·t2=m·Lv
Donde Lv es el calor de evaporación del agua que trataremos de determinar,
Eliminamos la cantidad desconocida P en el sistema de dos ecuaciones, y despejamos Lv.
La medida del calor latente de evaporación del agua es problemática, ya que es difícil determinar el momento en el que el agua entra en ebullición y el momento en el que el agua se evapora completamente.
Tensión superficial
La tensión superficial del agua, es el efecto físico que “endurece” la capa superficial del agua en reposo y permite a algunos insectos, como el zapatero (Gerris lacustris) desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.
Los detergentes tienen la capacidad para romper esta tensión superficial del agua, es por esto (y por muchas otras razones) que verter este tipo de químicos en las aguas puede ocasionar la ruptura del ecosistema y la desaparición de las especies que en el viven.
Poder disolvente
El poder disolvente del agua
La estructura de la molécula de agua la hace capaz de actuar como un disolvente poderoso de muchas sustancias. Si se introduce un cristal de cloruro de sodio en agua, las moléculas de agua rodean a los iones de sodio y cloro, atrayéndolos por sus extremos negativos o positivos, respectivamente.
El movimiento de las moléculas de agua arrastra a los iones que se dispersan por ella, formando una disolución de cloruro de sodio en agua. Ello hace que en la naturaleza exista un enorme número de disoluciones acuosas.
3.3.3 Composición del agua
El agua es un líquido constituido por dos sustancias gaseosas: oxigeno e hidrógeno, un volumen de oxigeno por 2 de hidrógeno; su fórmula química es el H2O.
La composición del agua la podemos comprobar efectuando la electrólisis de dicha sustancia.
Electrolisis.- Consiste en la descomposición mediante una corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos. La palabra electrólisis procede de dos radicales, electro que hace referencia a electricidad y lisis que quiere decir ruptura.
La electrólisis del agua nos permite:
Comprobar que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno.
Ver la relación en la que se encuentran estos gases: 2 volúmenes de hidrogeno por 1 de oxígeno. ¡La famosa H2O!
Comprender la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas.
La síntesis del agua es lo inverso a la electrolisis y esta parte del hidrógeno y oxígeno mediante una chispa eléctrica.
La electrólisis del agua nos permite:
Comprobar que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno.
Ver la relación en la que se encuentran estos gases: 2 volúmenes de hidrogeno por 1 de oxígeno. ¡La famosa H2O!
Comprender la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas.
La síntesis del agua es lo inverso a la electrolisis y esta parte del hidrógeno y oxígeno mediante una chispa eléctrica.
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