El Agua

* Estado físico del agua 

El agua se encuentra en nuestro planeta en los tres estados físicos (sólido, líquido y gaseoso)  como lo podemos observar en esta imagen 

. En todos ellos, las moléculas son idénticas y las diferencias se deben al tipo de interacciones que existen entre ellas en cada caso. En el proceso de pasar de un estado a otro, se forman o se rompen enlaces intermoleculares (entre moléculas), mientras que los enlaces intramoleculares (dentro de la molécula) permanecen intactos, es decir se mantiene el mismo compuesto sin cambiar sus propiedades químicas, solamente cambia su estado físico.

*formula molecular 

 La formula de H2O  te dice que la relación entre átomos que conforman una molécula son 2 de hidrógeno y 1 de oxigeno.

Los nombres químicos de este compuesto incluyen: monoxido de dihidrogeno protoxido de hidrogeno e hidróxido de hidrogeno.

*formula estructural

Bueno la formula del agua "H2O" dos átomos de hidrogeno y uno de oxigeno  

*Formula de lewis

 Para determinar la Estructura Lewis de agua, H2O, se siguen estos pasos: 
1. H = 1 electron de valencia, O= 6. 2H + O = 8 electrones de valencia total. 
2. La modelo debe de verse así: H:O:H ( el colon y las lineas representan un par de electrones.) 
3. Solamente hay cuatro electrones en nuestro modelo, pero cuando los contamos eran 8. Como el Oxigeno solamente tiene cuatro electrones, le ponemos los cuatro que sobran a su alrededor para que obtenga la configuración deseada. El Hidrógeno solo tiene dos pero no importa porque esta es la configuración que este átomo desea. Nuestro modelo final tiene esta forma H:O:H 

*Olor, Color, Sabor.

OLOR:Son inoloras, ni tampoco después de 10 días a 26º C en recipiente cerrado. Los olores del agua pueden ser:

Productos químicos indeseables.
Materia orgánica en descomposición
Actinomices
Bacterias
El olor puede ser indicativo de contaminación de diversos tipos.
SABOR:

Un agua potable debe tener un sabor débil y agradable.

Las aguas muy puras son menos agradables, debido a que tienen menos minerales.
Los cloruros dan sabor salobre.El magnesio lo produce amargo.El aluminio sabor terroso.
Salvo el sabor debido a minerales que es fácilmente apreciable, el resto son indicadores de contaminación o existencia de algas verdes - azuladas que dan sabor podrido y algas verdes sabor a hierba.
Nunca probar el agua si desconoce el origen.
COLOR:

No tiene color.Si aparece color es debido a sustancias en suspensión o en solución. Color verde se debe a algas. Color amarillo a pardo puede ser por presencia de hierro y manganeso, también desechos de croma to dan color amarillo.

Siempre que hay color la calidad es deficiente.

El color amarillento lo da el azufre contenido en el ácido sulfhídrico y el fierro este color está disuelto en el agua, no es por partículas suspendidas.



*densidad 

Durante el proceso de enfriamiento del agua desde los 100 ºC, se produce una contracción de volumen (aumenta la densidad) hasta llegar a la temperatura de 3,98 ºC (casi 4 ºC) en que alcanza su máxima contracción (máxima densidad), ya que al continuar enfriando, vuelve a dilatar su volumen (disminuye su densidad) hasta que se solidifica. El paso de agua líquida al hielo (a 0 ºC) va acompañado de un aumento considerable de volumen, disminuyendo significativamente su densidad. Debido a lo anterior, el hielo flota en el agua y produce importantes fenómenos mecánicos de rotura y disgregación de las rocas. 
Además, el agua tiene otra propiedad importante: puede mantenerse muchos grados bajo cero sin solidificarse. Al contrario de los que sucede en la mayoría de los líquidos (que no se dilatan al molificarse).




*Peso molecular 

 La masa molecular se determina sumando las masas atómicas delos elementos que forman la moléculas.En el caso del agua hay que sumar la del hidrógeno y la del oxigeno.Se debe tener en cuenta la cantidad de átomos presentes.Entonces,como hay 2 átomos de hidrógeno la masa del mismo,que es 1 se debe multiplicar por 2 y a eso la sumamos 16 que es la del oxigeno.Por lo tanto la masa molecular del agua es 18.




*punto de ebullición
El punto ebullición normal del agua es 100º C  a una atmósfera de presión. Pero si vas a cocinar un huevo mientras acampas en la montaña a 1500 metros sobre el nivel del mar, necesitas más tiempo para cocinar el huevo! ya que el agua hierve a no más de 90ºC y no podrás calentar el líquido por encima de esta temperatura a menos que utilices una olla a presión. En una olla a presión, el agua puede seguir siendo líquida a temperaturas cercanas a 120ºC  y el alimento se cocina en la mitad del tiempo normal.



*capacidad térmica

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 
Para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 ºC es necesario aportar una cantidad de calor igual a una caloría. Por tanto, la capacidad calorífica de 1 g de agua es igual a 1 cal/K. 

*Propiedades Físicas

El agua es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, llamándose nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse, es decir aumenta de volumen, de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4ºC,que es de 1g/cc

1) Estado físico: sólida, liquida y gaseosa
2) Color: incolora
3) Sabor: insípida
4) Olor: inodoro
5) Densidad: 1 g./c.c. a 4°C
6) Punto de congelación: 0°C
7) Punto de ebullición: 100°C
8) Presión critica: 217,5 atm.
9) Temperatura critica: 374°C


Ejemplo: -Cuando el agua líquida se congela forma el hielo y pasa de su estado liquido a un estado sólido, el agua parece diferente en muchos sentidos.(estado,color,temperatura) Sin embargo, permanece inalterada su composición. 

(agua liquida-(proceso de congelamiento)-agua solida) 
*propiedades químicas

 El agua es el compuesto químico más familiar para nosotros, el más abundante y el de mayor significación para nuestra vida. Su excepcional importancia, desde el punto de vista químico, reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, no solo en organismos vivos, sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua, esto es en disolución. Normalmente se dice que el agua es el disolvente universal, puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella.

No posee propiedades ácidas ni básicas, combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas.

1)Reacciona con los óxidos ácidos
2)Reacciona con los óxidos básicos
3)Reacciona con los metales
4)Reacciona con los no metales
5)Se une en las sales formando hidratos

Ejemplo: -Un combustible como por ejemplo el Metano se mezcla con el aire(oxigeno), interactuan mediante un Proceso de Combustión completo lo que lleva a se inflame, se descompongan libreando calor y luz generando dióxido de carbono, vapor de agua y cenizas. 

-1º sustancia:Combustible(metano) 
-2ºsustancia: Oxigeno(o2) 

*1ºsustancia:Combustible 
+ =Mezcla (descomposición/calor y luz) 
*2ºsustancia: Oxigeno ll  V 
(Proceso de Combustión) ll   V 
*3ºNueva sustancia = Dióxido de carbono(CO2) 
*4ºNueva sustancia = Agua(H2O)y cenizas 

*Propiedades biológicas 

El agua es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. Es esencial para todos los tipos de vida, incluso para aquellos organismos que la evolución condujo a tierra firme, el agua resulta indispensable, de modo que una buena parte de sus estrategias de adaptación tienden al mantenimiento de un cierto grado de humedad en su interior. 

*electrosis

Es la descomposición de agua (H₂O) en los gases oxígeno (O₂) e hidrógeno (H₂) por medio de una corriente eléctrica a través del agua acidulada.  Una fuente de energía eléctrica se conecta a dos electrodos, o dos platos (típica mente hechos de algún metal inerte como el platino o el acero inoxidable), como dos chinchetas, las cuales son puestos en el agua. En una celda propiamente diseñada, el hidrógeno aparecerá en el cátodo (el electrodo negativamente cargado, donde los electrones son bombeados al agua), y el oxígeno aparecerá en el ánodo (el electrodo positiva mente cargado). La electrolisis de agua pura requiere una gran cantidad de energía extra en forma de sobre potencial para romper varias barreras de activación; Sin esa energía extra la electrolisis de agua pura ocurre muy lentamente si es que logra suceder. Varias  celdas electrolíticas pueden no tener los electro catalizadores requeridos. La eficacia de la electrolisis aumenta con la adición de un electrolito (como la sal, un ácido o una base) y el uso de electro catalizadores Es un cambio químico.

*purificación 

Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural impiden que ésta sea adecuada para numerosos fines. Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que matan los microorganismos infecciosos.

En la ventilación o saturación de agua con aire, se hace entrar el agua en contacto con el aire de forma que se produzca la máxima difusión; esto se lleva a cabo normalmente en fuentes, esparciendo agua en el aire. La ventilación elimina los olores y sabores producidos por la descomposición de la materia orgánica, al igual que los desechos industriales como los fenoles, y gases volátiles como el cloro. También convierte los compuestos de hierro y manganeso disueltos en óxidos hidratados insolubles que luego pueden ser extraídos con facilidad.

La dureza de las aguas naturales es producida sobre todo por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción por el hierro, el aluminio y otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza el agua. La dureza residual se conoce como dureza no carbónica o permanente. Las aguas que poseen esta dureza pueden ablandarse añadiendo carbonato de sodio y cal, o filtrándolas a través de ceolitas naturales o artificiales que absorben los iones metálicos que producen la dureza, y liberan iones sodio en el agua. Los detergentes contienen ciertos agentes separadores que inactiva las sustancias causantes de la dureza del agua.

*Contaminación

La contaminación hídrica o contaminación del agua es una modificación de esta, generalmente provocada por el ser humano, que la vuelve impropia o peligrosa para el consumo humano, la industria, la agricultura, la pesca y las actividades recreativas, así como para los animales y la vida natural y cotidiana.

Si bien la contaminación de las aguas puede provenir de fuentes naturales (como, por ejemplo, la ceniza de un volcán) la mayor parte de la contaminación actual proviene de actividades humanas. El desarrollo y la industrialización suponen un mayor uso de agua, una gran generación de residuos, muchos de los cuales van a parar al agua y el uso de medios de transporte fluvial y marítimo que en muchas ocasiones, son causa de contaminación de las aguas.

Las aguas superficiales son en general más vulnerables a la contaminación de origen antropogénico que las aguas subterráneas, por su exposición directa a la actividad humana. Por otra parte una fuente superficial puede restaurarse más rápidamente que una fuente subterránea a través de ciclos de escorrentía estacionales. Los efectos sobre la calidad serán distintos para lagos y embalses que para ríos, y diferentes para acuíferos de roca o arena y grava.

PRESENTADO POR: Karen Lizeth Moreno Martinez

Maria Fernanda Moreno Rodriguez

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