El por que de las maravillas del agua

Estructura y propiedades de los líquidos. Modelo cinético molecular de los líquidos

Estructura las partículas que forman el líquido están relativamente cerca una de otra, pero no los suficientemente cerca como las partículas de un sólido, además el líquido tiene mayor energía cinética que un sólido aunque menor energía que un gas.

Propiedades de los líquidos

Los liquidos tienen diversas propiedades aunque las mas caracteristicas de estos son:

• Viscosidad: que es una medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido cuando existe una diferencia de presión
• Fluidez:característica de los líquidos que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier orificio o agujero por más pequeño que sea, siempre que esté a un mismo o inferior nivel del recipiente en el que se encuentren
• Adhesión: fuerza de atracción entre moléculas diferentes.
• Viscosidad: resistencia que manifiesta un líquido a fluir.
• Tensión superficial: fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido, por medio de la cual la capa exterior del líquido tiende a contener el volumen de este dentro de una mínima superficie.
• Capilaridad: facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares) donde la fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión.

Modelo cinético molecular

Las moléculas están en continuo movimiento y entre ellas existen fuerza atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar en movimiento, se encuentran a una cierta distancia unas de otras. Entre las moléculas hay espacio vacío.

En el ESTADO LIQUIDO las moléculas están más separadas y se mueven de manera que pueden cambiar sus posiciones, pero las fuerzas de cohesión, aunque son menos intensas que en el estado sólido, impiden que las moléculas puedan independizarse.

 

Propiedades del agua

Punto de fusión es el punto en el cual una sustancia, en este caso agua, pasa del estado solidó al estado líquido en el caso de el agua el punto de fusión es de 0^oC, o 273 K.Punto de ebullición es el punto en el cual una sustancia cambia de liquido a gas. El punto de ebullición del agua es de 100^oC, o 373 K.
Densidad es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La densidad del agua es 1 gramo por cm3 en condiciones normales de presión y temperatura.

Capacidad calorífica es la energía necesaria para aumentar 1 K la temperatura de una determinada cantidad de una sustancia.

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.

Calores latentes de fusión y evaporación es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de evaporación).el calor latente de fusión es de: 333,9 kJ/kg (79,9 kcal/kg) a 0 ºC y el de evaporación es de: 2253 kJ/kg (539 kcal/kg) a 100 ºC.

Tensión superficial la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie, la tensión superficial se mide en dinas (cm-1).Ela agua a 20°C tiene una tension superficial de 72.8 dinas cm1

Poder disolvente. La distribución de los electrones en el enlace covalente OH no es simétrica: los electrones están más fuertemente atraídos por el átomo de oxigeno que por el de hidrógeno. Como consecuencia, el oxigeno queda cargado negativamente y los hidrógenos positivamente. Este desequilibrio en la distribución de las cargas eléctricas, añadido a la geometría no lineal de la molécula de agua se traduce en la existencia de un momento dipolar - eléctrico. Este desequilibrio eléctrico es responsable del gran poder disolvente del agua para con los cristales iónicos (determinadas sales, ácidos o bases). Las moléculas de agua pueden insertarse entre los iones constitutivos del crístal orientando hacia ellos la parte de carga eléctrica opuesta. El apantallamiento resultante debilita considerablemente la atracción entre los iones cristalinos, reduciendo la cohesión del cristal y facilitando su disolución.

Composición del agua. Electrolisis  y síntesis

A fines del siglo XVIII, el investigador Inglés Cavendish demostró que el agua era la combinación de dos gases: hidrógeno y oxígeno. Años más tarde, el Francés Lavoisier afirmó rotundamente: la molécula del agua está formada por dos partes de hidrógeno y una de oxígeno, su fórmula es H₂O.

Electrolisis es la descomposición de agua (H₂O) en gas de oxígeno (O₂) e hidrógeno (H₂) por medio de una corriente eléctrica a través del agua.

Síntesis. La reacción de síntesis o reacción de combinación es aquella en que dos elementos o compuestos reaccionan para generar un solo producto

De acuerdo con la ley de Avogadro, la reacción de síntesis del agua necesitaría que dos moleculas de hidrógeno reaccionaran con una molecula de oxígeno para obtener dos moléculas de agua. La molécula de oxígeno tiene que estar formada al menos por dos átomos, para que por lo menos uno de ellos entre a formar parte de cada molécula de agua

Estructura molecular del agua: enlaces covalentes, moléculas polares y no polares y puentes de hidrogeno

La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

En la molécula de H,O, cada átomo de hidrógeno está unido al átomo de oxígeno por un enlace covalente. En este enlace, relativamente fuerte, el átomo de hidrógeno y el átomo de oxígeno ponen en común un electrón cada uno. Estos átomos adquieren así un electrón añadido: el átomo de hidrógeno se encuentra con dos electrones en vez de uno y el de oxígeno con ocho electrones periféricos en vez de seis.

Entre las moléculas de agua se establecen enlaces por puentes de hidrógeno  que son la fuerza atractiva de un átomo electronegativo debido a la formación de dipolos electrostáticos, dicho en otras palabras es la atracción electrostática entre el extremo positivo de una molécula polar . Los electrones en los átomos de hidrógeno del agua son furte mente atraídos por  el átomo del oxígeno  por lo que estan  en realidad más cerca del nucle de oxígeno que de los de hidrógeno, por esta razon la molécula del agua tiene una carga negativa al centro y otras positivas a los extremos.

Soluciones

Una disolución o solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada disolvente o solvente.

Concentración en por ciento y molar

La concentración de una disolución o solucion se puede dar en en:

 por ciento(%) que es la relación entre la masa del soluto y la masa de la disolución multiplicado por cien. Nos indica en número de gramos presentes en una disolución.

Molaridad que es relación entre el número de moles de soluto y el de litros de disolución.