Una sencilla introduccion a la estructura y propiedades del agua, asi como su importancia biologica.

1. Centro de Estudios Tecnológicos del
Mar en Ensenada
Curso: Análisis Físicos del Agua
Prof. Dr. José Luis Peña Manjarrez
Secuencia I. Estructura e importancia
del agua

2. En el agua, los átomos de hidrógeno y de oxígeno se encuentran
unidos por enlaces covalentes, estando escasamente ionizada:
Es una molécula neutra, con igual número de cargas positivas y
negativas.
La distribución de electrones DENTRO de la molécula le da una
asimetría eléctrica, los NUCLEOS de hidrógeno aparecen
"desnudos". Por eso el extremo donde está el HIDROGENO se
comporta como un POLO POSITIVO.
El OXIGENO atrae parte de los electrones, comportándose como
un POLO NEGATIVO.
Así el agua, actúa como un dipolo, creando una capa de
"hidratación“ alrededor de los iones, que debilita la fuerza de
atracción entre ellos.

4. El puente de hidrógeno
Dado que el átomo de oxígeno es pequeño y bastante
electronegativo, la concentración de electrones en su
entorno es elevada, por lo que las cargas negativas sobre
oxígeno y positivas entre los átomos de hidrógeno son
considerables.
Las atracciones dipolo-dipolo entre moléculas de agua son
importantes y muy fuertes, porque las moléculas polares de
agua, pueden acercarse mucho más que moléculas mayores
y pueden atraerse fuertemente por su gran polaridad.
Esta atracción dipolo-dipolo se denomina puente de
hidrógeno.

5. Polaridad de la molécula de agua
La polaridad de la molécula de agua no se debe sólo a su
geometría tetraédrica irregular. También por la naturaleza de
sus átomos:
Hidrógeno, el átomo más pequeño de la Química.
Oxígeno, un átomo pequeño, de alta electronegatividad.
Por lo tanto el átomo de oxígeno de la molécula de agua atrae
los electrones de los enlaces covalentes con los hidrógenos.
Esto da lugar a una polaridad de enlace.

7. EL AGUA

8. “Líquido de la vida”

9. 70 %
70 %

10.  Interviene en todas las formas conocidas de vida.
 Es el único compuesto químico que se halla en la
naturaleza en grandes cantidades.
 Se encuentra en los tres estados físicos.
 Es el compuesto químico más abundante en la materia
viva.
 El ser humano, está compuesto en un 63% de agua, las
algas en un 98%, la dentina de los dientes con un 10%.

11. ¿Cuáles son las funciones del agua?

12. Las funciones del agua se relacionan estrechamente con
sus propiedades
1.- Medio donde ocurren las reacciones metabólicas
(casi todas las reacciones biológicas tienen lugar en el
estado líquido y en un medio acuoso).

13. Amortiguador térmico (Por su alto calor específico y
de vaporización). Así, cuando los animales sudan, el
agua absorbe calor del cuerpo, ayudando a que este
se enfríe.

14. Transporte de sustancias.

15. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.

16. Favorece la circulación y turgencia.

17. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos.

18. Interviene en reacciones del metabolismo, aportando
iones hidrógeno o bien iones hidroxilos al medio.

19. ¿Cuálesson las principales características del agua?

21. El agua es constituyente importante de la atmósfera, en las regiones
húmedas y templadas. Es el compuesto mayoritario de la hidrosfera.

22. El agua coexiste en los tres estados fisicos
Gas
Solido
Liquido

24. El hielo tiene menor densidad que el agua en
estado líquido.

25. Lo anterior se relaciona con la “anomalía del agua”
(es una excepción a la regla general de que los
sólidos son más densos que los líquidos).
La densidad del agua líquida a temperaturas mayores
de 0ºC es mayor que la del hielo.
La temperatura de máxima densidad es exactamente
a 3,98ºC.
A temperaturas mayores se comporta de manera
normal (como los otros líquidos, disminuyendo su
densidad cuando la temperatura aumenta).

26. Densidad del agua en función de la temperatura
Temperatura (ºC)

27. Ejercicios:
1.- Describe qué entiendes por la densidad de una sustancia y
cuáles son las unidades más utilizadas para expresarla. ¿En
cuánto estimas la densidad del agua a 10°C?
2.- El elevado calor de fusión del hielo y el de evaporación del
agua líquida, proveen mecanismos eficientes de absorción del
calor que evitan un excesivo aumento de la temperatura terrestre.
Existe una creciente preocupación por el calentamiento global de
la Tierra, ya que elevación de su temperatura media implica un
empeoramiento de las condiciones climáticas debido a la
reducción de la masa de hielo de los casquetes polares. Esto
involucra la desaparición gradual de uno de los mecanismos que
regulan la temperatura del planeta.
Averigua qué es el calor de fusión de un sólido y compara los
calores de fusión del hielo con los de algunos metales.

28. 3.- Los recursos de agua dulce son extremadamente limitados, no
llegando ni al 1% del total de agua en la Tierra. Este recurso, del
cual se prevé una creciente escasez, se halla, principalmente, en
forma de hielo y en las aguas subterráneas.
La mayor parte de la población mundial vive en deficientes
condiciones sanitarias, asolada por enfermedades que se
extienden de manera epidémica como resultado de la falta de agua
potable y de higiene. Entre estas enfermedades se cuentan la
hepatitis, el cólera y la fiebre tifoidea.
¿Qué sabes acerca de la contaminación del agua?
4.- El agua se contamina a través de procesos de origen natural y
también como resultado de la actividad humana en el ámbito
doméstico, agrícola e industrial.
¿Sabías que el agua puede ser purificada natural y artificialmente?

29. 5.- Un proceso de purificación natural del agua es a través de su
ciclo, que contempla evaporación, condensación y filtración. A
través de la evaporación y su posterior condensación se elimina
gran parte de las sustancias disueltas, en particular las sales. El
vapor de agua precipita en forma lluvia o de cristales de hielo
nieve), según cuáles sean las condiciones de temperatura y
presión. Por otra parte, el agua superficial penetra hacia el
interior de la tierra, filtrándose a través de medios permeables
como la grava y la arena. En este proceso se separa la mayor
parte del material en suspensión.
6.- Investiga los diferentes tipos de enlaces químicos y explica
las características de cada uno de ellos
a) Enlace iónico
b) Enlace covalente
c) Enlace covalente polar
d) Enlace covalente coordinado
e) Enlace dipolo
f) Enlace de hidrogeno