Este documento presenta un trabajo final sobre el agua para una clase de Química Inorgánica. El trabajo describe las propiedades físico-químicas del agua incluyendo su estructura molecular, polaridad, capacidad de disolución, y densidad. También discute la importancia biológica del agua para la vida, señalando que la mayoría de los organismos están compuestos principalmente de agua y que la vida surgió originalmente en los océanos. El documento concluye resaltando la necesidad del agua para todos los ser

1. UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE BIOLOGÍA
EXPERIENCIA EDUCATIVA: QUÍMICA INORGÁNICA
TRABAJO FINAL
“EL AGUA”
INTEGRANTES:
ANTONIO MORA BRIONES
DJAHELI LIZETTE LUNA ACOSTA
NOMBRE DEL PROFESOR(A):
BERTHA MARÍA ROCÍO HERNÁNDEZ SUÁREZ
FECHA DE ENTREGA
10 DE NOVIEMBRE DEL 2012

2. ÍNDICE
Introducción ------------------------------------------------------------------------------------ 3
Desarrollo
Definición ------------------------------------------------------------------------------ 4
Propiedades físico-químicas ----------------------------------------------------- 5 - 11
Importancia biológica ------------------------------------------------------------- 12 - 15
Causas de afectación ------------------------------------------------------------ 16 - 17
Medios de remediación ---------------------------------------------------------- 18 - 19
Conclusiones -------------------------------------------------------------------------------- 20
Propuestas ----------------------------------------------------------------------------------- 21
Bibliografía ----------------------------------------------------------------------------------- 21

3. INTRODUCCIÓN
El agua es el elemento principal de cuanto vive en el planeta. La humanidad
cuenta con ella no nada más para beberla sino para procurarse energía,
transporte y riego. A medida de que la nueva tecnología requiere más y mas agua,
deben idearse de continuo nuevos modos de hallarla, y de re-usar el agua que el
propio hombre ha contaminado.
La mayor parte del planeta Tierra está cubierta de agua; casi toda se encuentra en
océanos salados y profundos.
Pero también existe una gran cantidad de agua dulce: en el aire, en el suelo, en
los ríos, lagos y arroyos.
Sin toda esta agua, la Tierra serpia un desierto. Todas las plantas y todos los
animales, incluyendo a las personas, morirían si les faltara el agua.

4. Desarrollo
Definición.
Agua (del latín aqua); Cuerpo formado por la combinación de un volumen de
oxígeno y dos de hidrógeno, líquido inodoro e insípido; en pequeña cantidad
incoloro y verdoso en grandes masas, que refracta la luz, disuelve muchas
sustancias, se solidifica por el frío, se evapora por el calor y, más o menos puro,
forma la lluvia, las fuentes, los ríos y los mares.
El agua es el elemento más importante para la vida en la Tierra. El 70 por ciento
del planeta está formado por agua. A su vez, el ser humano y la mayoría de
animales están constituidos por un 70 por ciento de agua, y las propias células de
nuestro interior, en un 70 por ciento están compuestas por agua. Este dato ya nos
está poniendo en antecedentes sobre la importancia biológica que tiene el agua
para la vida y para los seres vivos que habitamos la Tierra.
El agua, respecto a otros líquidos, resulta ser un líquido extraño que tiene unas
características especiales obtenidas de su propia composición molecular
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5. Propiedades físico-químicas
Estructura del agua:
Esta prodigiosa energía procede enteramente de la poderosa fuerza que une a
dos átomos de hidrogeno con uno de oxigeno en la molécula de agua.
El átomo de hidrogeno tiene una sola “capa” alrededor de su núcleo, y aunque
dicha capa tiene un único electrón, hay espacio para dos. La capa exterior del
átomo del oxigeno, con cabida para ocho electrones, no contiene si no seis. Estas
capas a medio llenar no son estables: sus electrones energéticos guardan un
precario equilibrio, y se unen rápidamente a otros para llenar el espacio vacío en
su capa. Y la capa llena constituye la forma estable, que resiste firmemente
cualquier intento de separación.
El átomo de oxigeno puede llenar su capa con la adición de los electrones de dos
átomos de hidrogeno. Al mismo tiempo, dos electrones del átomo de oxigeno se
unen a las capas de los dos átomos de hidrogeno, llenándolas.
Es decir, los tres átomos comparten sus electrones, dando así a la molécula de
agua su notable estabilidad.
Dos átomos de hidrogeno y uno de oxigeno llenan sus orbitas de electrones, compartiéndolos.
Cada átomo de hidrogeno, con un solo electrón que gira en torno a su núcleo, necesita un electrón
más para estabilizarse. El átomo de oxigeno, mas grande, con seis electrones en su capa exterior
en su capa exterior, necesita dos o más para llenar su órbita.
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6. Cuando los tres electrones inestables reúnen sus electrones, el resultado de esta unión es una
molécula estable de agua.
El enlace covalente es la base de otras características del agua: su gran poder de
solvente, por ejemplo. Esta cualidad se debe a la forma de la molécula. Cuando
dos átomos de hidrogeno se unen a uno de oxigeno, la unión produce una
molécula de forma irregular, pues los átomos de hidrogeno quedan a los lados del
átomo de oxigeno, y en un ángulo de 104.5° uno de otro.
La disposición tetraédrica de los orbitales sp3 del oxigeno determina un ángulo entre los enlaces
aproximadamente de 104.5 °C, además el oxigeno es mas electronegativo que el hidrogeno y atrae
con más fuerza a los electrones de cada enlace.
Uno de los efectos de esta estructura deforme es la desigualdad distribución de
las cargas eléctricas. El “lado” del hidrogeno de una molécula de agua tiene una
carga positiva, mientras que la carga del lado del oxigeno es negativa, con lo que
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7. la molécula se convierte en una estructura bipolar, es decir, el equivalente a una
barra imantada: cada uno de sus lados tiene una diferente carga.
Toda estructura bipolar reacciona a las cargas eléctricas de manera muy parecida
a como lo hace el imán a la atracción magnética. Su lado positivo será atraído por
cargas negativas, y el negativo, por cargas positivas. Y la energía eléctrica
resultante contrarrestara la influencia de otras cargas. Este efecto se hace
evidente cuando el agua toca ciertas clases de compuestos.
Aunque es eléctricamente neutra, la molécula de agua tiene carácter polar debido a un exceso de
carga negativa sobre el átomo del oxigeno. Debido a su polaridad, las moléculas de agua
establecen enlaces de hidrogeno entre ellas.
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8. El solvente universal
El agua está muy cerca de ser el solvente químico universal; si se la da tiempo
suficiente, disolverá casi cualquier sustancia inorgánica. Ciertamente la mitad de
los elementos conocidos se encuentran disueltos en las aguas de la Tierra.
Sin la propiedad solvente del agua, se interrumpiría el proceso de la nutrición:
todos los organismos vivientes dependen del agua para disolver las sustancia de
que se alimentan.
Las moléculas de agua que entran en contacto con sustancia extrañas, se abren
camino entre dos entre los apiñamientos de partículas, las obligan a separarse y
las mantienen a raya.
La capacidad del agua para llevar a cabo esta tarea es casi increíble: un litro de
agua (un kilogramo) disuelve 8.75 kg del nitrato de amoniaco empleado como
abono.
Este diagrama muestra al cloruro de sodio (NaCl) disolviéndose en el agua a medida que las
moléculas de ésta se aglomeran alrededor de los iones individuales sodio y cloruro separándolos
unos de otros. Nótese la diferencia entre el modo en que las moléculas de agua están dispuestas
alrededor de los iones sodio y la manera en que se disponen alrededor de los iones cloruro.
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9. Para que el agua conduzca electricidad
Es muy probable que si alguna persona conecte su máquina eléctrica de afeitar
mientras se baña, recibirá una buena descarga de corriente. Y sin embargo, por
extraño que parezca, el agua es de por si un mal conductor de electricidad; en
realidad, no puede pasar por ella la corriente si es pura y está destilada. Pero
cuando contiene impurezas (que es lo más frecuente), el liquido adquiere las
propiedades requeridas para conducir la electricidad.
Ello se debe a que la corriente eléctrica necesita partículas libres cargadas que se
la lleven por un medio como el agua. Dicha partículas (generalmente residuos de
sales disueltas) abundan en las aguas impuras. En el agua destilada los átomos
de oxigeno e hidrogeno están tan perfectamente ajustados entre si, que no existen
semejantes partículas.
En el vaso (izquierdo), el agua destilada ocupa el lugar del alambre que se necesitaría para
completar el circuito eléctrico. Puesto que no existen partículas libres cargadas, la energía eléctrica
se detiene y no puede llegar a la bombilla, que es el término de su recorrido. Pero al añadirle
impurezas (derecha), la energía eléctrica tiene el material que necesita para salvar la distancia
entre las dos terminales. Las impurezas se desintegran al disolverse, dando partículas libres
cargadas. Puestas en movimiento por la energía eléctrica, completan el circuito.
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10. Densidad, el “peso ligero” de los sólidos
El agua, que con frecuencia parece obedecer a un conjunto de leyes naturales, se
comporta de la manera más extravagante cuando se convierte en hielo. Por un
lado, a diferencia de la mayoría de los compuestos, es más ligera en esta forma
solida que en su estado liquido. Como resultado, flota cuando se congela. Si esto
no ocurriera y el hielo fuera más pesado que el agua, se iría al fondo, donde los
rayos del sol no podrían derretirlo, y se congelarían los océanos, ríos y lagos.
Pero incluso al cambiar del estado liquido a solido, el agua se comporta contra
todo lo que cabria esperar. Al principio sigue la norma universal que rige el
enfriamiento: se contrae y gana en peso y densidad. Pero una vez que su
temperatura baja a los 4 °C, empieza repentinamente a dilatarse y se hace menos
densa y más ligera. La causa de este extraño cambio radica también en los
enlaces que unen a las moléculas de agua. Al enfriarse, las moléculas disminuyen
la rapidez de su movimiento y comienzan a agruparse. A los 0 °C, los enlaces las
obligan a detenerse y las separan unas de otras, formando los ligeros cristales de
hielo.
Los puentes de hidrógeno del agua hacen que cuando esta se solidifique, forme
una estructura cristalina, con más espacio vacío entre moléculas que en su fase
liquida. Es por eso y hielo es menos denso que el agua líquida y flota.
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11. Elevada fuerza de cohesión
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas,
formando una estructura compacta que la convierte en un líquido
casi incomprensible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos
animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos
perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada por sus
líquidos internos.
Elevada fuerza de adhesión
Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se
establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es
responsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad, se
debe en parte la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas, a
través de los vasos leñosos
Cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si
trepase agarrándose por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente,
donde la presión que ejerce la columna de agua , se equilibra con la presión capilar.
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12. Importancia biológica
Fue en el agua donde se origino la vida, y allí nació esa larga evolución que une a
las plantas y animales primitivos, que virtualmente no son más que agua, con el
hombre que es dos tercios de agua. Antes de nacer el hombre pasa bastante
tiempo en el agua del protector saco membranoso, dentro del claustro materno, y
por su cuerpo fluye el agua hasta el día de muerte. El ser humano puede soportar
varios días sin comer, pero sin agua, lo más que podemos soportar son 10 días.
La vida empezó en los mares primigenios, rica mezcla de agua, bióxido de
carbono, metano y amoniaco. Por cientos de millones de años lo volcanes
vomitaron en la atmosfera vapor de agua y otros gases; ahí se enfriaron, se
condensaron y volvieron a tierra donde de inmediato se tornaron de nuevo en
vapor. Poco a poco la tierra se enfrió y el agua empezó a acumularse en las
cuencas oceánicas en vez de evaporarse. Las lluvias arrastraron en disolución
carbono, hidrogeno y nitrógeno y así los océanos se llenaron con todos los
ingredientes necesarios para la vida. Estimulados por la vigorosa energía
ultravioleta del sol, la electricidad de los relámpagos y la radiactividad de la propia
Tierra, estos elementos se combinaron hasta, que por simple casualidad se
formaron compuestos que se podían duplicar a sí mismos.
La importancia del agua en la iniciación de la vida puede verse en todas las
funciones de los organismos vivos, tanto vegetales como animales. Los más
sencillos organismos unicelulares medran en el agua, que los penetra; corre hacia
adentro y hacia afuera de sus paredes, llevándoles alimento y limpiándolos de
impurezas. Tratándose de formas superiores de vida, el proceso es el mismo,
aunque más complicado.
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13. Contenido en agua en algunos organismos:
Organismo % de Agua
Algas 98
Caracol 80
Crustáceos 77
Espárragos 93
Espinacas 93
Estrella de mar 76
Persona adulta 62
Hongos 80
Lechuga 95
Lombriz 83
Maíz 86
Medusa 95
Pino 47
Semilla 10
Tabaco 92
Trébol 90
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14. Contenido en agua en algunos tejidos humanos:
Tejido % de Agua
Líquido cefalorraquídeo 99
Plasma sanguíneo 91-93
Glóbulos rojos 60-65
Tej. Nervioso (s. gris) 85
Tej. Nervioso (médula) 93
Tej. Nervioso (s.blanca) 70
Músculo 75-80
Piel 72
Hígado 70-75
Tej. Conjuntivo 60
Hueso (sin médula) 20-25
Tej. Adiposo 10-20
Dentina 3
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15. Ciclo del Agua
En la Tierra hay la misma cantidad de agua ahora que cuando la Tierra empezó.
El ciclo de la agua es cómo el agua de tierra se recicla. El ciclo incluye
la precipitación, la evaporación, la condensación, y la transpiración. El agua de la
tierra continua cambiando de agua líquida al vapor y viceversa. Este ciclo sucede
a causa del calor del sol y la gravedad.
Moléculas de agua de lagos, los ríos, las corrientes, los depósitos, y el océano se calientan
por el sol y se transforman en vapor que sube en el aire. (Evaporación)
Las plantas son calentadas por el sol, también, y mandan moléculas de agua en el aire por
sus hojas. [Transpiración]
Estas moléculas de agua forman las nubes.
Cuándo el aire y el agua refrescan, ellos forman gotas de agua que cae a la tierra como
lluvia. Si ellos son congelados, ellos llegan a ser la nieve o la aguanieve. [Condensación]
El vapor ha cambiado en un líquido.
Una vez que el agua alcanza el suelo, puede fluir a través de la tierra hasta que alcance
los ríos, los lagos, las corrientes, o el océano. Esto es agua de superficie. Puede hundirse
también en el suelo y el flujo de la gravedad con espacios en la piedra, en la grava, y en la
arena hasta que alcance estas masas de agua. Esto es agua subterránea.
El ciclo empieza otra vez.
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16. Causas de afectación
La contaminación del agua es el principal factor de afectación, es causada por las
actividades humanas que se comenzó a producir desde los primeros intentos de
industrialización. Durante la revolución industrial los procesos de producción
requerían de la utilización de una gran cantidad de agua para la transformación de
las materias primas. A su vez, los efluentes de dichos procesos productivos eran
vertidos en los cauces naturales de agua sin ningún tipo de depuración, con
sus desechos contaminantes correspondientes. Aquí comenzó a extenderse el
grave problema de la contaminación del agua.
Generalmente, la contaminación del agua se produce a través de la introducción
directa o indirecta en los acuíferos o cauces de agua (ríos, mares, lagos, etc.) de
diversos contaminantes. Existen dos formas principales de contaminación del
agua: Una de ellas tiene que ver con su ciclo natural, durante el que puede entrar
en contacto con ciertos constituyentes contaminantes (como sustancias minerales
y orgánicas disueltas o en suspensión) que existen en la corteza terrestre, la
atmósfera y en las aguas. El otro tipo de contaminación del agua que tiende a ser
la más importante y perjudicial es aquella que el ser humano ha provocado.
Se muestra como es arrojada a ríos o lagos aguas residuales que fueron utilizadas para procesos
industriales
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17. Principales medios de contaminación:
El vertido de sustancias tóxicas residuales de los procesos industriales, que
son arrojados a ríos y lagos.
La contaminación derivada del uso de pesticidas, fertilizantes y otros
químicos en la agricultura que se escurren desde el suelo hacia
acuíferos subterráneos o a otras fuentes de agua.
La basura que es arrojada en las costas y que es arrastrada por los cursos
del agua, tal como en el caso de los gigantescos parches de basura en los
océanos, formadas con desperdicios que tardan cientos o miles de años en
degradarse.
El uso de combustibles contaminantes en embarcaciones, que muchas
veces van a parar al mar como resultado de la limpieza de las
embarcaciones, o bien como consecuencia de accidentes, como el
Prestige.
El vertido de las aguas residuales provenientes del sistema de aguas de las
ciudades.
Se muestra como es arrojada la basura en las costas y que es arrastrada por los cursos del agua
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18. Medios de remediación
Depuración de aguas residuales:
Los procesos empleados en las plantas depuradoras municipales suelen
clasificarse como parte del tratamiento primario, secundario o terciario.
Las aguas residuales contienen residuos procedentes de las ciudades y fábricas.
Es necesario tratarlos antes de enterrarlos o devolverlos a los sistemas hídricos
locales. En una depuradora, los residuos atraviesan una serie de cedazos,
cámaras y procesos químicos para reducir su volumen y toxicidad. Las tres fases
del tratamiento son la primaria, la secundaria y la terciaria. En la primaria, se
elimina un gran porcentaje de sólidos en suspensión y materia inorgánica. En la
secundaria se trata de reducir el contenido en materia orgánica acelerando los
procesos biológicos naturales. La terciaria es necesaria cuando el agua va a ser
reutilizada; elimina un 99% de los sólidos y además se emplean varios procesos
químicos para garantizar que el agua esté tan libre de impurezas como sea
posible.
Muestra las etapas del proceso de depuración del agua en una planta depuradora.
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19. La reutilización planificada de agua residual puede tener múltiples beneficios,
entre los que cabe destacar los siguientes:
Una disminución de los costes de tratamiento y de vertido del agua residual.
La reutilización de un agua residual ofrecerá una clara ventaja económica
cuando las exigencias de calidad de la alternativa de reutilización
considerada sean menos restrictivas que las definidas por los objetivos de
calidad del medio receptor en el que normalmente se venía realizando el
vertido de ese agua residual.
Una reducción del aporte de contaminantes a los cursos naturales de agua,
en particular cuando la reutilización se efectúa mediante riego agrícola, de
jardinería o forestal. La reutilización de agua residual mediante riego
permite que las substancias orgánicas difíciles de mineralizar puedan ser
degradadas biológicamente durante su infiltración a través del terreno de
cultivo, donde sus componentes minerales serán posteriormente asimilados
por las plantas.
El aplazamiento, la reducción o incluso la supresión de instalaciones
adicionales de tratamiento de agua de abastecimiento, con la consiguiente
reducción que ello representa tanto de los efectos desfavorables sobre los
cursos naturales de agua como de los costes de abastecimiento de agua.
Un ahorro energético, al evitar la necesidad de aportes adicionales de agua
desde zonas más alejadas a la que se encuentra la planta de regeneración
de agua.
Un aprovechamiento de los elementos nutritivos contenidos en el agua,
especialmente cuando el agua regenerada se utiliza para riego agrícola y
de jardinería.
Una mayor fiabilidad y regularidad del caudal de agua disponible. El flujo de
agua residual es generalmente mucho más fiable que el de la mayoría de
los cauces naturales de agua.
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20. Conclusiones
Si el Agua, la sustancia más común de la Tierra, empezara de pronto a
comportase como debiera según su constitución molecular, la vida quedaría
sometida a una serie de desastres. La sangre herviría en el cuerpo, plantas y
árboles se secarían y morirían, y el mundo se convertiría en un árido desierto.
Pero las moléculas del agua están unidas en formas distintas de las de cualquier
otro compuesto; por esta razón, tienen propiedades que son singulares y
paradójicas.
Por ejemplo, el agua es una de las poquísimas sustancias que son más pesadas
como líquidos que como sólidos. Liquida, puede remontar un tubo a pesar de la
fuerza de gravedad. Es tan benigna que en ella pueden medrar infinitas formas de
vida, y tan corrosiva que, con tiempo suficiente, desintegrara el metal más duro.
Aunque parece cambiar de forma con milagrosa facilidad, existiendo a veces en
sus formas solidas, liquida y gaseosa en el mismo rio o el mismo lago, en realidad
tiene que liberar prodigiosas cantidades de energía para producir estas
transformaciones.
Una provisión adecuada de agua es, literalmente, cuestión de vida o muerte no
solo para el ser humano, sino para todas las formas de vida vegetal y animal. El
hombre que perdiera tan solo el 15 % del agua que almacena su cuerpo, moriría
rápidamente, y más del 50 % del peso de casi todos los organismos depende del
agua. Esta disuelve y distribuye elementos tan necesarios para la vida como el
bióxido de carbono, el oxigeno y las sales. En el cuerpo humano es esencial para
la circulación de la sangre, la eliminación de los desechos y aun para el
movimiento de los músculos: sin ella, el hombre no podría ni tan siquiera mover un
parpado.
Todo organismo necesita reponer el agua perdida a través de la excreción y la
evaporación, y cada uno ha creado medios para satisfacer esta necesidad. Esa
sed infinita es herencia del mar, en el que empezó la vida.
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21. Propuestas
Gran parte de la contaminación se debe a la agricultura intensiva, que requiere de
pesticidas y fertilizantes cuya fabricación consume gran cantidad de agua y
conlleva vertidos de sustancias contaminantes a los cauces. Por otro lado, el uso
de estos pesticidas y fertilizantes contamina el suelo y los acuíferos. Podemos
contribuir a reducir la contaminación derivada de esta actividad consumiendo
menos productos de la agricultura intensiva. Si optamos por consumir productos
ecológicos estaremos contribuyendo a la salud de nuestro planeta. Otra actividad
que consume y contamina el agua es el blanqueado del papel, por lo que consumir
papel reciclado contribuye a una menor contaminación del agua. Muchas veces
algunas deshechos, como por ejemplo las bolsas de plástico, terminan en el agua
al ser arrastradas por el viento. Estas van al mar y permanecen allí largo tiempo
hasta su total descomposición. Podemos evitar esto reduciendo el uso de las
bolsas de plástico y depositando aquellas que ya no sirven en el contenedor
amarillo para su posterior tratado y reciclaje.
Algunas prevenciones:
1.- Elaborar campañas en donde se concientice a la industrias a no arrojar
desperdicios tóxicos ni derivados del petróleo a ríos, lagos, etc.
2.- Elaborar campañas para organismos de laboratorios para que analicen las
aguas contaminadas.
3.- Concientizar a las personas a no contaminar el agua.
4.- orientar a la población sobre las consecuencias de la contaminación del agua y
su efecto al medio ambiente.
5.- Dictar talleres y entregar volantes a las comunidades cerca de las
consecuencias que provoca la contaminación del agua.
6.- Exigir a las autoridades dinamismo en el tema para que logren controlar el
problema.
Bibliografía
Luna B. Loopol de Kenneth S. Daris, 1982, Editoria Time Life International de
Mexico, Mexico, Segunda edición, p.p. 9 - 12, 24 – 30, 103 – 110, 171 – 178
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