El documento describe las propiedades físicas y químicas del agua, incluyendo su estructura molecular, estado de agregación, puntos de fusión y ebullición, solubilidad, y su función como disolvente polar. También explica conceptos como pH, ácidos, bases, y el producto iónico del agua. El agua es esencial para la vida y su estudio es fundamental para la ingeniería ambiental.

1. El agua. pH.
FACULTAD: Ingeniería
EAP: Ingeniería Ambiental
CÓDIGO: BI1002
DOCENTE: Edali Gloria Ortega Miranda
PERIODO ACADÉMICO: 2013-1

2. • Óxido de hidrógeno
• Hidróxido de hidrógeno
• Hidrato
• Ácido hídrico
• Monóxido de dihidrógeno
• Óxido de dihidrógeno
• R-718
• Dihidruro de oxígeno
• Ácido hidroxílico
• Hidróxido de hidronio
• Ácido hidróxico
• Ácido oxhídrico
• Agua leve
• Agua común

10. CARGA TOTAL NEUTRA
(IGUAL NÚMERO DE PROTONES QUE DE ELECTRONES)
DISTRIBUCIÓN ASIMÉTRICA DE ELECTRONES
MOLÉCULA POLAR
alrededor del oxígeno se
concentra una densidad de
carga negativa
los núcleos de hidrógeno quedan parcialmente
desprovistos de sus electrones y manifiestan, por
tanto, una densidad de carga positiva.

16. Molécula de agua en estado sólido
Estado sólido:
enlaces puente de hidrógeno
con 4 moléculas de agua
Estado líquido y gaseoso:
enlaces puente de hidrógeno
con 4 moléculas de agua
ESTRUCTURA RETICULAR
GRACIAS A LOS ENLACES
PUENTE DE HIDRÓGENO

17. Los puentes de hidrógeno determinan muchas de las propiedades
del agua:
• Gran cohesión
• Alta tensión superficial
• Puntos de vaporización y de fusión relativamente elevados
• Fenómeno de capilaridad
• Fenómeno de imbibición

19. ELEVADO PUNTO DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN:
La rotura de un número de enlaces de hidrógeno suficientes para
desestabilizar la estructura reticular requiere de mucha energía.
Agua (sólida) ---- agua (líquida) ΔH = +5,9 kJ/mol
Agua (líquida) ---- agua (gas) ΔH = +44 kJ/mol

20. IMBIBICIÓN

21. CAPILARIDAD

24. BUEN SOLVENTE PARA IONES Y MOLÉCULAS POLARES
DISOLVENTE POLAR

25. Hidrófilas
Hidrófobas
Anfipáticas

26. PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
Estado de agregación Líquido
Apariencia/ Color / Olor Incoloro/ Inodoro/ Insípido
Densidad 1000 kg/m3; 1 g/cm3
Masa molar 18,01528 g/mol
Punto de fusión 0 °C (273 K)
Punto de ebullición 100 °C (373 K)
Temperatura crítica 374 °C (647 K)
Presión crítica 217.7 atm
Presión de vapor
1 atm (100 ºC)
0,0231 atm (20 ºC)
0,00603 atm (0 ºC)
Estructura cristalina Hexagonal (véase hielo)
Viscosidad 1 cP (20 °C)
Índice de refracción 1,333
Constante dieléctrica 78,5

27. PROPIEDADES QUÍMICAS
Acidez 15,74 pKa
Solubilidad en agua 100%
Momento dipolar 1,85 D
TERMOQUÍMICA
ΔfH0
gas -241,83 kJ/mol
ΔfH0
líquido -285,83 kJ/mol
ΔfH0
sólido -291,83 kJ/mol
S0
gas, 1 bar 188,84 J·mol-1·K
Calor específico 1 cal/g
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario

30. RIESGOS
Ingestión
Necesaria para la vida; su consumo excesivo
puede producir dolores de cabeza, confusión y
calambres. Puede ser fatal en atletas.
Inhalación
No es tóxica. Puede disolver el surfactante de
los pulmones. La sofocación en el agua se
denomina ahogo.
Piel
La inmersión prolongada puede causar
descamación.
Ojos
No es peligrosa para los ojos, a no ser que tenga
cloro, con el cual los ojos se irritan.

31. Equilibrio entre todos los recursos hídricos que ingresan al
sistema y los que salen del mismo, en un intervalo de tiempo
determinado.

36. En el agua pura, el número de iones H+ iguala exactamente
al número de iones OH- ya que ningún ion puede formarse
sin el otro cuando solamente hay moléculas de H2O
presentes.
Sin embargo, cuando una sustancia iónica o una sustancia
con moléculas polares se disuelve en el agua, pueden
cambiar los números relativos de los iones H+ y OH-.

37. ÁCIDO
BASE
• Arrhenius: Sustancia que puede donar protones (H+)
• Brönsted y Lowry: Sustancia que puede donar
protones (H+)
• Lewis: Sustancia que puede aceptar un par de
electrones.
• Arrhenius: Sustancia que puede donar iones hidróxido
(OH-)
• Brönsted y Lowry: Sustancia que puede aceptar
protones (H+)
• Lewis: Sustancia que puede aceptar un par de
electrones.

38. ÁCIDO
BASE
• Provoca incremento relativo de iones H+ en una
solución
• Ácidos fuertes: ionizan casi completamente en agua,
dando aumentos importantes en concentración de H+.
• Provoca incremento relativo de iones OH- en una
solución
• Bases fuertes: ionizan casi completamente en agua,
dando aumentos importantes en concentración de OH- .

41. Producto de la concentración de iones hidroxonio o hidronio (H3O+) por la
concentración de iones hidróxido o hidroxilo (OH−).
Las concentraciones de los iones H+ y OH– se expresan en moles / litro
(molaridad).
PRODUCTO IÓNICO DEL AGUA (Kw)
Valor constante a 25ºC:

42. S. P. L. Sørensen (1868-1939): Logaritmo negativo en base 10 de
la actividad de los iones hidrógeno (unidad: moles por litro)

43. K(constante)w(water; agua) = [H3O+]·[OH–]=10–14
log Kw = log [H3O+] + log [OH–]
–14 = log [H3O+] + log [OH–]
14 = –log [H3O+] – log [OH–]
pH + pOH = 14

55. 26/03/2013 55
"Olvidamos que el ciclo del agua y el ciclo de la vida son
uno mismo".
Jacques Y. Cousteau.