Propiedades del agua

El agua (H2O) es un compuesto químico cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Es una de las sustancias más abundantes en el planeta Tierra, ya que constituye los océanos, las nubes y los casquetes polares. Puede encontrarse en los tres estados físicos a la presión atmosférica normal, y tiene numerosas propiedades, muy útiles.

El agua es una sustancia que se puede involucrar en tantos ámbitos, como los procesos biológicos y las actividades industriales y domésticas. Se enlistan a continuación sus propiedades, tanto físicas como químicas, para explicarse posteriormente, una por una.

Las propiedades del agua son:

  • Densidad de 1 g/cm3
  • Punto de ebullición a los 100°C
  • Punto de fusión a los 0°C
  • Calor especifico de 4.18 J/g*°C
  • Entalpía de condensación de -40.7 KJ/mol
  • Solvente universal
  • Reactividad
  • Enlaces por puente de hidrógeno
  • Es el medio para los procesos biológicos (equilibrio iónico)
  • Tiene un ciclo biogeoquímico

Densidad del agua

El agua tiene una densidad de 1 g/cm3 en condiciones normales de temperatura y presión. Sus valores varían según cambien estas dos. Si la temperatura se eleva, las partículas del agua se agitarán con mayor velocidad, lo que genera una expansión, dejando menos masa en cada unidad de volumen, lo que es lo mismo que una menor densidad.

Si la tempera se reduce, las partículas de agua se volverán más compactas, lo que genera una compresión, que resulta en más masa en cada unidad de volumen, lo que es lo mismo que una mayor densidad. Ahora, si la presión se aumenta, ocurrirá lo mismo: las partículas de agua se aglomeran con más fuerza y esto se traduce en una mayor densidad.

Cuando la presión se disminuye, las partículas de agua se encuentran más libres, lo que les permite moverse con mayor facilidad. Esto genera una expansión que resulta en menor masa por cada unidad de volumen, es decir en una menor densidad. El agua tiene la particularidad de que a los 4°C su densidad se eleva y vuelve a disminuir a los 3°C y a los 5°C.

Punto de ebullición del agua

El agua tiene su punto de ebullición a los 100°C de temperatura, en condiciones normales de presión. Es en este punto que el agua comenzará a transformarse totalmente en vapor. Como muchas otras, es una propiedad que depende de la presión. Si la presión es elevada, las partículas de agua se encontrarán más compactas y por tanto su temperatura deberá ser mayor para vaporizarse.

La temperatura es la energía cinética promedio de las partículas de la sustancia. Por eso tiene que ser más alta cuando las moléculas están sometidas a alta presión. Ahora, cuando la presión es baja, las partículas se encuentran más libres, por lo cual podrán vaporizarse más rápido, a una temperatura menor.

Punto de fusión del agua

El agua tiene su punto de fusión a los 0°C de temperatura, en condiciones normales de presión. Es en este punto que el hielo (agua en estado sólido) va a empezar a transformarse en agua líquida. Esta propiedad depende mucho de la presión: cuando la presión es elevada, las moléculas van a tender a permanecer compactas, por lo que habrá que elevar aún más la temperatura para fundirla.

Cuando la presión es menor, las moléculas de agua van a tender a agitarse más, lo que permitirá que el hielo tenga el cambio más rápido a estado líquido. Incluso, cuando hay una presión de vacío, la temperatura puede ser menor a los 0°C y el hielo podrá comenzar a fundirse. Esto se comprueba experimentalmente.

Calor especifico del agua

El agua es la sustancia que ha establecido la unidad de medida de la caloría. Se desarrolló un experimento para estudiar la energía necesaria para aumentar su temperatura un grado, y el valor resultante fueron 4.18 Joule. A esta cantidad se le asignó el nombre de caloría. Una caloría es la energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado centígrado.

Esta medida es su calor específico, y tal cual, el calor específico es la cantidad de energía que hay que agregar a 1 gramo de sustancia para aumentar su temperatura en 1 grado. Muchas sustancias distintas requieren de mucha más energía para aumentar su temperatura, así que esta propiedad del agua es muy aprovechada para convertirla en vapor.

Entalpia de condensación del agua

El agua tiene una entalpía de condensación de -40700 J/mol esta propiedad nos indica el calor que desprende el vapor del agua para cambiarse al estado líquido. Es una cantidad considerable de calor, por lo que el vapor de agua se utiliza en los equipos industriales que lo aprovechan, como los evaporadores y los destiladores.

El agua es llamado “solvente universal”

El agua tiene la capacidad de disolver una gran cantidad de sustancias. En su mayoría son sustancias inorgánicas, las cuales suelen ser de carácter iónico. Sin embargo, también puede tratarse de sustancias orgánicas, como los alcoholes, los éteres, los ácidos carboxílicos, entre otros.

Es por su gran capacidad para mezclarse con las sustancias inorgánicas que el agua de mar contiene una gran cantidad de sales. El agua también se mezcla con gases en la atmósfera, cuando se encuentra como vapor, formando las nubes. Por eso surge de pronto la lluvia ácida, cuando se mezcla con el dióxido de carbono y los óxidos de azufre, y forma los respectivos ácidos.

La reactividad del agua

El agua, dado que es el solvente universal, es capaz de proporcionar un medio para que otras especies químicas comiencen a reaccionar. Sustancias como las sales binarias (como el cloruro de sodio NaCl) y las oxisales (como el sulfato de sodio Na2SO4) comienzan a reaccionar con otros reactivos en cuanto se les coloca en un medio acuoso.

El agua a su vez tiene una gran reactividad, que produce que se formen hidróxidos a partir de los metales. Si se trata de metales alcalinos o alcalinotérreos, la reacción será muy rápida.

Los enlaces por puente de hidrógeno

Los enlaces por puente de hidrógeno son atracciones entre los hidrógenos de unas moléculas de agua con los de otras, lo que genera una fuerte cohesión entre ellas. No son enlaces, tal cual, dado que no se comparten electrones. Sólo son fuerzas que actúan entre átomos. Esta es una propiedad que también contribuye a que el agua tenga una alta densidad, en comparación con otros líquidos.   

El agua en los procesos biológicos

El agua representa entre el 70% y el 75% de la masa del cuerpo humano, y es el medio en el que se desarrollan todas las funciones metabólicas y procesos biológicos. Es la sustancia que se encarga de mantener el equilibrio iónico para que todas las células realicen las reacciones químicas de sus tareas vitales.

Es por eso que siempre se nos indica beber suficiente agua, dado que el agua potable contiene iones sodio (Na+), potasio (K+), magnesio (Mg+2) y calcio (Ca+2), para que estos participen en los mecanismos de reacción y puedan ayudar a las células a llevar a cabo sus actividades naturales.

Ciclo biogeoquímico del agua

El ciclo biogeoquímico del agua, mejor conocido como ciclo del agua, incluye todas las transformaciones de estado que atraviesa el agua en el planeta Tierra. Se comienza en el agua de mar, la cual por medio del calor solar se va evaporando. Este vapor pasa a formar parte de las nubes y se va concentrando cada vez más.

Cuando las nubes se encuentran saturadas, comienza el fenómeno de la precipitación. El vapor de agua se ha condensado, por lo que caerá de nuevo hacia la superficie terrestre. Una parte de esta lluvia caerá sobre los sistemas montañosos, en los cuales la altura es muy considerable, de tal manera que las temperaturas son extremadamente bajas.

Si así ocurre, el agua de lluvia se va a congelar en las altas montañas. Posteriormente, si la temperatura aumenta, esta agua se va a derretir, para recorrer la montaña desde la punta hasta las faltas. Al final de este recorrido, puede encontrarse con un cuerpo de agua, como un lago, un rio o un océano, para comenzar el ciclo nuevamente.

Citado APA: (A. . Propiedades del agua. Revista Enciclopedia 10ejemplos.com. Obtenido 10, 2019, de https://10ejemplos.com/propiedades-del-agua/ )

Se el primero en dejar un comentario.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

*

*

*

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.