Agua
El agua es una de las sustancias más abundante en nuestro planeta. Está compuesta por dos átomos de hidrogeno y un átomo de oxigeno (H2O).
Es la única que existe, en condiciones naturales, en los tres estados principales de la materia: solido, como hielo; líquido, como el agua de los mares y de los ríos; y gaseoso, como el vapor de agua.
El 71% de la superficie terrestre está cubierto por agua. El 97% del agua del planeta es salada y corresponde a los mares y océanos. El 3% restante, corresponde a agua dulce contenida en ríos, lagos, lagunas y aguas subterráneas, glaciares y casquetes polares. De ese porcentaje, solo el 1% está disponible para consumo.
Es incolora, inodora e insípida.
El agua del planeta se encuentra sometida a un ciclo natural conocido como el ciclo hídrico o hidrológico, en el que las agua liquidas se evaporan por acción del sol y ascienden a la atmosfera en forma gaseosa, luego se condensan en las nubes y vuelven a precipitarse al suelo como lluvia. Este circuito es vital para la estabilidad climática y biológica del planeta.
El agua se congela a 0°C y entran en ebullición a los 100°C.
El agua, en su estado sólido es menos denso que su estado líquido, por ello, el hielo flota.
Características Fisico-Quimicas
- MOLECULA DIPOLAR
Una molécula de agua contiene únicamente dos elementos: un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrogeno enlazados covalentemente.
El oxígeno comparte dos electrones con cada átomo de hidrogeno.
Debido a que el oxígeno posee mayor electronegatividad que el hidrogeno, atrae más hacia él, los electrones de ambos enlaces covalentes. De manera que alrededor del átomo de oxigeno se concentra la mayor densidad de electrónica y adquiere una carga negativa. En cambio cerca de los hidrógenos la densidad electrónica es menor por lo que adquiere una carga positiva, estableciéndose así dipolos eléctricos.
- SOLVENTE UNIVERSAL
El agua es considerada un disolvente universal, ya que es el líquido que más sustancias disuelve, cualidad vinculada a su condición de "molécula polar"
¿Por qué decimos qué el agua es un solvente?
•Porque tiene una gran capacidad de dispersar otras sustancias: el agua disuelve casi todas las sustancias salvo las "hidrofóbicas", es decir grasas y aceites. En particular es un excelente solvente para los solutos polares e iónicos, que se denominan "hidrofílicos", es decir, que tienen una gran afinidad con el agua: sales, azúcares, ácidos, álcalis y algunos gases como el oxígeno o el dióxido de carbono. Está capacidad de disolver la mayoría de las sustancias hacen que el agua sea considerado un solvente universal y sea indispensable en el metabolismo celular y por lo tanto indispensable para la vida.
- PUENTES DE HIDROGENO
Gracias a su polaridad, las moléculas de agua se atraen entre sí con gran facilidad. El lado positivo de una -un átomo de
hidrogeno- se asocia con el lado negativo de otra- un átomo de oxígeno.
Estas atracciones son un ejemplo de puentes de hidrogeno, interacciones débiles que se forman entre un hidrogeno con una carga parcial positiva y un átomo más electronegativo, como el oxígeno. Los átomos de hidrogeno involucrados en enlaces de este tipo deben estar unidos átomos electronegativos, tales como O, N, o F.
- CAPILARIDAD
La capilaridad es una propiedad de los fluidos que depende de su tensión superficial, la cual, a su vez, depende de la cohesión del fluido, y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.
¿CÓMO OCURRE LA CAPILARIDAD?
Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular (tendencia de dos moléculas a estar unidas) es menor que la adhesión del líquido con el material del tubo; es decir, es un líquido que moja. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.
Sin embargo, cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido es más potente que la adhesión al capilar, como el caso del mercurio, la tensión superficial hace que el líquido descienda a un nivel inferior y su superficie es convexa.
LA CAPILARIDAD EN LAS PLANTAS:
La acción capilar se observa en muchas plantas. El agua se eleva a lo alto de los árboles mediante la ramificación; evaporación en las hojas creando despresurización; probablemente por presión osmótica agregada en las raíces; y posiblemente en otros lugares dentro de la planta, especialmente cuando se acumula humedad con las raíces aéreas.
- Las toallas de papel absorben el líquido a través de la acción capilar. Esto permite que el líquido se transfiera de una superficie a la toalla.
- Los pequeños poros de una esponja actúan como pequeños capilares, lo que hace que absorba una gran cantidad de líquido.
- Fisiológicamente hablando, la acción capilar es esencial para el drenaje del líquido lagrimal producido continuamente del ojo. En la esquina interna del párpado hay dos conductos lagrimales.
UN PROBLEMA EN LA CONSTRUCCIÓN
La capilaridad, es un término que se utiliza en el ámbito de la construcción. Así, se emplea para referirse a un problema en concreto que puede aparecer en edificios y viviendas. Nos estamos refiriendo a la llamada humedad por capilaridad.
Esa problemática se produce porque el agua que existe en la tierra sobre la que se ha realizado la construcción es mucha y eso trae consigo que se evapore por las zonas que transpiran y que vaya haciéndose presente en techos y en paredes. Lo habitual es que se muestre mediante manchas de color oscuro.
- TENSIÓN SUPERFICIAL DEL AGUA
La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.
¿CUÁLES SON LAS CAUSAS DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL DEL AGUA?
La causa de la tensión superficial del agua son las fuerzas de los enlaces de hidrógeno dentro de las moléculas de agua, aunque también depende de la naturaleza del medio y de la temperatura ambiente.
Por lo general, cuando aumenta la temperatura, aumenta la agitación térmica, disminuyendo las fuerzas de los enlaces de hidrógeno y la tensión superficial del agua. En el caso de la naturaleza del medio, las moléculas existentes pueden ejercer fuerzas de atracción sobre las moléculas de agua de la superficie disminuyendo así la tensión superficial.
En general, la tensión superficial del agua es mayor que la de otros líquidos, debido a que los enlaces de hidrógeno de las moléculas de agua son enlaces con una elevada cantidad de energía.
TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD
Las fuerzas superficiales basadas en tensión superficial y capilaridad son responsables de muchos fenómenos con interés biológico, como por ejemplo los zapateros de agua que pueden caminar por la superficie del agua, al tener un peso cuya fuerza aplicada no es suficiente para romper la tensión superficial del agua.
Si se coloca cuidadosamente sobre la superficie, una pequeña aguja puede flotar en la superficie del agua a pesar de ser varias veces más densa que el agua. Si se agita la superficie para romper la tensión superficial, entonces la aguja se hunde rápidamente.