Joao Nicolás Flórez Camargo

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Taller: EL AGUA

1. Definiciones:

· Punto de vista Físico del agua: El agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración(evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45.000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74.000 km³ anuales al causar precipitaciones de 119.000 km³ cada año.

· Punto de vista químico del agua: La excepcional importancia del agua desde el punto de vista químico reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, 831 como los que se realizan en el laboratorio, tiene lugar entre sustancias disueltas esto entre soluciones acuosas. Su fórmula química es H₂O, protóxido de hidrogeno formado al combinarse dos volúmenes de hidrogeno por uno de oxígeno, se presenta en la naturaleza en estado sólido como el hielo, nieve, escarcha y neviza, Liquido en lluvias, mares etc., .gaseoso en vapor de agua. el agua se trata de un compuesto extremadamente complejo (hay que tener en cuenta los isótopos del hidrógeno y del oxígeno) y del que, en la actualidad, no se puede tener una idea clara sobre su naturaleza y sus agrupaciones moleculares. Además es un compuesto polar, lo que hace que todas sus constantes físicas sean anormales.

· Punto de vista biológico del agua: Desde un punto de vista biológico el agua es un compuesto vital ya que representa el 60% en peso del cuerpo humano, (1/3 en el exterior de las células, y los 2/3 restantes en el interior, como agua libre, combinada o formando parte de estructuras más complejas) y constituye, no sólo en el hombre sino en todos los seres vivos, el medio imprescindible para que se puedan realizar las reacciones biológicas, orgánicas y metabólicas. Éstas, a su vez, están estrechamente ligadas a la composición del agua ya que su contenido en sales minerales (el cual varían según las regiones) condiciona la mineralización del organismo y la de los alimentos. Esto es debido a que los seres vivos no consumen agua químicamente pura, ya que de lo que disponen es de agua natural, la cual es una disolución de numerosas sustancias más o menos concentradas en la especie química que es el agua. Estas sustancias pueden aportar al agua propiedades particulares, en unos casos favorables y en otros no.

2. Características del agua:

El agua líquida natural es insipida e inolora y en masa poco considerables incolora Son inodoras, ni tampoco después de 10 días a 26º C en recipiente cerrado. Los olores del agua pueden ser:

Productos químicos indeseables.Materia orgánica en descomposiciónActinomicetosBacterias

El olor puede ser indicativo de contaminación de diversos tipos. Un agua potable debe tener un sabor débil y agradable.

Las aguas muy puras son menos agradables, debido a que tienen menos minerales.Los cloruros dan sabor salobre.El magnesio lo produce amargo.El aluminio sabor terroso

Salvo el sabor debido a minerales que es fácilmente apreciable, el resto son indicadores de contaminación o existencia de algas verdes - azuladas que dan sabor podrido y algas verdes sabor a hierba.

Nunca probar el agua si desconoce el origen. No tiene color

Si aparece color es debido a sustancias en suspensión o en solución. Color verde se debe a algas. Color amarillo a pardo puede ser por presencia de hierro y manganeso, también desechos de cromato dan color amarillo.

Siempre que hay color la calidad es deficiente.

El color amarillento lo da el azufre contenido en el ácido sulfhídrico y el fierro este color está disuelto en el agua, no es por partículas suspendidas.

· El "hielo" es agua congelada. Es uno de los tres estados naturales del agua. La forma más fácil de reconocerlo es por su temperatura, y por su color blanco níveo; además es muy frío al tacto.

El agua pura se congela a la altitud del nivel del mar a 0°C.

El agua, junto con el galio, bismuto, ácido acético, antimonio y el silicio, es una de las pocas sustancias que al congelarse aumentan de volumen (es decir, que disminuye su densidad); la mayoría de las otras sustancias se contraen al congelarse. Esta propiedad evita que los océanos de las regiones polares de la Tierra se congelen en todo su volumen, puesto que el hielo flota en el agua y es lo que queda expuesto a los cambios de temperatura de la atmósfera. La densidad típica del hielo a 0 °C suele tomarse como 916,8 kg/m³ o como 0,9168 g/cm³.

La estructura del hielo, forma un retículo que ocupa más espacio y es menos denso que el agua líquida. Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación.

Por eso el hielo es menos denso que el agua y flota sobre ella.

Gracias a esta anomalía del agua, los lagos, ríos y mares, comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a los seres que viven, pues aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC.

3. ¿Porque el agua moja?

· La razón por la cual el Agua moja se debe a la existencia de dos fuerzas:

· “fuerzas de cohesión” que son las fuerzas que tienen unidas a las partículas de agua (H2O) y las “fuerzas de adherencia” que son aquellas que se manifiestan cuando las moléculas de agua entran en contacto con otra superficie. cuando las fuerzas de cohesión son menores que las de adherencia, el líquido “moja” (agua) y lógicamente, cuando son mayores las de cohesión el líquido no mojará (como por ejemplo el mercurio).

· La cohesión es la fuerza que mantiene unidas las partículas de un cuerpo. En los sólidos la cohesión es mayor y en los líquidos menor. Igual, dentro de cada estado varían las fuerzas (si un sólido tiene mucha cohesión se dice que es duro, si no, es blando, ejemplo el carbón grafito de las minas de lápices y cualquier metal) el metal no escribe y el lápiz si debido a ese concepto.

· Volviendo al agua, la cohesión existente entre sus partículas es muy baja, debido a eso cuando entra en contacto con otro cuerpo sus moléculas van quedando “pegadas” a ese cuerpo y van produciendo el efecto que conocemos como “mojar”.

4. Propiedades físicas y químicas del agua:

· Propiedades Físicas Del Agua

· Estado físico: sólida, liquida y gaseosa

· Color: incolora

· Sabor: insípida

· Olor: inodoro

· Densidad: 1 g./c.c. a 4°C

· Punto de congelación: 0°C

· Punto de ebullición: 100°C8) Presión critica: 217,5 atm.9) Temperatura critica: 374°C

· 3. Propiedades Químicas del Agua

La mayor parte del agua terrestre, por tanto, está contenida en los mares, y presenta un elevado contenido en sales. Las aguas subterráneas se encuentran en yacimientos subterráneos llamados acuíferos y son potencialmente útiles al hombre como recursos. En estado líquido compone masas de agua como océanos, mares, lagos, ríos, arroyos, canales, manantiales y estanques.

El agua desempeña un papel muy importante en los procesos geológicos. Las corrientes subterráneas de agua afectan directamente a las capas geológicas, influyendo en la formación de fallas. El agua localizada en el manto terrestre también afecta a la formación de volcanes. En la superficie, el agua actúa como un agente muy activo sobre procesos químicos y físicos de erosión. El agua en su estado líquido y, en menor medida, en forma de hielo, también es un factor esencial en el transporte de sedimentos. El depósito de esos restos es una herramienta utilizada por la geología para estudiar los fenómenos formativos sucedidos en la Tierra.

Propiedades químicas: El agua posee enlace covalente polar.

Enlace Puente de Hidrógeno

El enlace puente de hidrógeno es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo de O , N o X (halógeno) que posee un par de electrones libres (carga negativa).

Por ejemplo el agua, es una de las substancias que presenta este tipo de enlaces entre sus moléculas. Una molécula de agua se forma entre un átomo de Oxigeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su único electrón al oxígeno para que complete el octeto).

La molécula de agua es una molécula polar, por lo que presenta cuatro cargas parciales, de esta manera la fracción positiva (un hidrógeno) genera una atracción con la fracción negativa de otra molécula (el par de electrones libres del oxígeno de otra molécula de agua). Teóricamente una molécula de agua tiene la capacidad de formar 4 puentes de Hidrógeno

El enlace puente de hidrógeno es 20 veces más débil o de menor contenido energético que un enlace normal. Pareciera ser de poca importancia, pero debido a la gran cantidad de moléculas y gran cantidad de enlaces de este tipo que puede contener una sustancia, el enlace puente de hidrógeno tiene una especial importancia.

· Reacciona con los óxidos ácidos

· Reacciona con los óxidos básicos

· Reacciona con los metales

· Reacciona con los no metales

· Se une en las sales formando hidratos

5.

· Agua Dura: Son las que tienen muchos minerales como el calcio y magnesio. Esta agua se caracteriza porque produce muy poca espuma cuando se junta con el jabón. Procede de fuentes subterráneas en las que el agua ha tenido que atravesar por diferentes capas de minerales, se puede observar fácilmente cuando se sirve un vaso de agua y deja residuos.

· Agua Blanda: Son las que tienen pocos minerales, producen mucha espuma cuando se mezcla con el jabón; las aguas que provienen de pozos o superficies, son aguas blandas, el agua mas blanda es el agua destilada ya que no posee ningún mineral y no es apta para el consumo humano.

· Agua Potable: Es el agua apta para el consumo humano y usos domésticos.

· Agua Residual: define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación. A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno.

Proceso de potabilización del agua residual:

Ensayo:

El agua es esencial para todas las formas de vida conocidas, incluida el hombre; este preciado líquido es el que hace que haya vida, simplemente es algo que es vital. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre, es decir que la mayor parte del planeta tierra es agua, la podemos localizar en océanos, mares, lagos, lagunas, ríos, entre otros.

El agua, es el solvente universal, presenta diferentes características de acuerdo a su distribución en la tierra, por lo cual sus características biológicas, físicas, químicas varían, dependiendo la región geográfica en la que se encuentre, por ejemplo:

En unas regiones el suelo, subsuelo tendrán mayores concentraciones de aluminio, calcio, hierro, potasio entre otros. El agua debe tener las características organolépticas especiales para el consumo humano como son: incolora, inodora e insípida, aclarando que el agua destilada no tiene ningún mineral, y no es apta para el consumo humano. La mayor parte del agua terrestre, por tanto, está contenida en los mares, y presenta un elevado contenido en sales. Las aguas subterráneas se encuentran en yacimientos subterráneos llamados acuíferos y son potencialmente útiles al hombre como recursos. En estado líquido compone masas de agua como océanos, mares, lagos, ríos, arroyos, canales, manantiales y estanques.

El agua desempeña un papel muy importante en los procesos geológicos. Las corrientes subterráneas de agua afectan directamente a las capas geológicas, influyendo en la formación de fallas. El agua localizada en el manto terrestre también afecta a la formación de volcanes. En la superficie, el agua actúa como un agente muy activo sobre procesos químicos y físicos de erosión. El agua en su estado líquido y, en menor medida, en forma de hielo, también es un factor esencial en el transporte de sedimentos. El depósito de esos restos es una herramienta utilizada por la geología para estudiar los fenómenos formativos sucedidos en la Tierra.

Recordemos que el punto de ebullición del agua es de 100° centígrados y su punto de fusión a 0°c,

El agua se consigue el la naturaleza en tres estados: solido, líquido y gaseoso, en este último estado es interesante, como el viento ayuda a llevar agua a los mares especialmente en la evotranspiración.En estado sólido se encuentra el hielo, que flota sobre las aguas debido a que este es más denso que el agua y a pesar de que el hielo tiene temperaturas tan bajas, sirve a las especies que hay en el océano de abrigo.

El agua para consumo humano y doméstico debe pasar por un proceso llamado potabilización, que consiste en someter el agua a procesos químicos para que pueda ser consumida. Desde el momento en que se capta el agua se establecen filtros que la van limpiando de impurezas, residuos sólidos (basura, algas, leños, especies muertas etc.), hasta someterla a análisis químicos, llegando así a las ciudades a través de las redes de acueducto y alcantarillado, por esto se deben hacer campañas donde la comunidad sea consiente que el agua para consumo es escaza, y que sin ella es difícil la supervivencia. Además el agua que se desecha:, como la de los baños, lavado de utensilios domésticos, de procesos industriales y otras actividades es llamada agua residual, que de no darles buen manejo contamina el medio (aire, agua, especies entre otras)

En su estado natural las aguas se encuentran de manera superficial y subterránea, se encuentra en fuente naturales como