Agua

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DEFINICIÓN:

 El Agua, u Oxidano según la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), es un compuesto químico inorgánico, formado por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno.  Esta molécula es fundamental en la vida de los seres vivos, ya que sirve de medio para el metabolismo de las biomoléculas y se encuentra en la naturaleza en sus tres estados (sólido, líquido y gaseoso), y fue clave para su formación. Debemos distinguir entre el agua potable y el agua pura, puesto que,  la primera (el agua potable), es una mezcla que también contiene sales en solución.

ESTRUCTURA:

Su estructura, está compuesta por átomos de hidrógeno (los cuales se localizan en dos vértices de un  tetraedro), y  dos pares de electrones del oxígeno, que no participan en el enlace, (se localizan en los otros dos vértices).

La carga neta de la molécula de agua es cero, no obstante una cierta polaridad debido a la diferencia de electronegatividades entre el oxígeno (3,5) y el hidrógeno (2,1). Esta diferencia de polaridad entre los átomos de oxígeno e hidrógeno conlleva a la deformación de la nube electrónica del enlace, favoreciendo que los electrones se encuentren más cerca del oxígeno que del hidrógeno, de esta forma, el oxígeno tiene una cierta densidad de carga negativa y el hidrógeno una cierta densidad de carga positiva, formando un dipolo permanente.

Además esta polaridad del enlace entre el oxígeno y el hidrógeno, permite que se formen enlaces por puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua. El hidrógeno, al tener densidad de carga positiva, es atraído por el oxígeno de otra molécula de agua que presenta densidad de carga negativa. Este enlace tiene una fuerza de unión que es de un 5% de la presentada por un enlace covalente, entonces, el enlace por puente de hidrógeno, en un enlace débil.

Estos enlaces por puentes de hidrógeno entre las diferentes moléculas de agua, son los que permiten que el agua sea líquida en un intervalo de temperatura (0° a 100°C). Cada molécula de agua puede unirse por puentes de hidrógeno a otras 4 moléculas en disposición tetraédrica.

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PROPIEDADES: 

- Químicas:

El agua es el compuesto químico más familiar para nosotros, ya que es el más abundante y el de mayor importancia para nuestra vida. Esta importancia, desde el punto de vista químico, se encuentra en que casi todos los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua (en disolución). Normalmente se dice que el agua, es el disolvente universal, puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella.

No posee propiedades ácidas ni básicas, se combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de metales formando ácidos, y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas.

- Físicas:

El agua es un líquido incoloro e insípido. A presión atmosférica (760 mm de Hg), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cuando el agua se congela (a menos de 0ºC) aumenta su volumen y de ahí, que la densidad del hielo sea menor que la del agua,  por ello, el hielo flota en el agua líquida.

Su capacidad calorífica es superior a  la de cualquier otro líquido o sólido, ya que su calor específico, es de 1 cal/g. Esto significa, que una masa de agua  puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura. Sus calores  latentes de vaporización y de fusión (540 y 80 cal/g, respectivamente) son también muy  elevados.

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APLICACIONES: 

- El agua como medio de transporte:

Hoy en día, utilizamos el agua de lagos, mares y océanos como medio de transporte utilizando diferentes tipos de barcos.

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- El agua como fuente de suministro:

Las aguas superficiales constituyen la fuente de abastecimiento más frecuente. Desde este punto de vista, las exigencias de calidad con las posibles utilidades y la disponibilidad de caudales suficientes, constituyen importantes puntos de referencia. La regulación de este recurso, mediante el uso de embalses, en mejora de la disponibilidad cuantitativa, puede modificar sustancialmente su calidad química y biológica si no se controla el posible deterioro de los atributos estéticos y de conservación de la vida en el agua o eutrofización.

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- El agua como medio receptor de otros flujos hídricos:

La consideración del agua como un medio físico para transportar y deshacerse de un buen número de residuos de sus usuarios ha hecho que el equilibrio físico, químico y biológico de ésta se vea ampliamente superado en ciertas condiciones, y que llegue a un nivel de deterioro inaceptables en ciertos casos.

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- El agua como fuente y medio receptor de energía térmica:

La creación de las diversas técnicas de generación de energía se ha desarrollado entre el equilibrio de la demanda de los recursos naturales y la necesidad de conservarlos, al mismo tiempo que se protege la vida que se desenvuelve en ellos. Las aguas superficiales constituyen un medio insustituible a la hora de generar energía por medio de centrales hidroeléctricas, así como un elemento físico para el transporte de energía térmica.

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