Agua y sus propiedades

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El agua y sus propiedades

Introdución

Agua es el nombre común que se aplica al estado líquido del compuesto de hidrógeno y oxígeno H2O.
Los antiguos filósofos consideraban el agua como un elemento básico que representaba a todas las sustancias líquidas. En 1781 el químico británico Henry Cavendish sintetizó agua detonando una mezcla de hidrógeno y aire. Sin embargo, unos añosmás tarde, el químico francés Antoine Laurent de Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto de oxígeno e hidrógeno. En 1804, en un documento científico presentado por el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista alemán Alexander von Humboldt se demostró conjuntamente que el agua consistía en dos volúmenes de hidrógeno y uno de oxígeno, tal como se expresa enla fórmula actual H2O.

El agua es muy importante ya que se encuentra en mayor proporción en todos los organismos.
La cantidad de agua presente en los seres vivos depende de:
- Espécie: los organismos acuáticos contienen un percentaje muy elevado de agua, mientras que los valores mas bajos corresponden a espécies adaptadas a vivir en condiciones de desecación en zonas desérticas.
-Edad del individuo: las estructuras biológicas de los organismos jovenes presentan mayor proporción de agua que las de los indivíduos de más edad..
- Tipo de tejido u órgano: Dado que las reacciones biológicas se llevan a cabo en un médio acuoso, los tejidos con una gran actividad bioquímica contienen una proporción de agua mayor que los más pasivos. Las estructuras esqueléticas animales poseendos porcentajes de agua más bajos.
En el cuerpo humano el agua es el principal componente. Esta es tan imprescindible para el ser humano que este no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células(agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

Propiedades Químicas y Estructura del Agua

El agua químicamente pura es un compuesto de fórmula molecular H2O. Quimicamente se pude designar de tres formas: hidroxido de hidrógeno; monoxido de dihidrógeno o protoxido de hidrógeno. En esta molecula, el átomo de oxígeno tiene sólo 2electrones no apareados, para explicar la formación de la molécula H2O se considera que de la hibridación de los orbitales atómicos 2s y 2p resulta la formación de 2 orbitales híbridos sp3. El traslape de cada uno de los 2 orbitales atómicos híbridos con el orbital 1s1 de un átomo de hidrógeno se forman dos enlaces covalentes que generan la formación de la molécula H2O, y se orientan los 2 orbitalessp3 hacia los vértices de un tetraedro triangular regular y los otros vértices son ocupados por los pares de electrones no compartidos del oxígeno. Esto cumple con el principio de exclusión de Pauli y con la tendencia de los electrones no apareados a separarse lo más posible. 
En un experimento se encontró que el ángulo que forman los 2 enlaces covalentes oxígeno-hidrógeno es de 105º y la longitudde enlace oxígeno-hidrógeno es de 0.96 angstroms y se requiere de 118 kcal/mol para romper uno de éstos enlaces covalentes de la molécula H2O. Además, el que el ángulo experimental de enlace sea menor que el esperado teóricamente (109º) se explica como resultado del efecto de los 2 pares de electrones no compartidos del oxígeno que son muy voluminosos y comprimen el ángulo de enlace hasta los 105º.
Las fuerzas de repulsión se deben a que los electrones tienden a mantenerse separados al máximo (porque tienen la misma carga) y cuando no están apareados también se repelen (principio de exclusión de Pauli). Además núcleos atómicos de igual carga se repelen mutuamente. 
Las fuerzas de atracción se deben a que los electrones y los núcleos se atraen mutuamente porque tienen carga opuesta, el...
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