Agua

Ingeniería de Servicios

Introducción teórica
El primero en interpretar claramente resultados sobre el estudio del agua fue el químico francés Antoine Laurent de Lavoisier quien propuso que no era un elemento sino un compuesto de oxígeno e hidrógeno. Más tarde Gay-Lussac y Alexander Von Humboldt demostraron que el agua consistía en dos volúmenes de hidrógeno y uno de oxígeno.

Casi todo elhidrógeno del agua tiene una masa atómica de 1, constituyendo H2O. En1932 se descubrió agua presente en una pequeña cantidad (1 parte por 6.000) de lo que se denomina agua pesada u óxido de deuterio (D2O); el deuterio es el isótopo del hidrógeno con masa atómica 2. Y en 1951 se descubrió que el agua existente en la naturaleza contiene también cantidades mínimas de óxido de tritio (T2O); el tritioes el isótopo del hidrógeno con masa atómica 3.

Propiedades
El agua pura es un líquido inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de congelación del agua es de 0 °C y su punto de ebullición de 100 °C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande alcongelarse. Como muchos otros líquidos, el agua puede existir en estado sobreenfriado, es decir, que puede permanecer en estado líquido aunque su temperatura esté por debajo de su punto de congelación; se puede enfriar fácilmente a unos -25 °C sin que se congele. El agua sobreenfriada se puede congelar agitándola, descendiendo más su temperatura o añadiéndole un cristal u otra partícula de hielo. Suspropiedades físicas se utilizan como patrones para definir, por ejemplo, escalas de temperatura.
Puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, se le conoce frecuentemente como el disolvente universal. El agua combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicasimportantes. El agua es uno de los agentes ionizantes más conocidos.

Densidad del agua a distintas temperaturas
En la tabla se muestra la densidad del agua a distintas temperaturas. Se observa mejor en el gráfico que el agua alcanza su densidad máxima a 4 ºC.

0 0.9998
2 0.9999
4 1.0000
6 0.9999
8 0.9998
10 0.9997
20 0.9982
30 0.9956
40 0.9922
50 0.9880
60 0.9832
70 0.9777
80 0.9718
900.9652
100 0.9583

Estado natural
El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia, o sea, sólido, líquido y gas. Como sólido o hielo se encuentra en los glaciares y los casquetes polares, así como en las superficies de agua en invierno; también en forma de nieve, granizo y escarcha, y en las nubes formadas por cristales de hielo. Existe enestado líquido en las nubes de lluvia formadas por gotas de agua, y en forma de rocío en la vegetación. Además, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos. Como gas, o vapor de agua, existe en forma de niebla, vapor y nubes. El vapor atmosférico se mide en términos de humedad relativa, que es la relación de la cantidad de vapor de aguaen el aire a una temperatura dada respecto a la máxima que puede contener a esa temperatura.
El agua está presente también en la porción superior del suelo, en donde se adhiere, por acción capilar, a las partículas del mismo. En este estado, se le denomina agua ligada y tiene unas características diferentes del agua libre. Por influencia de la gravedad, el agua se acumula en los intersticios delas rocas debajo de la superficie terrestre formando depósitos de agua subterránea que abastecen a pozos y manantiales, y mantienen el flujo de algunos arroyos durante los periodos de sequía.

Ciclo del Agua
La hidrología es la ciencia que estudia la distribución del agua en la Tierra, sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y su relación con la vida...