El agua

Introducción
Nombre común que se aplica al estado líquido del compuesto de hidrógeno y oxígeno H2O. Los antiguos filósofos consideraban el aguacomo un elemento básico que representaba a todas las sustancias líquidas. Los científicos no descartaron esta idea hasta la última mitad del siglo XVIII. En 1781 el químico británico Henry Cavendish sintetizó aguadetonando una mezcla de hidrógeno y aire.Sin embargo, los resultados de este experimento no fueron interpretados claramente hasta dos años más tarde, cuando el químico francés Antoine Laurent de Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto de oxígeno e hidrógeno. En un documento científico presentado en 1804, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista alemán Alexander von Humboldtdemostraronconjuntamente que el agua consistía en dos volúmenes de hidrógeno y uno de oxígeno, tal como se expresa en la fórmula actual H2O.

Propiedades del Agua
De muchas maneras, el agua es un líquido milagroso. Es esencial para todos los organismos vivos (de este planeta, por lo menos) y es llamado, comunmente como el solvente universal porque muchas substancias se disuelven en el. Estas propiedades únicasdel agua resultan de la manera en que moléculas individuales de H2O interactúan entre ellas.


Distribución electrónica en H2O
En otra lección discutimos los dipolos que se forman a través de la molécula de agua como resultado de un covalente polar que se une entre el hidrógeno y el oxígeno. Ya que los electrones que se enlazan son compartidos desigualmente por los átomos de hidrógeno y deoxígeno , una carga parcial negativa (ð-) se forma en la parte del oxígeno de la molécula de agua, y una carga parcial positiva (ð+) se forma en la parte del hidrógeno. Puesto que los átomos de hidrógeno y oxígeno en la molécula contienen cargas opuestas (aunque parciales), moléculas de agua vecinas son atraídas entre ellas como pequeños imanes. La atracción electrostática entre el hidrógeno ð+ yel oxígeno ð- en las moléculas adyacentes es llamada enlace de hidrógeno.


Figura 2: Enlace de Hidrógeno entre Moléculas de Agua
El enlace de hidrógeno hace que las moléculas de agua se mantengan unidas. Mientras que los enlaces de hidrógeno son relativamente débiles comparados a otro tipos de enlaces, son lo suficientemente fuertes como para darle al agua muchas propiedades únicas. Porejemplo, el enlace de hidrógeno hundió el Titanic, y el enlace de hidrógeno le permite al lagarto Basilisk caminar sobre el agua (como resultado, el Basilisk ha ganado el apodo del lagarto 'Jesús').
¿Cómo hace esto el enlace de hidrógeno? Bueno, empecemos con el Titanic. El Titanic se hundio porque golpeó un iceberg - un pedazo de hielo que flota en la superficie del océano. La razón por la que elhielo flota es por el enlace de hidrógeno. En la forma líquid del agua, el enlace de hidrógeno empuja las moléculas de agua a unirse. Como resultado, el agua líquida tiene una estructura relativamente compacta y densa. La animación siguiente ilustra esta idea.
Agua Líquida y el Enlace de Hidrógeno
A medida que el agua se congela, las moléculas se congelan en su lugar y se empiezan a acomodar enuna estructura rígida en forma de rejilla, tal como se muestra en la siguiente animación.
Hielo y Enlace de Hidrógeno
La estructura que se forma en hielo sólido de cristal tiene realmente grandes huecos. Por consiguiente, en un volumen dado de hielo, hay menos moléculas de agua que en el mismo volumen de agua líquida. En otras palabras, el hielo es menos denso que el agua líquida y flotará en lasuperficie del líquido. Ponga juntos un largo pedazo de hielo y un barco, y empezará a ver los problemas que surgen.
La Tensión de Superficie: Tal como hemos visto, las moléculas de agua vecinas se atraen unas a otras. Las moléculas en la superficie del agua líquida tienen menos vecinas y, como resultado, su atracción hacia las moléculas de agua que están cerca se ve aumentada. Este aumento de...