Estados Del Agua Y Efectos Solutos Del Agua

I. TITULO: - ESTADOS FISICOS DEL AGUA
- EFECTO DE LOS SOLUTOS EN EL AGUA

II. OBJETIVOS:

 Determinar los estados físicos del agua a través de la experimentación.

 Observar y aprender la solubilidad de los solutos en el agua.

III. FUNDAMENTO TEORICO:

ESTADOS FISICOS DEL AGUA:
De acuerdo con la cantidad e intensidad de puentes de hidrogeno que contenga, el aguaexistirá en uno de los tres estados físicos conocido: gas, líquido y sólido, propiedad que es exclusiva de esta sustancia en nuestro planeta. A una atmosfera de presión, estos estados dependen exclusivamente de la temperatura, por lo que a ≤ 0ºC se presenta como hielo y a ≥100ºC, como vapor, sin embargo, a una presión de 4.579 mm Hg y a 0.0099ºC (en el llamado triple), se considera que los tresestados se encuentran conjuntamente en equilibrio.
En estado líquido, el agua establece puentes de hidrogeno y crea una estructura tridimensional que se ha explicado con varios modelos teóricos: en general, se considera que estas uniones están uniformemente distribuidas con todas las moleculas de agua, formando una red uniforme. Otros modelos supones que hay agua agregada, de muy corta vida y enpermanente formación, dispersa en un sistema de agua monomerica cuyas moleculas no están unidas; los agregados se forman y se disocian constantemente, lo que conduce a una movilidad y fluidez de las moleculas de agua.
Por otra parte, el hielo es una estructura mas ordenada y simétrica de moleculas de agua unidas íntegramente por medio de puentes de hidrogeno, que trae consigo una reducción de laentropía del sistema liquido; cada molécula de agua interacciona con otras cuatro y establece enlaces de una distancia oxigeno – oxigeno de 2.76 Å y un ángulo de 109º, muy cercano al del ángulo del tetraedro perfecto de 109º20´, lo que evita tensiones en la estructura.
Las diferencias entre las estructuras del agua y del hielo se reflejan en diversas propiedades como la conductividad térmica; el hieloes mas conductor con un valor de 2,240 J/m segºK (5.3 cal/cm segºC), que es cuatro veces el del agua.
EFECTO DE LOS SOLUTOS EN EL AGUA:
La presencia de solutos de los tipos iónico, no iónico polar y apolar causa cambios muy importantes en la estructura del agua que se reflejan en sus propiedades físicas; estos efectos se aprecian en las llamadas propiedades coligativas como son ladepresión de la temperatura de congelamiento y el aumento de la ebullición, la reducción de la presión de vapor, y la modificación de la presión osmótica, que dependen de las sustancias de bajo peso molecular que se encuentran en solución.
La temperatura tiene una influencia muy distinta en la solubilidad de los distintos solutos. La sacarosa absorbe calor al disolverse en agua (valor negativo de lasolución), en consecuencia, su solubilidad aumenta con la temperatura y de esta manera se preparan los jarabes usados en la industria de la confitería. Por el contrario el cloruro de sodio, al absorber una mínima cantidad de calor, su solubilidad se ve menos afectada por el incremento de la temperatura.
El aumento de temperatura a la que normalmente hierve un liquido es directamente proporcional a laconcentración de soluto añadido, e inversamente proporcional a su peso molecular.
Los grupos no iónicos polares como hidroxilos, carbonilos, enlaces peptidicos y otros similares, participan en la creación de puentes de hidrogeno y modifican las interacciones internas entre las propias moleculas de agua; los que tienen un momento dipolar muy grande, como la tirosina y la fenilalanina, inhiben laformación y la estabilización de las estructuras acuosas. Por el contrario, los solutos no polares, como hidrocarburos, ácidos grasos, algunos aminoácidos, etc. Al no disolverse, favorecen las formas estables de agregados en los que los solutos se localizan en los espacios vacios, obligando a las moleculas de agua a interactuar mas fuerte y ordenadamente.
Por otra parte, cuando el agua y una...