oxidos metalicos

Química del Medio ambiente
PARTE II. El agua
Introducción
Casi todas las formas de vida en la Tierra dependen del agua. Alrededor de un 97% del
agua de nuestro planeta es agua de mar, por lo que no es apta para el consumo
humano ni para la agricultura. Aparte, las tres cuartas partes del agua dulce están
inmovilizadas en forma de nieve, glaciares o extensiones heladas. Se ha estimado quela humanidad consume alrededor de una quinta parte del agua de escorrentía que va al
mar, y la mayor fracción se dedica a tareas agrícolas. Se cree que esta fracción puede
aumentar hasta las tres cuartas partes hacia el año 2025. Resulta, por tanto, muy
importante comprender los procesos químicos que tienen lugar en el agua tanto para
comprender la biología relacionada con ella como elaborarprocesos de purificación
adecuados que lleven a obtener agua apta para el consumo.
Los tres tipos de procesos químicos más importantes que tienen lugar en el agua son:
reacciones ácido-base (o de neutralización), reacciones de oxidación-reducción
(redox) y reacciones de precipitación, esta última enmarcada dentro de un concepto
más amplio: la solubilidad. Las reacciones ácido-base y deprecipitación controlan el
contenido de iones inorgánicos en el agua, mientras que las reacciones redox controlan
el tipo de iones y, sobre todo, el contenido y características de la materia orgánica
presente. Así, el pH y el contenido de los iones principales de un agua natural vienen
casi determinados por la solubilización del CO 2 en agua y el lavado de los carbonatos
de las rocas.

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–[1] –

TEMA 5.

La química de las aguas naturales. Química de los procesos de
oxidación-reducción en aguas naturales
1. El oxígeno disuelto
Es el más importante agente oxidante del agua natural. Cuando actúa químicamente,
cada uno de sus átomos constituyentes se reducen desde un estado de oxidación 0
hasta el ‒2 del H2O o del OH‒, dependiendo de si la reacción tiene lugar en agua ácidao básica, respectivamente, aunque sólo este último caso debe de tenerse en cuenta
para el caso de aguas naturales, cuyos valores de pH varían entre 7 y 8.
Medio ácido
Medio básico

O2 + 4 H

+

O2 + 2 H2O

+4 e‒

+4 e‒

2 H2O
4 OH‒

La concentración de oxígeno disuelto en agua es bastante pequeña a causa de su baja
solubilidad. La Ley de Henry (formulada en 1803 por WilliamHenry) enuncia que a
una temperatura constante, la cantidad de gas disuelto en un líquido es directamente
proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido. Matemáticamente
puede formularse como cA = KH ⨯ PA (existen diferentes formulaciones), siendo cA la
concentración molar del gas A disuelto, PA la presión parcial del mismo y KH la
constante de Henry, que no es más que laconstante de equilibrio para el siguiente
proceso en el caso del oxígeno
O2(g)

O2(aq)

y por tanto KH = [O2(aq)]/ PO2 = 1,3 · 10‒3 mol / (atm · L) a 25℃ (298 K).
Puesto que en el aire seco la presión parcial de oxígeno, PO2, es de 0,21 atmósferas (el
oxígeno se encuentra en la atmósfera en un 21%, aproximadamente), se deduce que la
solubilidad del O2 en agua es de 8,7 mg/L, lo queequivale en este caso a 8,7 ppm
supuesta una densidad de 1 g/mL para el agua.
Un ejemplo de la aplicación de la ley de Henry está dado por las precauciones que
deben tomarse cuando un buzo vuelve a la superficie. Al disminuir la presión parcial de
los distintos gases, disminuye la solubilidad de los mismos en la sangre, con el
consiguiente riesgo de una eventual formación de burbujas. Para evitarlo,debe de
someterse al llamado proceso de descompresión, el cual debe efectuarse lentamente.
Como la solubilidad de un gas en un líquido aumenta al disminuir la temperatura, la
cantidad de O2 que se disuelve a 0℃ es aproximadamente el doble de la que se
disuelve a 35℃: 14,7 frente a 7,0 ppm. De ahí que la concentración media de O 2
disuelto en aguas naturales superficiales no contaminadas...