Propiedades del agua

AGROINDUSTRIA DE LA ALIMENTACIÓN
TRABAJO DE CAMPO DE 2º AÑO

PROFESOR JUAN PABLO PINCHIERO

PROPIEDADES DEL AGUA



1.- Averiguar cuál es la diferencia entre gas y vapor.

Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumeny forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene. Con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes.
El vapor es un estado de la materia en el que las moléculas apenas interaccionan entre sí, adoptando la forma del recipiente que lo contiene y tendiendo a expandirse todo loposible. También es un fluido. Un vapor, si bien tiene el mismo estado de agregación del gas, se diferencia de este que al ser comprimirlo isotérmicamente, al llegar a una presión determinada (que depende de la sustancia y de la temperatura a la cual se realiza la compresión) comienza a licuar, pasando al estado líquido. Esto es así para un vapor si la temperatura a la cual se realiza la compresión essuperior a la del punto triple de la sustancia, si la temperatura es inferior a esta, en vez de licuar pasa al estado sólido.
No hay que confundir sus conceptos, ya que el término de vapor se refiere estrictamente para aquel gas que se puede condensar por presurización a temperatura constante. 1,2

2.- Averiguar por qué el agua tiene las siguientes características “especiales”:

a. ¿Por qué elhielo (agua en estado sólido) flota en el agua, es decir es menos denso que ésta?
b. ¿Por qué el agua es una de las pocas sustancias que al solidificarse (por congelación) ocupa un volumen mayor que en estado líquido?
Las moléculas que tienen el hidrógeno enlazado con oxígeno (como el agua), nitrógeno o Flúor tienen atracciones entre dipolos excepcionalmente fuertes, llamadas puentes hidrógeno.La estructura de red tridimensional de los puentes de hidrógeno explica la estructura cristalina abierta del hielo, y como resultado de ellos el agua es menos densa en su estado sólido que en el líquido. A 0ºC, la densidad del hielo es 0.9168g/ml, mientras que las del agua es de 0.9999 g/ml. La mayoría de las sustancias son más densas en el estado sólido que en el estado líquido, porque elempacamiento ordenado es más eficaz que el empacamiento desordenado.
A una temperatura cercana a la temperatura ambiente el agua tiene, aproximadamente, la mitad de los puentes hidrógeno del hielo.3

Estructura cristalina del agua en estado sólido. Las esferas grandes representan los átomos de oxígeno, las pequeñas los átomos de hidrógeno, las lineas enteras los enlaces O-H y las lineas de puntoslos enlaces puente hidrógeno. Fuente imagen:
http://www.ucm.es/info/diciex/proyectos/agua/estructura_moleculas_central.html







c. La molécula de agua es H2O, o sea que está formada por un átomo de oxígeno (O) y dos átomos de hidrógeno (H) y es una molécula muy liviana, mucho más liviana que las moléculas de los gases que forman la atmósfera (oxígeno, O2 y nitrógeno, N2). ¿Por quéentonces el agua no es un gas?

En general, las atracciones intermoleculares son mayores entre más grandes sean los átomos, y comparando con el O2 y el N2 el H2O debería ser una gas, pero los puentes hidrógeno explican su estado líquido. Cada hidrógeno de una molécula de agua puede formar un puente hidrógeno con el oxígeno de otra molécula de agua, y el oxígeno puede aceptar un puente hidrógeno deotras dos moléculas de agua. Estas atracciones dipolo –dipolo son excepcionalmente fuertes y mantienen las moléculas de agua “unidas” en condiciones normales de presión y temperatura, en las que el agua se presenta en su estado líquido. 3


3.- Averiguar porqué si el agua tiene una temperatura de ebullición de 100º C a presión atmosférica normal, cuando se deja un recipiente abierto con agua a...