QUI010 Agua / Energía, Química y Sociedad

Apuntes QUI-010 Capítulo 4 y 5 Texto Guía + Apuntes de Clases
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Capítulo 4: El agua.
Comportamiento “anómalo” del agua.
– Punto de ebullición alto 100 [°C]
– Punto de congelación a 0 [°C] y cuando se congela se expande
Estructura molecular del agua.
– El agua es un compuesto covalente.
– El Oxígeno es más electronegativo que el Hidrógeno
– El enlace O – H es covalente polar.Enlace de Hidrógeno.
– Atracciones entre los átomos de H de una moléula, cargados positivamente, y los pares no
enlazantes del oxígeno de O de otra molécula. (atracción intermolecular)
– La atracción intermolecular ocurre en las moléculas donde hay átomos de H enlazados a N o
F.
Consecuencias del Enlace de Hidrógeno.
– Alto punto de ebullición
– Alto valor del calor de vaporización
– Explica porqueflotan los cubos de hielos y los icebergs
– Estabiliza la forma de moléculas biológicas grandes (proteínas, ácidos nucleicos)
Agua como solvente.
– Es excelente solvente
– Sustancias disueltas en un solvente se conocen como solutos
– Solvente + soluto = Solución.
– Soluciones conductoras: soluto es un electrolito.
– Soluciones no-conductoras: soluto es no-electrolito.
Enlace iónico.
– Se forma entreiones de carga opuesta
– Se forma por la atracción de las cargas opuestas.
– Se forman arreglos espaciales de diferentes tipos.
Disolución de compuestos iónicos en agua.
– Los compuestos iónicos son solubres en agua
– Moléculas polares de Agua se orientan hacia los iones positivos y negativos del cristal.
– Cuando la interacción ión – agua supera a la interacción ión – ión se produce ladisolución.
Iones Poliatómicos.
– Están formados por más de un átomo
– Los átomos que forman parte de iones poliatómicos están unidos por enlaces covalentes.
Disolución de compuestos Covalentes.
– Cuando los compuestos covalentes se disuelven sus enlaces no se rompen.
– Las moléculas permanecen intactas y se distribuyen de manera homogénea y uniforme en el
solvente
– las moléculas de soluto interactúan conel solvente.

Regla de solubilidad (Lo igual disuelven lo igual)
– Compuestos covalentes que tienen composición y estructura molecular parecidas se atraen
fuertemente
– Compuestos parecidos se disuelven entre si.
– Polar + Polar = se disuelven
– Polar + No-polar = no se disuelven
– No-polar + No-polar = se disuelven
Agua y energía.
– Calor específico: cantidad de energía calórica que debe serabsorbida para aumentar la
temperatura de 1 [g] de una sustancia en 1 [°C]
– Calor específico del agua: 1,00 [cal/g°C] = 4,184 [J/g°C]
– El agua tiene el valor más grande de calor específico que cualqiuer otro líquido conocido.
– Su gran calor específico está relacionado con su estructura de fuertes enlaces de hidrógeno.
Cálculo del calor absorbido o liberado, cuando hay cambio de fase.

Q=m·λ
m =masa de la sustancia en [g]
λ = calor latente [cal/g]
Cálculo del calor absorbido o liberado cuando no hay cambio de fase.

Q = m · c · ΔT
m = masa de la sustancia en [g]
c = calor específico [cal/g]
Δ = cambio de temperatura = Tfinal – Tinicial [°C]
Calor de fusión y calor de vaporización.
– Calor de fusion: calor que debe ser absorvido para fundir un sólido. Durante la fusión la
temperaturapermanece constante.
– Calor de vaporización: calor que debe ser absorvido para cambiar un liquido a vapor.
Durante la ebullición la temperatura permanece constante.
Agua dura y agua blanda.
– Los minerales más comunes que contribuyen a la dureza del agua son: CaCO3, CaSO4 y
CaCl2.
– La dureza se expresa en [ppm] de CaCO3 aunque el anión presente no sea CO32– Si la dureza es de 10 [ppm], significa 10[g] de CaCO3 por cada 1.000.000 [g] de agua o
10[mg] de CaCO3 por 1 [L] de agua.
Ablandamiento del agua.
– Agregando Na2CO3 para precipitar Ca2+ y Mg2+
– Agregando Tetraborato de sodio: Na2B4O7
– Agregando fosfato trisódico: Na3PO4
– Agregando hexametafosfato de sodio: Na6P6O18.

Capítulo 5: Energía, Química y Sociedad.
Energía y sistema.
En una reacción química se rompen y se forman enlaces....