El Agua

• Cubre 2/3 de la corteza terrestre: 97% océanos, 2% casquetes polares y 1% ríos y lagos.
• También se encuentra en la atmósfera en estado vapor y en forma de nieve y hielo en estado sólido.

Importancia

• Principio de vida y fuente de alimento.
• Agente de destrucción.
• Se dice que la vida nació en el mar.
• El 65% del cuerpo es agua.

Estructura de la Molécula

• Los átomos de hidrógeno (H) se unen al oxígeno (O) mediante enlaces covalentes, con un ángulo de 105°.
• Estructura plana y angular.

Agua Pura

• Se obtiene por destilación.
• Se separan los gases y las sales que contiene en solución.

Propiedades del Agua

• Sustancia inerte, presenta gran capacidad de reacción.
• Tiene valores muy altos de punto de fusión y ebullición, calor específico, de vaporización y gran tensión superficial.

Propiedades Físicas

• El agua es líquida entre 0 y 100°C.
• Punto de ebullición elevado (debería ser a los -80°C). Este comportamiento se debe al gran número de puentes de hidrógeno que forman sus moléculas.
• El hielo flota en el agua. La anómala variación de densidad (máxima a 4°C) determina que el hielo flote, actúe como aislante térmico y posibilite el mantenimiento de la gran masa de agua de los océanos.
• Elevada constante dieléctrica: Permite la disociación de la mayoría de las sales inorgánicas y que las disoluciones puedan conducir electricidad, por el efecto de la presencia de iones sobre la conductividad eléctrica.
• Carácter dipolar: El agua disuelve muchas sustancias, especialmente iónicas o polares. También puede dispersar grupos no polares como las grasas de las células y servir como vehículo para su distribución.
• Calor específico y de vaporización elevados: Permiten que el calor liberado en reacciones bioquímicas exotérmicas sea fácilmente absorbido con pequeña variación de la temperatura del individuo.

Propiedades Químicas

1. Gran capacidad de formación de enlaces de hidrógeno.
2. Capacidad de disociación.

Puentes de Hidrógeno en el Agua

• Cada molécula puede formar 4 puentes de hidrógeno ya que tiene:
  • 2 átomos de H susceptibles de ser cedidos.
  • 2 dobletes electrónicos capaces de aceptar otros átomos de H.
• El agua líquida y el hielo pueden formar una malla tridimensional.

Capacidad para Disociarse

Su capacidad de disociación y rápida emigración de los iones resultantes explican la importancia crítica del pH en procesos biológicos. El agua se comporta como ácido y como base ya que genera tanto H+ como OH-. Se trata de una sustancia anfótera o anfolito.

Agua Potable

El agua para beber no es pura, sino una solución diluida de gases y sales en agua pura, apta para el consumo humano. El agua que tiene exceso de sales de calcio y magnesio se denomina agua dura.

Procesos para potabilizar el agua natural:

1. Sedimentación: Se separan sustancias que se encuentran en suspensión.
2. Coagulación: Se agrega sulfato de aluminio que por hidrólisis se transforma en hidróxido de aluminio precipitado gelatinoso que arrastra las partículas en suspensión y favorece la sedimentación.
3. Filtración: Se realiza haciendo pasar el agua por filtros de arena que la clarifican.
4. Cloración: Se agrega cloro para matar bacterias.

Agua Pesada

• Combinación de deuterio con oxígeno.
• Se encuentra en el agua en pequeñas cantidades.
• Se puede obtener del agua natural por electrólisis durante un período prolongado seguida por destilación de la parte residual.
• Se utiliza como moderador de neutrones en los reactores nucleares.

¿Para qué usamos el agua?

El aumento de la población mundial y la elevación del nivel de vida incrementan el consumo de agua. En las industrias metalúrgica y química, en centrales nucleares, y en la industria del petróleo y derivados se consumen altas cantidades de agua.

Contaminación de Aguas Naturales

Recibe de forma directa fuertes contaminantes como petróleo, líquidos cloacales e industriales y productos que se generan en la atmósfera o el suelo, como los gases liberados por la industria o los fertilizantes y pesticidas de las tierras cultivables. La marea negra es un derrame de petróleo que se extiende ampliamente sobre el agua.

Contaminación de Aguas Subterráneas

Cuando se extrae agua de la primera napa, casi con seguridad está contaminada por su poca profundidad. Las aguas cloacales, detergentes y fertilizantes pueden alcanzar esta napa. Las napas siguientes no garantizan la calidad del agua porque suelen contener sales como nitratos y algunos metales pesados.

Lluvia Ácida

La actividad del hombre y la industria han hecho que se incorporen a la atmósfera gases como el dióxido de azufre y diversos óxidos de nitrógeno. Por otra parte, en la troposfera, las unidades que componen la luz del sol, llamadas fotones, pueden descomponer moléculas de ozono: O2 + O (átomo libre), que puede formar radicales oxhidrilos. Estos se incorporan a la atmósfera. Cuando llueve son arrastrados y la atmósfera se limpia de ellos, pero llegan al suelo y al agua de la superficie y desde allí se expanden. Un pH más bajo que 5.6 se considera lluvia ácida.