Características de la molécula de agua:
La molécula de agua libre y aislada, formada por un átomo de Oxigeno unido a otros dos átomos de Hidrogeno es triangular. El ángulo de los dos enlaces (H-O-H) es de 104,5º y la distancia de enlace O-H es de 0,96 A. Puede considerarse que el enlace en la molécula es covalente, con una cierta participación del enlace iónico debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos que la forman.
El agua es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, llamándose nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse, es decir aumenta de volumen, de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4ºC,que es de 1g/cc.
Su capacidad calorífica es superior a la de cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor específico de 1 cal/g, esto significa que una masa de agua puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura, lo que tiene gran influencia en el clima (las grandes masas de agua de los océanos tardan más tiempo en calentarse y enfriarse que el suelo terrestre). Sus calores latentes de vaporización y de fusión (540 y 80 cal/g, respectivamente) son también excepcionalmente elevados.
2.2 QUÍMICAS
El agua es el compuesto químico más familiar para nosotros, el más abundante y el de mayor significación para nuestra vida. Su excepcional importancia, desde el punto de vista químico, reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, no solo en organismos vivos, sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua, esto es en disolución. Normalmente se dice que el agua es el disolvente universal, puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella.
No posee propiedades ácidas ni básicas, combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas.
3. El equilibrio ácido-base del agua:
La cesión de protones por un ácido y la aceptación de protones por una base son procesos reversibles. Dado que este tipo de procesos desembocan al cabo de un cierto tiempo en una situación de equilibrio, su estudio puede efectuarse aplicando los conceptos fundamentales del equilibrio químico.
El equilibrio ácido-base más sencillo y fundamental a la vez es el que corresponde a la disociación del agua:
H2O + H2O [H3O+] + [OH-]
Base 1 Acido 2 Acido 1 Base 2
Esta reacción pone de manifiesto que el agua puede actuar como una base (base 1) ganando protones para convertirse en H3O + (ácido 1) y puede actuar como un ácido (ácido 2) perdiendo protones para convertirse en OH-(base 2). Se dice por ello que es una sustancia anfolita.
El grado de acidez de una disolución. Concepto de pH: En el agua pura la presencia de iones H3O+y OH- procede únicamente de su disociación iónica, por lo que sus concentraciones respectivas son iguales. Es decir que la presencia de un ácido en disolución dará lugar a un aumento de la concentración de iones H3O+, o lo que es lo mismo, el exponente disminuirá en valor absoluto por debajo de siete.
4. Molaridad del Agua:
El agua pura es 55.5 molar. Se demuestra por factores de conversión:1 L x (1000 cm^3 / 1 L) x (1 g / 1 cm^3) x (1 mol / 18.015 g) = 55.5 moles de agua (he usado la conversión de litro a cm^3, la densidad del agua, y su masa molecular)
Esos moles, están en 1 litro, así que sería como dividir por 1, y por eso se puede decir que es 55.5 molar.
Por ejemplo el agua, es una de las substancias que presenta este tipo de enlaces entre sus moléculas. Una molécula de agua se forma entre un átomo de Oxigeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su único electrón al oxígeno para que complete el octeto).
6.1 Puentes de hidrogeno en el Agua:
La molecula de agua es una molécula polar, por lo que presenta cuatro cargas parciales, de esta manera la fracción positiva (un hidrógeno) genera una atracción con la fracción negativa de otra molécula (el par de electrones libres del oxígeno de otra molécula de agua). Teóricamente una molécula de agua tiene la capacidad de formar 4 puentes de Hidrógeno.El enlace puente de hidrógeno es 20 veces más débil o de menor contenido energético que un enlace normal. Pareciera ser de poca importancia, pero debido a la gran cantidad de moléculas y gran cantidad de enlaces de este tipo que puede contener una sustancia, el enlace puente de hidrógeno tiene una especial importancia.
Si se compara al H2O , con el H2S deberían de ser substancias muy parecidas ya que el oxígeno y el azufre pertenecen al mismo grupo (VIA), tienen propiedades parecidas, la diferencia es que el oxígeno es más electronegativo. El agua es una moléula polar y puede formar puentes de hidrógeno, mientras que el ácido sulfhídrico (H2S)es no polar y no tiene dicha capacidad.
Los puentes de hidrógeno que existe entre las moléculas de H2O , explican el incremento del pF, pEb, densidad, viscosidad, capacidad caloríca, etc (ya que las moléculas se encuentran unidas entre sí), a diferencia H2S , cuyas moléculas no cuentan con la atracción puente de hidrógeno y por lo tanto a temperatura ambiente es un gas.
6. Hidratos:
Un hidrato es una combinación de un compuesto y agua, una red cúbica (cristal) un cuyo interior se encuentra una molécula de agua, que es liberada cuando el hidrato es sometido aun alta temperatura, la red se rompe y deja escapar la molécula de agua. Su fórmula es: CuSO4.XH2O. La “X” representa el número de moléculas de agua que el hidrato contiene (sulfato de cobre) y según tenga 2, 3, 4, etc. el compuesto esta dihidratado, trihidratado, tetrahidratado, etc. respectivamente.
7. Purificación del agua:
Agua potable. Es el agua que puede consumir el organismo humano sin que le cause daño alguno. Para que el agua sea potable debe reunir las siguientes condiciones: incolora, inodora, insípida, baja dureza, limpia y aireada, exenta de nitratos y amoniaco. Depurar el agua es tratarla por medios físicos o químicos para que adquiera la potabilidad. Los métodos de depuración físicos son la filtración, y el empleo de rayos ultravioleta. Por medio de métodos químicos el agua se somete a la acción de ciertos productos químicos tales como cloro e hipoclorito de sodio, que la esteriliza. Las principales etapas de la purificación del agua son:
1. Clarificación. Consiste en adicionar sulfato de aluminio con el fin de disolver los bicarbonatos presentes, permitiendo que las impurezas se precipiten al fondo, según la ecuación:
2. Filtración. Se pasa atreves de filtros especiales que retienen las partículas en suspensión, con lo cual el agua queda libre de materia sólida.
3. Purificación química. Para destruir las bacterias se utilizan reactivos químicos, entre los cuales el más común es el cloro.
4. Aireación. Una vez que el agua ha pasado por su etapa de purificación química, se hace pasar por estanques especiales para que se ponga en contacto con el aire y el sol que le destruyen las bacterias que aún contenga. La aireación es indispensable por cuanto permite expulsar algunos gases que pueda contener el agua y hacerla más agradable.
5. Destilación. Es un proceso realizado por lo general en el laboratorio, con el fin de purificar el agua, cuando contiene grandes cantidades de sustancias en disolución; puede que esas sustancias no sean perjudiciales pero en el laboratorio pueden conducir a resultados erróneos en determinados experimentos. Consiste en evaporar el agua y luego condensarla.
6. Ablandamiento. De estas aguas consiste en la eliminación de sales de magnesio y de calcio. Si las sales son bicarbonatos la dureza del agua es temporal; pues por medio de la ebullición fácilmente precipitan los carbonatos de modo que se pueden retirar estas sustancias.
8. Ensayo:
El agua es esencial para la vida. De hecho, la superficie de la Tierra está cubierta en un 70% por agua y ¾ de nuestro cuerpo está constituido por este preciado líquido. Sin embargo, para millones de personas en todo el mundo es escasa. Las razones por las que el agua potable falta es que la población aumenta cada vez más. No existe una conciencia en la gente acerca de su importancia y por esa razón se derrocha. Además las personas la valoran muy poco. El panorama para el futuro no es nada alentador. La Comisión Mundial del Agua estima que en los próximos 30 años, el uso del recurso hídrico agua aumentará un 50%. Si esto se cumple, la mitad de la población mundial sufrirá severas restricciones de agua potable. Dos de los factores que influirán serán el constante cambio climático y la contaminación ambiental. Como verás, que haya o no agua apta para ser consumida, depende de la conducta del ser humano. Las posibles soluciones para cuidar el agua son: - Controlar las pérdidas en canillas y tanques. Es conveniente hacer un mantenimiento periódico de canillas, llaves de paso, depósitos de inodoros, bidets, etc. Y arreglar las pérdidas de inmediato. - No regar las plantas con manguera. Su uso para las plantas es un exceso, porque el agua que realmente necesitan no es tanta. Lo ideal es utilizar una regadera, o un balde puede ser un buen sustituto. - No lavar el auto con manguera. Un balde y un trapo es mejor para limpiar el auto y de paso, evitás la constante salida de agua, que es derrochada. - No cambiar el agua de la pileta todos los días. Unas gotitas de cloro diariamente o de agua lavandina reemplazan muchos litros de agua necesaria para la vida, porque evita que debas cambiarla innecesariamente; ademas pienso que se debe tener en cuenta los siguientes aspectos

