Agua I

Agua I

1. Caracteristicas Generales

   • sustancia mas abundante en naturaleza
     • ampliamente distribuida
   • tal vez unica sust en sup terrestre 3 estados
     • solido
       • en regiones mas frias tierra
         • en forma hielo y nieve
     • liquido
       • cubre casi 3/4 partes sup terrestre
         • como lagos, rios, oceanos
     • gaseoso
       • en atmosfera en cantidad variable
   • tiene excepcional importancia
     • casi totalidad procesos qcos naturales (incluidos los que se llevan a cabo en organismos vivos)
       • se dan en disolucion acuosa
       • entre ellas, el agua es un reactivo
         • como donador o dador H+
         • como AO o AR
           • H2O--- -e -->O2
           • H2O-- +e ---> H2 + OH-
         • actuar como ligante en estructuras complejas

2. Estructura Molecular

   • 2 enlaces covalentes polares
   • elevado momento dipolar
   • hibridacion sp3 atomo O
     • resulta en molecula angular
       • por repulsion e libres - e enlazantes
     • angulo enlace 104°
   • como consecuencia estructura y polaridad
     • tiene excepcional capacidad para disolver
       • amplia gama sust ionicas y covalentes polares
     • presenta enlace puente hidrogeno
       • hace tenga PF y PE altos
       • elevada capacidad calorifica
       • menor densidad de su solido (hielo)
         • cada 6 atomos O forman anillo hexagonal
           • dejando gran cantidad espacio vacio
           • donde cada molecula de agua
             • se ubica en centro tetraedro
               • con otras 4 moleculas en vertices

3. Propiedades Fisicas

   • liquido
     • inodoro, insipido, transparente
     • practicamente incoloro
       • en grandes espesores toma color azul verdoso
   • a nivel del mar y P° normal
     • PE 100°C
     • PF 0°C
     • densidad 1g/ml a 4°C
   • Expansion del Agua
     • casi todos liquidos se expanden al calentarse
     • el agua 0°C a 4°C se contrae
       • 4°C mas densa
       • 0°C menos densa
       • pasado 4°C comienza a expandirse hasta llegar PE
     • esta especial propiedad permite vida subacuatica
       • la T° del agua antes de llegar a 0°C debe llegar a 4°C
       • al llegar 4°C es mas densa y se hunde
       • un lago no comienza a congelarse hasta que toda agua halla alcanzado 4°C
         • ahi se comienza formar capa hielo en superficie
           • los cuerpos agua muy profundos no se cubren de hielo ni en inviernos mas crudos
             • ya que invierno no es suficientemente largo para que eso suceda

4. Propiedades Quimicas

   • reacciona
     • con algunos metales liberando H2
       • en frio
         • con Li, Na, K, Ca, Sr, Ba
           • H2O + M ---> H2 + OH Me
             • M-- -e -> M+
               • H2O- +e --> H2 + OH-
       • en caliente
         • Mg, Zn, Fe+2, Pb+2, Sn+2
           • Me + H2O(v)---->OMe(s)+H2
             • Me--- -e -->OMe
               • H2O--- +e -->H2+OH-
     • con oxidos solubles en agua
       • basicos
         • dando hidroxidos
           • Na2O+H2O---> (OH)Na
       • acidos
         • dando acidos
           • P4O10+H2O---> H3PO4
       • mixtos
         • dando acidos
           • NO2+H2O---> NO2H+NO3H

5. Hidratos

   • cristales que contienen cantidades definidas de agua
     • cuando algunas sustancias solidas se disuelven en agua
       • y dejamos evaporar la disolucion lentamente
         • la sustancia disuelta cristaliza
   • ej: SO4Cu anhidro (s bco)
     • cuando se disuelve en agua
       • se obtiene disolucion azul
     • al evaporarse el agua
       • se depositan cristales azules de composicion SO4Cu.5H2O
     • SO4Cu+5 H2O----><-----SO4Cu.5 H2O
   • son compuestos definidos
     • no son sustancias mas o menos humedecidas
       • ya que su composicion es constante
         • sea cual fuere el metodo preparacion y tamaño de cristales
   • el agua de un hidrato
     • se llama agua de hidratacion o agua de cristalizacion
     • su estructura molecular se mantiene practicamente inmodificada
       • al estar unida al compuesto anhidro
         • por enlaces covalentes dativos
           • a traves pares e solitarios O
         • a veces por enlaces puente hidrogeno
     • el agua de cristalizacion puede eliminarse por calentamiento
       • SO4Cu.5H2O(s azul) + calor ----><----SO4Cu(s bco) + 5 H2O(v)
   • Estabilidad
     • dada por P°v H2O del hidrato
       • para cada sistema tiene un valor definido a una T° dada
     • si
       • P°v H2O aire ´= P°v H2O cristal
         • el cristal es estable a T° ambiente
       • P°v H2O aire < P°v H2O cristal
         • el cristal pierde agua de cristalizacion
           • este fenomeno EFLORESCENCIA
       • P°v H2O aire > P°v H2O cristal
         • el cristal anhidro absorbe humedad del aire
           • trasformandose en hidrato correspondiente
           • este fenomeno HIGROSCOPIA
   • FENOMENO HIGROSCOPIA
     • se aprovecha en secado sustancias
       • se usan en lab en desecadores
     • muchas sust higroscopicas
       • al absorber humedad
         • llegan incluso a disolverse y formar soluciones saturadas
           • fenomeno DELICUESCENCIA
   • utilidad
     • para secado sustancias

6. Ciclo del Agua

   • las grandes masas agua (mares, lagos, rios)
     • a causa calor solar
       • emiten constantemente vapor de agua
   • vapor de agua al ser menos denso que aire
     • se eleva y es transportado por vientos
   • al enfriarse
     • el vapor agua se condensa
       • en pequeñas gotas de agua
         • formando nubles y niebla
         • si se juntan con otras mayores
           • terminan precipitando en forma de lluvia, granizo o nieve
   • la lluvia cae sobre superficie tierra
     • da origen arroyos y torrentes
       • desembocan en rios
         • conduciendo agua a mares y lagos
           • para iniciar ciclo nuevamente
   • un 30% agua lluvia
     • se infiltra en suelo
     • y parte emerge exterior como manantiales

7. Clatrato

   • es un compuesto hospedador-huesped
     • tiene disposicion molecular
       • en la cual moleculas huesped
         • ocupan cavidades en red especie hospedadora
   • congelando disoluciones acuosas Br2, Cl2
     • son solidos cristalinos
       • donde moleculas X2 ocupan cavidades en red
   • uso
     • almacenamiento de sustancias

8. Aducto

   • es producto AB
     • se forma por union directa 2 moleculas A y B
       • no se producen cambios estructurales
   • generalmente se dan entre acidos y bases de lewis
   • ej: F3B + NH3
     • z boro=5
     • el B tiene hibridacion sp2
       • le queda orbital 2p puro vacio
         • es que acepta par e NH3 en enlace covalente dativo
   • uso
     • biomarcadores de exposicion
       • aductos de proteina
         • sirven para medir exposicion a sustancias extrañas

9. Lejias (OH)Na/ (OH)K

   • corrosivas
     • lavar abundante agua y ac acetico 1%

10. NH3

    • muy concentrado mortal y corrosivo
      • reposo total, aspiracion vapor H2O
      • salpicadura en ojos
        • lavar agua acetica

11. Cationes Metalicos

    • inestables frente luz (reductora)
      • conservar frascos color caramelo
      • Ag+ ---Ag°

12. Metales Alcalinos

    • inestables frente O2 (oxidante)
      • Li°- -e --Li+