AguaAguaProfesor: Mario AzanProfesor: Mario Azan

El agua y sus característicasEl agua y sus características

• El agua es la sustancia mas abundante en El agua es la sustancia mas abundante en los sistemas vivos.los sistemas vivos.

• Constituye el 70% o mas del peso de la Constituye el 70% o mas del peso de la mayoría de los organismos.mayoría de los organismos.

• Nuestro cuerpo es en su mayoría pura agua.Nuestro cuerpo es en su mayoría pura agua.

• Los primeros organismos vivos se Los primeros organismos vivos se desarrollaron a partir del agua.desarrollaron a partir del agua.

• El curso de la evolución de los organismos El curso de la evolución de los organismos ha sido condicionado por el agua.ha sido condicionado por el agua.

¿Desde ¿Desde cuándo?cuándo?Más de 3.000 Más de 3.000

millones de millones de añosaños

¿Volumen¿Volumen??

•Tres cuartas Tres cuartas partes de la partes de la superficie del superficie del planetaplaneta

¿Formas¿Formas??

Como líquidos, en lluvias, Como líquidos, en lluvias, ríos, océanos, ríos, océanos,

camanchaca, etc.camanchaca, etc.

Como sólidos en Como sólidos en témpanos y nievestémpanos y nieves

Como gas en las nubes.Como gas en las nubes.

¿Cuánta agua ¿Cuánta agua disponible disponible tenemos?tenemos?

•98%, corresponde a agua salada 98%, corresponde a agua salada que se encuentra en mares y que se encuentra en mares y océanos, océanos,

•El agua dulce que poseemos en un El agua dulce que poseemos en un 69% corresponde a agua atrapada 69% corresponde a agua atrapada en glaciares y nieves eternas, en glaciares y nieves eternas,

•30% está constituida por aguas 30% está constituida por aguas subterráneas subterráneas

•No más del 0,7% se encuentra en No más del 0,7% se encuentra en forma de ríos y lagos.forma de ríos y lagos.

Evolución QuímicaOparin (1894-1980)

“el agua es la cuna de la vida donde surge la

materia orgánica capaz de crear a los

seres vivos”

1922

¿Agua en ¿Agua en la vida?la vida?

•Entre el 65 y el 95% del peso de Entre el 65 y el 95% del peso de la mayor parte de las formas la mayor parte de las formas vivas es aguavivas es agua..

¿ Es el agua un elemento químico?

El agua es un compuesto que se forma a partir de dos elementos gaseosos: el hidrogeno y el oxigeno.

H-O-H

Henry Cavendish (1731-1810)Henry Cavendish (1731-1810)

““el mas rico de todos los el mas rico de todos los sabios y el mas sabio de sabios y el mas sabio de todos los ricos”todos los ricos”

HH22= “aire inflamable”= “aire inflamable”

Síntesis del agua = 1781Síntesis del agua = 1781

Electrólisis Del AguaElectrólisis Del Agua

A través del proceso llamado A través del proceso llamado electrolisiselectrolisis es posible es posible demostrar que los elementos constitutivos del ademostrar que los elementos constitutivos del agua son el gua son el oxigeno y el hidrogeno.oxigeno y el hidrogeno.

Esquema De Electrólisis Esquema De Electrólisis

Voltámetro HoffmanVoltámetro Hoffman

Experiencia sencillaExperiencia sencilla

La molécula de agua (HLa molécula de agua (H22O) presenta las O) presenta las

siguientes características:siguientes características:PolaridadPolaridad

Triatómica TriatómicaEstructura de geometría angularEstructura de geometría angular

Estructura del aguaEstructura del agua

Enlaces entre moléculas de aguaEnlaces entre moléculas de aguaEl aguaEl agua tiene una carga total neutra (igual tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones ) pero número de protones que de electrones ) pero presenta una distribución asimétrica de sus presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una electrones, lo que la convierte en una molécula polar.molécula polar.

•¿ E n q ué esta d os de l a m ater i a se enc uentr a el agu a en l a natur al ez a?

A t e m p er at ur a a m bi ent e es l í qui da. E ste c o m p o r ta mi ent ose deb e al di p o l o y a l os p u entesd e hi dr ó gen o .

P u e nt es de h i dr ó g en o

hi el o hi el o fu n dente agua l i qui da agua gas

Densidad. A la presión atmosférica (760 mm Densidad. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de fusión del agua de mercurio), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, llamándose nieve o hielo según se presente llamándose nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta, se expande de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse, es decir aumenta de volumen, al congelarse, es decir aumenta de volumen, de ahí que la densidad del hielo sea menor de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4ºC, que es máxima a una temperatura de 4ºC, que es de 1g/ mL de 1g/ mL

Propiedades físicas del aguaPropiedades físicas del agua

El agua presenta una alta El agua presenta una alta tensión superficialtensión superficial

• La superficie del liquido actúa como La superficie del liquido actúa como una membrana elástica y tensa una membrana elástica y tensa capaz de soportar el peso de algunos capaz de soportar el peso de algunos objetosobjetos

Gran calor específico: 1 Gran calor específico: 1 cal/gºCcal/gºC

También esta propiedad está en relación También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber "calor" que utiliza agua puede absorber "calor" que utiliza para romper los p. de h. por lo que la para romper los p. de h. por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el Esto permite que el citoplasmacitoplasma acuosoacuoso sirva de protección ante los cambios de sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura. Así se mantiene la temperatura constantetemperatura constante . .

El agua como El agua como solventesolvente

1. Acción disolvente (sales)

Otras moléculas Otras moléculas polarespolares

ConcentraciónConcentración

• El El porcentaje peso/pesoporcentaje peso/peso corresponde corresponde a la cantidad de soluto disuelto por a la cantidad de soluto disuelto por cada 100 gramos de solución. Por cada 100 gramos de solución. Por ejemplo, una solución acuosa de sal ejemplo, una solución acuosa de sal 20%p/p quiere decir que hay 20g de sal 20%p/p quiere decir que hay 20g de sal disueltos en 100 g de solución.disueltos en 100 g de solución.

El agua en la naturalezaGracias al ciclo hidrológico, la distribución del agua en la naturaleza mantiene un permanente equilibrio, ya que se recicla una y otra vez.

Clases del aguaClases del agua

Cantidad de CaCOCantidad de CaCO33::

• Menor que 120ppm agua blandaMenor que 120ppm agua blanda

• Entre 120 y 350ppm agua Entre 120 y 350ppm agua moderadamente duramoderadamente dura

• Mayor que 350ppm agua muy duraMayor que 350ppm agua muy dura

Dureza temporal y dureza Dureza temporal y dureza permanentepermanente

• Los bicarbonatos son los Los bicarbonatos son los responsables de la dureza temporal: responsables de la dureza temporal: se eliminan mediante ebullición del se eliminan mediante ebullición del agua.agua.

• Los sulfatos son los responsables de Los sulfatos son los responsables de la dureza permanente: se eliminan la dureza permanente: se eliminan por intercambio iónico, a través, de por intercambio iónico, a través, de resinas de intercambio iónico.resinas de intercambio iónico.

La contaminación del La contaminación del aguaagua• Contaminación naturalContaminación natural: sin : sin

intervención del ser humano; producida intervención del ser humano; producida por el paso del agua a través del aire y por el paso del agua a través del aire y al mezclarse con sales minerales del al mezclarse con sales minerales del suelo.suelo.

• Contaminación artificialContaminación artificial: producida : producida por actividades humanas, como: las por actividades humanas, como: las industriales, las agrícolas y las industriales, las agrícolas y las domesticas.domesticas.

¿Qué contaminantes ¿Qué contaminantes provienen de las provienen de las actividades humanas?actividades humanas?• Sustancias toxicas (cadmio y plomo)Sustancias toxicas (cadmio y plomo)

• Sustancias que cambian el pH y la Sustancias que cambian el pH y la salinidadsalinidad

• Nutrientes en excesoNutrientes en exceso

• Residuos urbanosResiduos urbanos

Contaminantes del aguaContaminantes del agua

Contaminante Efecto

DE ORIGEN DOMESTICOHidróxido de amonio

Aguas negras

DE ORIGEN INDUSTRIALÁcido Nítrico

Hidrocarburos

DE ORIGEN AGRICOLA

D.D.T

Aumenta el pH del agua, destruye la vida acuática

amebiasis

Corroe las sustancias orgánicas de tipo proteico

Posibles efectos cancerigenos

Disminuye el efecto fotosintético de las plantas (empleo prohibido)

Purificación y tratamiento del Purificación y tratamiento del aguaagua

• La evaporación, seguida de la La evaporación, seguida de la condensación.condensación.

• La acción bacteriana.La acción bacteriana.

• La filtración.La filtración.

Procesos para obtener agua Procesos para obtener agua potablepotable•SedimentaciónSedimentación

•FiltraciónFiltración

•CloraciónCloración

•AireaciónAireación

Soluciones acuosasSoluciones acuosas

• Se disolvieron 10 gramos de sal Se disolvieron 10 gramos de sal común en 100 mL de agua. ¿Qué común en 100 mL de agua. ¿Qué concentración tiene la solución en concentración tiene la solución en porcentaje peso/peso (%p/p)? Nota: porcentaje peso/peso (%p/p)? Nota: Como la densidad del agua es 1 Como la densidad del agua es 1 g/mL, el volumen es igual a su masa, g/mL, el volumen es igual a su masa, es decir, 100 gramos.es decir, 100 gramos.

• Se disolvieron 30 gramos de azúcar Se disolvieron 30 gramos de azúcar en 100 gramos de agua. ¿Qué en 100 gramos de agua. ¿Qué concentración tiene la solución en concentración tiene la solución en %p/p?%p/p?

• La solubilidad de la sal común (NaCl) La solubilidad de la sal común (NaCl) en 100 g de agua es 36 g a 20ºC y en 100 g de agua es 36 g a 20ºC y 39,2 g a 100ºC39,2 g a 100ºC

• A) ¿Cuál es la relación entre la A) ¿Cuál es la relación entre la solubilidad y la temperatura?solubilidad y la temperatura?

• B) ¿Qué ocurre si 100 g de la B) ¿Qué ocurre si 100 g de la solución saturada de NaCl se enfría solución saturada de NaCl se enfría desde 100ºC a 20ºC?desde 100ºC a 20ºC?

Actividad de investigación, en Actividad de investigación, en grupos de 4 personas, fecha de grupos de 4 personas, fecha de entrega 2 de Junioentrega 2 de Junio1) Ingresar a la pagina 1) Ingresar a la pagina

www.explora.cl/otros/agua/ciclos2.htmlwww.explora.cl/otros/agua/ciclos2.htmly averigua si el agua que bebieron los y averigua si el agua que bebieron los

dinosaurios es la misma que encontramos hoy. dinosaurios es la misma que encontramos hoy. Investigar cual es el consumo de agua en ChileInvestigar cual es el consumo de agua en Chile

2) En 2) En www.conama.cl/portal/1255/propertyvalue-104www.conama.cl/portal/1255/propertyvalue-10482.html82.html hacer clic en tu región y averigua sobre las hacer clic en tu región y averigua sobre las condiciones del agua, los planes de condiciones del agua, los planes de descontaminación de aguas y las políticas descontaminación de aguas y las políticas ambientales en tu regiónambientales en tu región

Ósmosis y presión osmóticaÓsmosis y presión osmótica • Si tenemos Si tenemos dos disoluciones acuosasdos disoluciones acuosas de de

distinta concentración separadas por unadistinta concentración separadas por una membrana semipermeablemembrana semipermeable (deja pasar el (deja pasar el disolventedisolvente pero no el pero no el solutosoluto), se produce el ), se produce el fenómeno de la fenómeno de la ósmosisósmosis que sería un tipo de que sería un tipo de difusión pasivadifusión pasiva caracterizada por el paso del caracterizada por el paso del agua (disolvente) a través de laagua (disolvente) a través de la membrana membrana semipermeable semipermeable desde la solución desde la solución más diluidamás diluida (hipotónica) a la (hipotónica) a la más concentrada más concentrada (hipertónica), (hipertónica), este movimiento continuará hasta que las dos este movimiento continuará hasta que las dos soluciones tengan la misma concentración soluciones tengan la misma concentración (isotónicas o isoosmóticas). (isotónicas o isoosmóticas).