estudio completo de la molécula del agua

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Mª Candelaria Nagele y Marta Arencibia IES LAS SALINAS -2º BACH. TÉCNICAS DE LABORATORIO

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Page 1: Estudio completo de la molécula del agua

Mª Candelaria Nagele y Marta Arencibia

IES LAS SALINAS -2º BACH.

TÉCNICAS DE LABORATORIO

Page 2: Estudio completo de la molécula del agua

Líquido constituido por dos sustancias

gaseosas oxígeno (O) e hidrógeno (H)

Tamaño: distancia hidrógeno-oxígeno

0'00000001 cm = 1 Ångström

1 Ångström = 10-10 m = 10-8 cm

Tetraedro casi regular (e⁻ compartidos con el H en dos de sus vértices y e ⁻ sin

compartir en los otros dos.)

Ángulo de 104.5º entre átomos de H

Geometría determinada por la forma de los orbitales electrónicos más externos del oxígeno

Page 3: Estudio completo de la molécula del agua

Energía de enlace : la energía de los enlaces O-H en el agua es 458,9 kJ/mol. Esto es porque:

Energías medias de enlace en KJ/mol

H-H 436

C-H 415

N-H 389

O-H 460

Cl-H 431

C-C 347

C=C 611

CC 830

Se necesitan 493,4 kJ/mol para romper el enlace de hidrógeno en la

molécula (energía enlace de disociación)

Por otro lado se necesitan 424,4 kJ/mol para romper el

enlace restante

Page 4: Estudio completo de la molécula del agua

Polaridad:

A pesar de tener carga positiva y negativa, la molécula de agua es polar al mismo tiempo que neutra, puesto que

existen cuatro regiones con carga que se neutralizan. Esta característica del agua es la responsable de varias

propiedades del H2O.

Átomo de oxígeno mayor que el átomo de hidrógeno desequilibrio eléctrico :

‘dipolaridad molecular’

H2O es un dipolo, es decir, tiene dos

polos: uno positivo (O) y otro negativo (H) .

Page 5: Estudio completo de la molécula del agua

La vida media de un puente de hidrógeno = 10-9 segundos, es decir, se forman y destruyen sucesivos puentes

de hidrógeno en muy poco tiempo

Cada molécula de agua se relaciona con otras cuatro moléculas por puentes

de hidrógeno

La energía de un enlace de

hidrógeno de 5 a 30 kJ/mol

Otras moléculas con puentes de hidrógeno intramoleculares

Nitrógeno (NH3) Flúor (HF)

En el agua 23,3 kJ/mol.

Un átomo de nitrógeno puede actuar como aceptor de un solo puente de hidrógeno, por ello, el amoníaco (NH3) posee menos energía de enlace que el agua (H2O)

Page 6: Estudio completo de la molécula del agua

El agua pura a la temperatura ambiente es un líquido inodoro, insípido e incoloro

0º 100º

Sólido Líquido Gaseoso

No presenta puentes

de hidrógeno

están rotos

Elevado calor específico + gran cantidad de calor que pone en juego cuando cambia de estado = excelente regulador de

temperatura en la superficie de la Tierra (más aún en regiones marinas)

Page 7: Estudio completo de la molécula del agua

① Disolvente universal: reacciona con

Óxidos ácidos

Óxidos básicos

Metales y no metales

Se une en las sales formando hidratos

② El agua pura es mala conductora de la

electricidad, pero si contiene sales minerales, losiones de estas sales permiten el paso de laelectricidad.

③ Presencia de puentes de hidrógeno -> responsable de suelevada capacidad calorífica (75.327 J mol-1 K-1 (25ºC))

④ Tensión superficial = 0,07198 N m-1 (25ºC).

Ejemplo: insecto “zapatero”

⑤ Cohesión motivo de laestructura molecular del agua.

Page 8: Estudio completo de la molécula del agua

Gráfica de la densidad del agua en función de la temperatura

Al contrario que los demás materiales

El agua de 0 ºC a 4 ºC se contrae 4 ºC a 0 ºC se dilata

Densidad decrece de forma gradual hasta que el agua

alcanza su punto de congelación.

Hielo posee + volumen que el agua debido a la forma en que

se unen los grupos de moléculas en una estructura

cristalina.

El agua: volumen mín. y densidad

máx. a 4°C

Page 9: Estudio completo de la molécula del agua

Ejemplo

Al observar la capa de agua congelada sobre un lago, no vemos que debajo se mantiene el agua líquida, lo que hace que pueda existir vida (peces o

plantas) debido a que la densidad del hielo es menor que la densidad del agua líquida. Que esto ocurra se debe a la diferencia estructural entre ambas

situaciones (agua sólida y agua líquida) y en concreto a la menor coordinación de los átomos superficiales. En este hecho tiene mucha

influencia la elevada tensión superficial que posee el agua.

Page 10: Estudio completo de la molécula del agua

http://www.bionova.org.es/biocast/tema04.htm

http://biologia.laguia2000.com/bioquimica/composicion-quimica-del-agua

http://www.rac.es/ficheros/doc/00464.pdf

http://www.ecured.cu/index.php/Enlace_por_puente_de_hidr%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_agua#Polaridad

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/conceptosbasicosmfluidos/cohesi%C3%B3n/cohesi%C3%B3n.htm