Disposición del agua
y sus propiedades
La disposición molecular del liquido
está formada
por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, unidos
químicamente mediante enlaces
polares covalentes (). Los ángulos entre los vínculos son de 105º. El átomo de oxígeno tiene dos pares de electrones no compartidos,
lo cual causa
que el extremo del oxígeno de la molécula de agua
tenga una tenue
electrificación negativa neta. Los átomos de hidrógeno dan al otro extremo de la
molécula de liquido,
una leve
electrificación positiva neta.
El h20
en el planeta se encuentra
en tres fases:
líquida, sólida y refresco.
El liquido
líquida es la más densa de las tres fases
y sus moléculas se disponen
en forma menos estructurada
que en la grado
sólida y más estructurada
que la fase
sifón.
Un neto
tiene un comba
declarado,
pero no una forma declarada.
De
esta forma el h20
líquida puede tomar la forma de su contenedor, aunque
sea un cilindro o bien
una caja. . Se designa hielo al agua
en su grado
sólida, siendo prácticamente h20
pura ya
que no permite sales en su interior. Los sólidos tienen
una distribución
de moléculas más ordenada,
mecánicamente rígida, por lo que el hielo, como todos los sólidos, tiene forma y dimensión declarado,
siendo ambos
independientes
de su contenedor.
El liquido
en etapa
refresco
es citación
vapor o vapor de agua.
Esta fase
se caracteriza porque sus moléculas se encuentran menos cohesionadas entre
ellas, que en las fases
sólidas o líquidas. Como cualquier efluvio,
el vapor de liquido
no tiene forma ni dimensión definido.
Por ejemplo, se puede poner un poco de vapor
en un dirigible
y luego cambiar la forma y dimensión del vapor
con solo deformar
el dirigible.
Los cambios
de grado
entre sólido, neto
y fluido
tienen nombres específicos. La transformación
de estado sólido a neto
se denomina
fusión o derretimiento y su inverso es congelamiento. La temperatura a la cual
esto ocurre
se les luz
punto de fusión, o de congelamiento respectivamente, siendo para el agua
pura a 0 ºC. Si se mantiene
la temperatura del agua
a 0 ºC en un contenedor cerrado que tiene 1 atm de presión, las dos etapas
coexistirán en contrapeso.
La transformación
de estado deducido
a vaporoso
en el agua
pura es llamada
evaporación y su inverso como condensación. La temperatura a la cual esto
sucede
se les llama
punto de movimiento,
o de condensación respectivamente, siendo para el h20
de 100 ºC. Si se calienta a 100 ºC en un contenedor cerrado a 1 atm de presión,
las dos fases
coexistirán en el nivelación.
Si se abriera el contenedor, algunas de las moléculas del fluido
fugarían.
La transformación
directa desde la período
sólida a soda
en agua
pura se denomina
sublimación. El hielo sublimará, especialmente en los climas polares.
Cuando
se le aplica calor a una sustancia, las moléculas se mueven más rápido y se
apartan unas de otras, lo que baja
la densidad de la sustancia. De
esta manera el desplazamiento
de las moléculas es el más rápido en la grado
soda
y el más lento
en la fase
sólida. Cuando se remueve calor de una sustancia las partículas se mueven más
lento
y las partículas se acercan más por lo que aumenta la densidad de una sustancia.
Los sólidos son más densos que sus respectivos líquidos. Sin embargo,
en el caso del h20
esto no sucede y es así
como el hielo flota sobre el agua
líquida, es opinar,
el hielo tiene último
densidad que el agua
líquida. Esto es posible debido
a que entre moléculas de liquido
existe un enlace adicional relativamente débil, denominado enlace de hidrógeno
que es más largo
que el enlace covalente polar . Este es causado por la entretenimiento
electrostática entre el extremo electrificado negativamente de la molécula de
h20
y el extremo electrificado positivamente de una molécula vecina.
En el
hielo, todas las moléculas de h20
forman un número mayor
de enlaces,
los cuales son cuatro por molécula (dos covalentes polares y dos de hidrógeno),
y crean de esta forma
una dispocision
hexagonal más espaciada y por lo tanto menos densa. En el h20
líquida sólo algunas moléculas forman vinculos
de hidrógeno por lo que las moléculas de agua
se encuentran a último
distancia unas de otras y por lo tanto más densa. En el vapor de h20,
prácticamente no existen enlaces
de hidrógeno y las moléculas se encuentran totalmente separadas entre sí, de
allí que su densidad es la menor
de todas las etapas
del agua .
Cuando la temperatura del h20
disminuye
de 20 a 15 ºC (Figura 5-4), las moléculas de liquido
se hacen más lentas, acercándose unas a otras cada tiempo
más, de esta modo
aumenta la densidad del h20
desde 0,9982 a 0,9991 (g·cm-3). Este aumento de densidad continua hasta
disminuir
la temperatura a 4 ºC, donde el agua
pura alcanza su máxima densidad, exactamente 1 (g·cm-3). El posterior refrigeramiento
no origen
un aumento de la densidad sino que por el contrario se produce una disminución
de la densidad. A temperaturas menores de 4 ºC, el movimiento
molecular es tan sosegado
que se comienzan a formar vínculos de hidrógeno entre las moléculas suficientes como para crear alguna agrupación
hexagonal que es más espaciada y por lo tanto disminuye
la densidad. Si la temperatura disminución
hasta 0 ºC, las moléculas de liquido
se encuentran totalmente enlazadas por enlaces
de hidrógeno y forman un enrejado cristalino hexagonal, que es hielo. El
enrejado hexagonal del hielo hace que tenga espacios abiertos provocando su
expansión. Por lo tanto, en la medida que el liquido
se congela aumenta su convexidad
y de esta guisa
baja
su densidad. Esto es importante para la existencia
en los lagos de agua
dulce, puesto que el hielo al flotar sobre su deducido
actúa como un aislante contra la pérdida de calor adicional, y previene el
congelamiento del h20
desde la superficie hasta el fondo.
El enlace de hidrógeno es el responsable
de las características físicas particulares del agua,
tales como:
1.- Altos puntos de agitación
y fusión. Un cambio de fase
del h20
precisa de energía para aumentar la movilidad de las moléculas y encima
energía adicional para la ruptura de los enlaces
de hidrógeno entre las moléculas. Por el contrario, si se forman enlaces
durante el cambio de estado (condensación y congelamiento), se libera energía.
Esta energía normalmente es suministrada en forma de calor.
Para alcanzar
el punto de ebullición
del agua,
se necesita adicionar calor, adecuado
a que el enlace de hidrógeno debe romperse antes
de que el deducido
se transforme en fluido.
Para alcanzar
el punto de congelamiento, se necesita mermar
la temperatura, y a medida que el h20
se enfría se produce la formación de enlaces
de hidrógeno.
2.- La más inscripción
capacidad calórica. La alta
capacidad calórica del h20
tiene importantes consecuencias en el clima y la existencia
del planeta. Durante el verano, el calor es almacenado por el ponto
e irradiado de revés
en
torno a la ámbito
en invierno. De
esta manera, el océano
actúa como un moderador del clima, lo que reduce
la amplitud de la variación
estacional de la temperatura. Este propósito
es más patente
cuando se comparan los climas moderados de las sectores
costeras con los calurosos veranos y fríos inviernos experimentados por los
sitios
de tierras interiores.
3.- El más parada
calor velado
de fusión y calor disfrazado
de evaporación. El primero es la cantidad de calor requerido para alterar
1 g de hielo en liquido
líquida o la cantidad de calor que se debe remover para cambiar
1 g de agua
líquida en hielo. El calor velado
de evaporación es análogo al calor de fusión pero se refiere a la transformación
líquido-gas. Los altos calores latentes son otra consecuencia del enlace de
hidrógeno, es así
como antiguamente
que el liquido
experimente transiciones de período,
se necesita calor para romper los enlaces
de hidrógeno. Se requiere más calor para la transformación
líquido-gas que para la transformación
sólido-líquido, oportuno
a que deben romperse casi todos los enlaces
de hidrógeno para conseguir
el estado fluido.
4.-
Buen solvente. El liquido
es convocatoria
el solvente universal conveniente
a su habilidad
de disolver al menos una pequeña cantidad de virtualmente todas las Cosas.
El agua
es un solvente particularmente bueno para Materiales
que se mantienen juntas por vínculos polares o iónicos. Estas últimas asimismo
son llamadas sales. Por lo tanto, la sustancia más copioso
disuelta en el h20
es un sólido iónico, el cloruro
de sodio. En comparación, sólo pequeñas cantidades de Materias
no polares, tales como aceites hidrocarbonados, serán disueltos en el h20.
Una ocasión
en el liquido,
las sales, como el NaCl,
se disuelven conveniente
a que los cationes y aniones son electrostáticamente atraídos por las moléculas
de liquido.
Los cationes (iones con carga positiva) son atraídos por el extremo de oxígeno
de las moléculas de agua
(área
de electrificación negativa de la molécula de agua),
y los aniones (iones con carga negativa) por los extremos de hidrógeno
(franja
de electrificación positiva de la molécula de liquido).
Cuando las moléculas de h20
rodean a los iones de un sólido, éstos se separan
entre sí reduciendo
la fuerza de atracción
entre ellos, el enlace iónico se rompe y se produce la disolución o hidratación.
