“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO” UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DEL AGUA
INGENIERÍA HIDRÁULICA QUIMICA GENERAL
2017
V DAD NACIONAL DE CAJAMARCA UN I IV ERSI DAD “Norte de la Universidad Peruana”
Facultad Facul tad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Hidráulica
Universidad Nacional de Cajamarca
Escuela Académico Profesional de Ingeniería de hidráulica
ASIGNATURA
DOCENTE ALUMNOS
: QUIMICA GENERAL
: Ing. FLORES CERNA, Juan Carlos : CHILON DURAN, Jaime
FLORES ALAYA, ALAYA, Erika Elizabeth FLORES LLANOS, Mardelin Mardelin Raquel
CICLO
:
I Cajamarca, Marzo del 2017
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UN IV ERSI DAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la Universidad Peruana”
Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Hidráulica
Contenido I.
INTRODUCCION: .............................................................................................................. 3
II.
OBJETIVOS: ....................................................................................................................... 4
III.
HISTORIA DEL AGUA : ............................................................................................... 5
IV.
EL AGUA: ....................................................................................................................... 5
V.
ESTADOS DEL AGUA ...................................................................................................... 6 a.
ESTADO LÍQUIDO: ............................................................................................................. 6
b.
ESTADO SOLIDO: ............................................................................................................... 7
c.
ESTADO GASEOSO: ........................................................................................................... 7
VI.
EL CICLO DEL AGUA .................................................................................................. 7
VII.
PROPIEDADES DEL AGUA ........................................................................................ 9
1.
PROPIEDADES FISICAS: ..................................................................................................... 9
2.
PROPIEDADES QUIMICAS : ............................................................................................... 9
3.
PROPIEDADES FISICO -QUIMICAS : ................................................................................ 11
VIII.
CLASES DE AGUAS : ................................................................................................ 15
IX.
PH DEL AGUA : ........................................................................................................... 19
X.
CONCLUSIONES: ........................................................................................................... 20
XI.
BIBLIOGRAFIA: ........................................................................................................... 21
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I.
INTRODUCCION: En el siguiente informe habláremos acerca del agua, la importancia y símbolo
de
vida
que
significa
para
nosotros
.Sabemos
que
sin agua ningún organismo puede llegar a resistir con vida muchos días. Es también la sustancia simple que está más presente en la biosfera y que nuestro organismo está formado mayoritariamente por agua, por lo que podríamos afirmar que es ésta el principal ingrediente de la esencia vital del cuerpo humano.
Este compuesto es uno de los más abundantes en nuestro planeta, el cual cubre el 71% de la superficie de la terrestre formando los océanos, lagos, lagunas, glaciares, ríos, napas subterráneas, riachuelos, canales, etc. La escasez vital del agua dulce hace llamar la atención de científicos, técnicos, políticos y en general, de muchos de los habitantes del planeta. Ya que solo el 3% es agua dulce y el 97% agua salada preveniente de los océanos. Además el agua tal como se encuentra en la naturaleza, para ser utilizada sin riesgo para el consumo humano requiere ser tratada, para eliminar las partículas y organismos que pueden ser dañinos para la salud. Y finalmente debe ser distribuida a través de tuberías hasta tu casa, para consumirla sin ningún problema ni riesgo alguno.
Fueron todos estos motivos los que me hicieron realizar el trabajo sobre el agua, para saber mucho más sobre este elemento químico, tan presente en la vida de todos los seres vivos. Así pues, el trabajo constará de diferentes partes, donde se tratarán puntos como las propiedades físicas y químicas del agua, sus funciones, la definición, tipos de aguas, etc.
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II.
OBJETIVOS: OBJETIVOS GENERAL
Dar a conocer las propiedades físicas y químicas del agua así como también los diferentes estados y tipos de agua.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Identificar las principales características del agua, y su importancia para los seres vivos. Comprender los procesos que se llevan a cabo dentro del ciclo del agua. Reflexionar acerca los efectos de la contaminación del agua en el planeta. Conocer el índice del PH del agua
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III.
HISTORIA DEL AGUA : El "agua "Uno de los compuestos más importantes para la vida del planeta
y del universo, el cual, podemos encontrar en diferentes estados como líquido, sólido y gaseoso. Nombre
común
que
se
de hidrógeno y oxígeno H2O.
aplica
al estado líquido del compuesto
Los
antiguos filósofos consideraban el
agua como un elemento básico que representaba a todas las sustancias líquidas. Los científicos no descartaron esta idea hasta la última mitad del siglo
XVIII.
En
1781
el
químico
británico
Henry
Cavendish
sintetizó agua detonando una mezcla de hidrógeno y aire. Sin embargo, los resultados de este experimento no fueron interpretados claramente hasta dos años más tarde, cuando el químico francés Antoine Laurent de Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto de oxígeno e hidrógeno. En un documento científico presentado en 1804, el químico
francés
Joseph
Louis
Gay-Lussac
y
el
naturalista
alemán Alexander von Humboldt demostraron conjuntamente que el agua consistía en de hidrógeno y uno de oxígeno, tal como se expresa en la fórmula actual H2O.
IV.
EL AGUA:
Del latín aqua, el agua es una sustancia cuyas moléculas están compuestas por un átomo de oxígeno
y
dos
átomos
de
hidrógeno. Se trata de un líquido inodoro (sin olor), insípido (sin sabor) e incoloro (sin color), aunque también puede hallarse en estado sólido (cuando se conoce como hielo) o en estado gaseoso (vapor).
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El agua es el componente que aparece con mayor abundancia en la superficie terrestre (cubre cerca del 71% de la corteza de la Tierra). Forma los océanos, los ríos y las lluvias, además de ser parte constituyente de todos los organismos vivos. La circulación del agua en los ecosistemas se produce a través de un ciclo que consiste en la evaporación o transpiración, la precipitación y el desplazamiento hacia el mar. Se conoce como agua dulce al agua que contiene una cantidad mínima de sales disueltas (a diferencia del agua de mar, que es salada). A través de un proceso de potabilización, el ser humano logra convertir el agua dulce en agua potable, es decir, apta para el consumo gracias al valor equilibrado de sus minerales. Es importante destacar que la escasez de agua potable en numerosas regiones del planeta genera más de 5 millones de muertes al año.
V.
ESTADOS DEL AGUA El agua es un recurso vital y fundamental para el desarrollo de la vida en la tierra, este compuesto lo podemos encontrar en diferentes estados:
a. ESTADO LÍQUIDO: El agua en estado líquido es la que
bebemos,
la
que
encontramos en los ríos, en los mares y océanos, en los lagos, en las fuentes, en los acuíferos (aguas subterráneas), la que sale del grifo, punteras, etc.
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b. ESTADO SOLIDO: El agua en estado líquido, cuando se enfría y llega a los 0º C de temperatura, pasa a estado sólido. El agua en estado sólido la encontramos en forma de hielo y nieve en las altas montañas, en el Polo Norte y en el Polo Sur, en el frigorífico en forma de cubitos de hielo, en las tormentas de granizo en forma de bolas de hielo, etc. c. ESTADO GASEOSO:
El agua en estado líquido, al calentarse y llegar a los 100ºc, se evapora y pasa a estado gaseoso, o sea, se transforma en vapor de agua. Las nubes, rocío
son
la niebla y el fenómenos
meteorológicos que nos hacen visible el vapor de agua que hay en la atmósfera cuando éste se enfría y pasa a estado líquido. Los más claros ejemplos que podemos dar son el vapor de agua, las nubes, la niebla, etc.
VI.
EL CICLO DEL AGUA
El ciclo del agua o también llamado el ciclo hidrológico. Da a interpretar los diferentes cambios que sufre el agua, es decir cómo cambia sus estados.
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¿Cómo trabaja el ciclo del agua? Las moléculas del agua de los lagos, ríos, las corrientes, los depósitos y el océano
se
calientan con el sol y se transforman en vapor que sube en
el
aire
(Evaporación). Las Corrientes ascendentes
de
aire llevan el vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes.
Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el globo, las partículas de nube colisionan, crecen y caen en forma de precipitación.
Estas gotas de aguas que caen hacia la tierra en forma de lluvia. Si ellos son congelados estas moléculas llegan a ser las aguas nieves o la nieve y pasa a estado de (condensación). Una vez que el agua alcanza el suelo, puede fluir a través de la tierra hasta que alcance los ríos, lagos, las corrientes, o el océano. Estas aguas superficiales también se pueden hundirse por la gravedad y ocupar los espacios en las capas inferiores de la tierra creando las napas subterráneas.
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VII.
PROPIEDADES DEL AGUA
1. PROPIEDADES FISICAS: ESTADO FÍSICO
Fase solida (hielo),liquida ,solida
FORMULA ESTRUCTURAL
HOH=104,5°
PESO MOLECULAR
18,016 u.m.a
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS
Color: incolora sabor: insípida olor: inodora
PUNTO DE FUSIÓN
0°C(1 atm de presión )
PUNTO DE EBULLICIÓN
100°C (1 atm de presión )
CAPACIDAD CALORÍFICA
1cal/g°C
SISTEMA CRISTALINO
Hexagonal
2. PROPIEDADES QUIMICAS : a) REACCIONA CON LOS ÓXIDOS ÁCIDOS : Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos.
b)
Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.
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c) REACCIONA CON LOS METALES: Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a temperatura elevada.
d) REACCIONA CON LOS NO METALES: El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, por ej: Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua).
e) SE UNE EN LAS SALES FORMANDO HIDRATOS: El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominándose hidratos. En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalización cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cúprico, que cuando está hidratado es de color azul, pero por pérdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color blanco.
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3. PROPIEDADES FISICO -QUIMICAS : DENSIDAD:
La densidad del agua líquida es altamente estable y varía poco con los cambios de temperatura y presión. A presión normal de 1 atmósfera, el agua líquida tiene una mínima densidad a 100 ºC, cuyo valor aproximado es 0,958 Kg/l. Mientras baja la temperatura va aumentando la densidad de manera constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1 Kg/l. Esta
propiedad
es
importante
porque
actúa
como
termoaislante que evita el enfriamiento de las aguas profundas, haciendo posible la vida de los organismos poiquilotermos desde los poríferos hasta los reptiles. DISOLVENTE :
El agua es el líquido que más sustancias disuelve universal),
(disolvente esta
propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua. Puede presentar grupos polares, o con carga iónica, como alcoholes, azúcares con grupos R-OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas + y -, dando lugar a disoluciones moleculares.
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La capacidad disolvente es responsable de las funciones metabólicas, ya que en los seres vivos, existe una corriente de agua que pasa a través del cuerpo y que constituye el medio
imprescindible
para
realizar
las
operaciones
organobiológicas, y transportar las sustancias de los organismos.
TENSIÓN SUPERFICIAL:
Se
denomina tensión
superficial de un líquido a
la
cantidad
de energía necesaria para
aumentar
su
superficie por unidad de área. Esta
definición
implica que el líquido presenta una resistencia al aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero, arañas entre otros, poder desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad.
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COHESIÓN :
La cohesión es la propiedad
con
la
que las moléculas de agua se atraen a sí mismas, por lo que
se
cuerpos
forman de
agua
adherida a sí misma, las gotas. Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Estos puentes se pueden romper fácilmente con la llegada de otra molécula con un polo negativo o positivo dependiendo de la molécula, o con el calor. ADHESIÓN :
Es
la
interacción
entre las superficies de distintos cuerpos. La adhesión, es decir, el agua generalmente es
atraída
y
se
mantiene adherida a otras superficies, lo que se conoce comúnmente como “mojar”. Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es responsable, junto con la cohesión, del llamado fenómeno de la capilaridad.
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CAPILARIDAD:
El
agua
cuenta
con
la
propiedad de la capilaridad, que es la propiedad de ascenso, o descenso, de un líquido dentro de un tubo capilar. Esto se debe a sus propiedades de adhesión y cohesión. Cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si trepase “agarrándose” por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente, donde la presión que ejerce la columna de agua se equilibra con la presión capilar. La capilaridad permite la Ascensión de la sabia inorgánica a través del xilema hasta las partes verdes de la planta para la fotosíntesis; también participa en los pocos procesos como la presión y la transpiración.
ELEVADO CALOR ESPECIFICO :
El calor específico del agua se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura, en un grado Celsius, a un gramo de agua en condiciones estándar. Se encuentra en relación con los puentes de hidrógeno. El agua puede absorber grandes cantidades de calor que es utilizado para romper los puentes de hidrógeno, por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esta propiedad es fundamental para los seres vivos, ya que el agua es un buen regulador térmico.
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ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA :
Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente y disociador de compuestos iónicos, como
las
minerales,
sales y
de
compuestos covalentes polares
como
los
glúcidos.
VIII.
CLASES DE AGUAS :
:
Se
denomina agua
potable o
agua
para
consumo humano, al agua que puede ser consumida restricción que,
sin debido
gracias
a
a un
proceso de purificación, no representa un riesgo para la salud. El pH del agua potable debe estar entre 6,5 y 8,5. Los controles sobre el agua potable suelen ser más severos que los controles aplicados sobre las aguas minerales embotelladas.
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: Se entiende por ella como agua
que
contiene
más
minerales que agua normal, en especial minerales de calcio y magnesio. El grado de dureza del agua será mayor cuanto más magnesio y calcio hay disuelto; ambos son iones positivamente cargados y debido a su presencia, otros iones con las mismas características se disolverán de forma menos sencilla en el agua, un ejemplo claro es el jabón, éste no puede disolverse en agua dura.
:
El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada
con sustancias
fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que
requiere
canalización,
sistemas tratamiento
de y
desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.
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Es agua que tiene una mayor salinidad que el agua dulce, pero no tanto como el agua de mar. La salinidad
expresa
la
cantidad de sal disuelta o el contenido de sal de una
determinada
cantidad de agua. Técnicamente, el agua salobre contiene entre 500 y 30.000 ppm de sal - o en porcentaje: 0,05 - 3,0%.
Aquéllas cuyas propiedades originales
no
han
sido
modificadas por la actividad humana; y se clasifican en: Superficiales, como aguas de lagos, lagunas, pantanos, arroyos con aguas permanentes y/o intermitentes, ríos y sus afluentes, nevados y glaciares. Subterráneas, en estado líquido o gaseoso que afloren de forma natural o por efecto de métodos artificiales. Meteóricas o atmosféricas, que provienen de lluvias de precipitación natural o artificial.
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Es agua que
contiene minerales u
otras sustancias disueltas que alteran su sabor o le dan un valor terapéutico. Sales, compuestos sulfurados y gases están entre las sustancias que pueden estar disueltas en el agua. El agua mineral puede ser preparada o puede producirse naturalmente.
Son
las
que
estructura
química es: D2O o T2O.
18
su
presentan
isotopos
de
(deuterio
y
oxígeno.
en
hidrogeno tritio)
Su
con
fórmula
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IX.
PH DEL AGUA : El pH es un índice de la concentración de los iones de hidrógeno (H) en el agua. Se define como -log (H+). Cuanto mayor sea la concentración de los iones de hidrógeno en el agua, menor será el valor del pH. El agua pura tiene un pH de 7,0. El agua con un nivel de pH menor a eso se considera ácida y si es mayor a 7,0 se considera alcalina o base.
El pH del agua potable natural debe estar entre 6,5 y 8,5. Las fuentes de agua dulce con un pH inferior a 5,0 o mayor a 9,5 no soportan vida vegetal ni especies animales.
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X.
CONCLUSIONES:
El agua es un recurso esencial para los seres vivos ya que sin agua no hay vida. Este recurso se encuentra en la naturaleza, la presencia del agua da origen a ecosistemas únicos ya que el agua no es un motor clave para muchos ecosistemas sino la sustancia que sostiene la vida misma. el agua es el principal nutriente de nuestro cuerpo y al mismo tiempo es el componente más presente en la vida, ya sean organismos vegetales, animales o minerales, por lo que es esencial darle la importancia que se merece. Las propiedades físicas y químicas que posee el agua hacen que sea el disolvente un universal y el líquido más importante para la sobrevivencia.
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XI.
BIBLIOGRAFIA:
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/6263/ 03_Mem%C3%B2ria.pdf?sequence=4&isAllowed=y http://www.catedras-bogota.unal.edu.co/web/ancizar/20131/ancizar_2013_I/js/Leonardo%20Calle%20%20Caracter%C3%ADsticas%20fisicoquimicas%20del%2 0agua.pdf http://www.monografias.com/trabajos36/propiedadesagua/propiedades-agua.shtml. Ciencias Naturales 8, México, editorial con Vivencias Hoy 1998. http: //www.monografias.com/.
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