Estructura del agua

Estructura del agua
El agua esta formada por dos átomos
de hidrogeno y uno de oxigeno que
están unidos por dos enlaces
enlazantes covalentes.
Existe enlaces menores que no
participan en el compartimiento de
electrones estos son 2 pares
llamados pares no enlazantes.
Estructura del agua

los pares electrónicos del nivel de valencia,
que corresponden a la última capa
energética, se sitúan en el espacio de
manera que entre ellos exista la mínima
repulsión ocasionada por su carga
negativa. Si los cuatro pares fuesen de
igual naturaleza se podría predecir una
estructura tetraédrica regular para el agua
esto dice la teoría de la repulsión de los
electrones.

Polaridad del agua
• La polaridad de la molécula de agua se debe a
la naturaleza de sus átomos no y a su
geometría tetraédrica irregula. El agua a esta
compuesta por hidrogeno que es el átomo
más pequeño existente en la química y el
oxígeno que también es un átomo pequeño,
pero de alta electronegatividad.

Este término denota a los átomos que
presentan gran capacidad de atraer
electrones de enlace. Por lo tanto, el
átomo de oxígeno de la molécula de
agua atrae hacia sí los electrones de
los enlaces covalentes con los
hidrógenos; hecho que da lugar a una
polaridad de enlace

Signo que representa la
polaridad
Utilización del signo en la
representación de la molécula del
agua

El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y
atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.
Por lo que aunque el agua tiene carga neutra, sufre de
una distribución asimétrica de los electrones, lo que la
convierte en una molécula polar. Haciendo así que
alrededor del oxigeno se concentre la carga negativa
mientras que los núcleos de los hidrógenos queden
desnudos desprovistos de sus electrones teniendo así
carga positiva.

Es por eso que en práctica la molécula de agua se
comporta como un dipolo, estableciéndose
interacciones dipolo-dipolo entre las moléculas de agua
por la formación de puentes de hidrogeno, ya que la
carga parcialmente negativa del oxigeno ejerce
atracción sobre la carga parcialmente positiva de los
átomos de hidrogeno

Puente de hidrogeno
• Dado que el átomo de oxígeno es pequeño y
bastante electronegativo, la concentración de
electrones en su ambiente es elevada, por lo que las
cargas negativa sobre oxígeno y positiva entre los
átomos de hidrógeno son considerables. Se deduce
que las atracciones dipolo-dipolo entre moléculas de
agua son importantes, debido a que las moléculas
polares de agua, pueden atraerse fuertemente por
su gran polaridad, la atracción dipolo-dipolo que es
sumamente fuerte y en la que participa el átomo de
hidrógeno se denomina puente de hidrógeno.

La energía de los puentes de hidrógeno es aproximadamente un 1% del
enlace covalente. Esta gran diferencia de energía hace la distinción entre el
enlace covalente, que es un enlace químico, y el mal llamado enlace de
hidrógeno, que sólo es una asociación física, porque es una atracción dipolo-
dipolo.
En la molécula de agua los pares electrónicos enlazantes y no enlazantes
están orientados hacia los vértices de un tetraedro irregular, por lo que al
pensar en una masa de hielo, sus moléculas forman una gran red
tridimensional muy ordenada que evita que las moléculas se acerquen
mucho entre sí. Dejando así que el puente de hidrógeno que se establece,
haga que las moléculas de agua adopten una estructura que deja huecos de
forma exagonal, formando así una especie de canales a través de la red
tridimensional.

• Tres cuartas partes de la superficie de la Tierra están cubiertas por las
aguas de los océanos, lagos, ríos, arroyos y manantiales. Al perforar el
subsuelo, por lo general, se puede encontrar agua. Ésta se halla a
profundidades diversas (agua subterránea o mantos freáticos).
• El proceso conocido como "ciclo del agua" es aquel por el cual el agua
de los océanos se evapora y precipita en la tierra, donde se distribuye en
ríos y lagos, principalmente, asegurando la recarga de mantos freáticos.
Esta agua es la que utilizan plantas, animales y el hombre.
EL CICLO DEL AGUA

• Se produce vapor de agua por evaporación en la superficie
terrestre y en las masas de agua, y por transpiración de los
seres vivos. Este vapor circula por la atmósfera y precipita en
forma de lluvia o nieve. Al llegar a la superficie terrestre, el
agua sigue dos trayectorias.
• En cantidades determinadas por la intensidad de la lluvia, así
como por la porosidad, permeabilidad, grosor y humedad
previa del suelo, una parte del agua se vierte directamente
en los riachuelos y arroyos, de donde pasa a los océanos y a
las masas de agua continentales; el resto se infiltra en el
suelo.
• Una parte del agua infiltrada constituye la humedad del
suelo, y puede evaporarse directamente o penetrar en las
raíces de las plantas para ser transpirada por las hojas. La
porción de agua que supera las fuerzas de cohesión y
adhesión del suelo, se filtra hacia abajo y se acumula en la
llamada zona de saturación para formar un depósito de agua
subterránea, cuya superficie se conoce como nivel freático.
• En condiciones normales, el nivel freático crece de forma
intermitente según se va rellenando o recargando, y luego
declina como consecuencia del drenaje continuo en
desagües naturales como son los manantiales.
EL CICLO DEL AGUA

• Es el compuesto químico más importante en las actividades del hombre y
también más versátil.
• puede reaccionar ya sea como un ácido o como una base es decir tiene
comportamiento anfótero.
• Reacciona con los óxidos ácidos para formar ácidos oxácidos.
• 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.
• Reacciona con los metales
• El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos.
Propiedades Químicas del agua

• Se une en las sales formando hidratos
• Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo
hacían a temperatura elevada.
• El agua forma combinaciones complejas con algunas
sales, denominándose hidratos.
• El agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol,
y en cualquier proporción, formando un líquido
homogéneo.
• hay sustancias que tienden a tomar el vapor de agua de
la atmósfera y se llaman hidrófilas y higroscópicos.

•Disolver
•Transporte
•Termorregulador
•Amortiguadora

• Disolución: El agua, es utilizada como solvente por sus propiedades
se puede afirmar que es el solvente universal. Esto es debido a su
capacidad de formar puentes de hidrógeno ya que estas se
disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.
La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones
importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las
mayorías de las reacciones del metabolismo, y el aporte de
nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de
sistemas de transporte acuosos.

• Fuerza de cohesión entre sus moléculas:
Los puentes de hidrógeno mantienen a
las moléculas fuertemente unidas,
formando una estructura compacta que
la convierte en un líquido casi
incompresible. Al no poder comprimirse
puede funcionar en algunos animales
como un esqueleto hidrostático.
• Elevada fuerza de adhesión: De nuevo
los puentes de hidrógeno del agua son
los responsables, al establecerse entre
estos y otras moléculas polares, y es
responsable, junto con la cohesión de la
capilaridad, al cual se debe, en parte, la
ascensión de la sabia bruta desde las
raíces hasta las hojas.

• Gran calor específico: El agua absorbe grandes cantidades de
calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su
temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a
medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad
permite al citoplasma acuoso servir de protección para las
moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.
• Elevado calor de vaporización: A 20 ºC se precisan 540 calorías
para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía
necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos
entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar
a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar
la fase líquida y pasar al estado de vapor.
• La capilaridad: se refiere a la tendencia del agua de
moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la
gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las
plantas vasculares, como los árboles.

• Elevada constante dieléctrica: Por tener
moléculas dipolares, el agua es un gran medio
disolvente de compuestos iónicos, como las
sales minerales, y de compuestos covalentes
polares como los glúcidos. Las moléculas de
agua, al ser polares, se disponen alrededor de
los grupos polares del soluto, llegando a
desdoblar los compuestos iónicos en aniones y
cationes, que quedan así rodeados por
moléculas de agua. Este fenómeno se llama
solvatación iónica.
• Bajo grado de ionización: De cada 107 de
moléculas de agua, sólo una se encuentra
ionizada. Esto explica que la concentración de
iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo
(OH-) sea muy baja. Dado los bajos niveles de
H3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o
una base, aunque sea en poca cantidad, estos
niveles varían bruscamente.

•Inodoro e insípido
•Punto de Fusión 0ºC
• Punto de Ebullición  100ºC
•Se expande al congelarse
•Cristaliza de forma hexagonal

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