miércoles, 29 de febrero de 2012
3.1 1 Distribución del agua en la Tierra
3.1 1 Distribución del agua en la Tierra
El agua es la sustancia más abundante y común sobre la tierra. Cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra formando Océanos, lagos y ríos.
Se encuentran apresadas grandes cantidades, en forma de nieve y hielo, en las regiones polares y en las montañas elevadas. Se encuentran grandes cantidades de agua bajo la Tierra en forma líquida, y también se encuentra combinada químicamente en las rocas.
Toda el agua en el mundo está interrelacionada en un gran flujo, a través de la biosfera; este movimiento, llamado ciclo hidrológico, es posible gracias a la energía solar que evapora al agua de los lagos, mares, ríos y vegetación.
El vapor de agua asciende en la atmosfera y se condensa para formar nubes. Los vientos arrastran a las nubes sobre la Tierra, y con el tiempo, el agua cae sobre ella como lluvia o nieve, dependiendo de la temperatura.
El vapor de agua asciende en la atmosfera y se condensa para formar nubes. Los vientos arrastran a las nubes sobre la Tierra, y con el tiempo, el agua cae sobre ella como lluvia o nieve, dependiendo de la temperatura.
3.1 2 Calidad del agua
3.1 2 Calidad del agua
La calidad de cualquier masa de agua, superficial o subterránea depende tanto de factores naturales como de la acción humana.
Sin la acción humana, la calidad del agua vendría determinada por la erosión del substrato mineral, los procesos atmosféricos de evapotranspiración y sedimentación de lodos y sales, la lixiviación natural de la materia orgánica y los nutrientes del suelo por los factores hidrológicos, y los procesos biológicos en el medio acuático que pueden alterar la composición física y química del agua.Por lo general, la calidad del agua se determina comparando las características físicas y químicas de una muestra de agua con unas directrices de calidad del agua o estándares. En el caso del agua potable, estas normas se establecen para asegurar un suministro de agua limpia y saludable para el consumo humano y, de este modo, proteger la salud de las personas. Estas normas se basan normalmente en unos niveles de toxicidad científicamente aceptables tanto para los humanos como para los organismos acuáticos.
3.1 3 Fuentes de contaminación.
3.1 3 Fuentes de contaminación.
La gente siempre ha confiado en las fuentes naturales de aguas potables para beber, lavar, cosechar, y para los animales. Por esta razón, las antiguas comunidades se establecieron cerca de lagos y ríos. Estas personas estaban familiarizadas con los problemas de la contaminación del agua. Arrojaban los desperdicios de la comunidad corriente abajo del río y dejaban que la naturaleza se ocupase del problema.
Y así fue, durante mucho tiempo, la naturaleza realizó esto bastante bien, purificando los desperdicios y diluyéndolos hasta que dejaban de ser dañinos. Pero con el crecimiento constante de la población y de la industrias mundiales, el agua de desperdicio de una ciudad se convierte en fuente de suministro de la siguiente ciudad. Los procesos naturales de purificación ya no son efectivos, y la vida acuática peligra. Además, el agua adquiere olores desagradables y puede transmitir bacterias causantes de enfermedades.El agua natural nunca está completamente pura. Siempre acarrea pequeñas cantidades de compuestos orgánicos, gases, partículas, minerales y sales.
Cuando la naturaleza y los niveles de concentración de estas sustancias se consideran “seguros”, entonces el agua puede utilizarse para el consumo humano. En décadas recientes, miles de lagos y ríos se han ido contaminando más y más debido a las actividades humanas.
Cuando la naturaleza y los niveles de concentración de estas sustancias se consideran “seguros”, entonces el agua puede utilizarse para el consumo humano. En décadas recientes, miles de lagos y ríos se han ido contaminando más y más debido a las actividades humanas.
Las fuentes actuales de la contaminación del agua son numerosas y variadas.
3.2 1 Agua para la agricultura, la industria y la comunidad
3.2 1 Agua para la agricultura, la industria y la comunidad
Las plantas son la forma de vida, a nivel macroscópico, más auto auto-suficiente que existe en el planeta, generan alimento a partir de agua, luz y nutrientes que toman del suelo, los cuales pasan a formar parte de su composición en frutos que producen o en las células que los integran.
Cada año las plantas generan una cantidad enorme de alimento, que es aprovechado, por insectos, hongos y animales. Entre estos últimos se encuentra la especie humana, la cual posee una dieta omnívora y toma muchos nutrientes de la ingesta de plantas.
la vida es sostenible por la ingesta de plantas, y la continua producción de estas viene por los trabajos agrícolas que se realizan, los cuales serian imposibles sin el agua que nutre y da vida a los cultivos.
En la industria el agua es de las principales fuentes generadoras de energía. Las centrales Hidroeléctricas general suficiente energía como para mantener pequeños estados y localidades de una manera muy limpia y eficiente. Sumado a esto, en muchos lugares y fuentes de trabajo aun se ocupan maquinas de vapor que son básicas para el funcionamiento industrial como se da el caso en el lavado a presión. Otro uso está en las industrias papeleras que usan el agua para transportar materiales por medio de canales. Estos son algunos de los usos que se le da, industrialmente, al agua.
Cada año las plantas generan una cantidad enorme de alimento, que es aprovechado, por insectos, hongos y animales. Entre estos últimos se encuentra la especie humana, la cual posee una dieta omnívora y toma muchos nutrientes de la ingesta de plantas.
la vida es sostenible por la ingesta de plantas, y la continua producción de estas viene por los trabajos agrícolas que se realizan, los cuales serian imposibles sin el agua que nutre y da vida a los cultivos.
En la industria el agua es de las principales fuentes generadoras de energía. Las centrales Hidroeléctricas general suficiente energía como para mantener pequeños estados y localidades de una manera muy limpia y eficiente. Sumado a esto, en muchos lugares y fuentes de trabajo aun se ocupan maquinas de vapor que son básicas para el funcionamiento industrial como se da el caso en el lavado a presión. Otro uso está en las industrias papeleras que usan el agua para transportar materiales por medio de canales. Estos son algunos de los usos que se le da, industrialmente, al agua.
El uso en comunidad es del que mayor conocimiento tenemos, basta con despertarse un día y contar las veces que no-usamos agua para darnos cuenta de la importancia en uso que se le da, la usamos para cocinar, para bañarnos, para desinfectarnos, lavarnos los dientes, etc.
3.2 2 Purificación del agua
3.2 2 Purificación del agua
Toda la comunidad se enfrenta con el serio problema de obtener una fuente adecuada de agua potable. En muchos casos, esta fuente tiene que purificarse mediante uno o más métodos, dependiendo de la naturaleza de las impurezas presentes en el agua.
a) Sedimentación. En este proceso el agua se almacena en grandes depósitos, en donde la materia suspendida más gruesa se sedimenta lentamente en el fondo.
b) Coagulación. Una provisión de agua turbia o coloreada se trata con sulfato de aluminio, el cual provoca la formación de un precipitado gelatinoso que se sedimenta en el fondo y arrastra consigo la materia coloreada, la materia suspendida, y algunas bacterias.
c) Filtración. Generalmente se utilizan lechos de arena para filtrar el agua. En este método, la mayor parte de las partículas que quedan suspendidas en el agua se eliminan, junto con algunas bacterias.Realizan procesos químicos, en lugar de confiar en los procesos biológicos naturales. En el tratamiento terciario, el agua que se produce es potable. Dependiendo de la naturaleza de las sustancias que se van a eliminar y del grado de pureza que se desee, el tratamiento terciario puede resultar muy caro. A pesar del costo, los programas de tratamiento avanzado de las aguas de desecho se han vuelto una necesidad en muchas comunidades urbanas industrializadas.
3.3 1 ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS. Modelo cinético molecular de los líquidos
3.3 1 ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS. Modelo cinético molecular de los líquidos
Las propiedades de los líquidos son:
Viscosidad: eso significa que para mantener la velocidad en un líquido es necesario aplicar una fuerza, y si dicha fuerza cesa el movimiento del fluido eventualmente cesa.
Fluidez
Presión de vapor
Cohesión
Adhesión
Tensión superficial
Capilaridad
Todo lo que vemos está formado por unas partículas muy pequeñas, que son invisibles aún a los mejores microscopios y que se llaman moléculas. Las moléculas están en continuo movimiento y entre ellas existen fuerza atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar en movimiento, se encuentran a una cierta distancia unas de otras. Entre las moléculas hay espacio vacío.
3.3 2 Propiedades del agua: Puntos de fusión y ebullición. Densidad. Capacidad calorífica. Calores latentes de fusión y evaporación. Tensión superficial. Poder disolvente.
3.3 2 Propiedades del agua: Puntos de fusión y ebullición. Densidad. Capacidad calorífica. Calores latentes de fusión y evaporación. Tensión superficial. Poder disolvente.
El agua es químicamente pura es incolora, inodora e insípida. Cualquier olor o sabor que el agua pueda tener es debido a la presencia de materia disuelta. El agua en un lago u otra extensión grande parece azul debido a la reflexión de la luz del cielo.Aún cuando pensemos en el agua como líquido, debemos recordar que su estado depende de su temperatura y presión. El agua se congela a 0 °C, y por debajo de esta temperatura adquiere el estado sólido de hielo o nieve. Cuando se enfría el agua, su volumen se contrae, y su densidad aumenta, hasta que alcanza una densidad máxima (1g/ml), a 4 °C.
Debajo de esta temperatura el agua se expande ligeramente hasta que alcanza su punto de congelación. A una presión de una atmósfera (101.325 kPa). El agua hierve a 100 °C.
La expansión del agua justo antes de congelarse es una propiedad poco usual de gran importancia para evitar que grandes extensiones de agua se congelen completamente.
A mayor profundidad, el agua tiene mayor densidad, y en consecuencia, está a 4 °C arriba de la temperatura de congelamiento. Por consiguiente, en tanto que la superficie de un lago o río se puede congelar, el agua profunda permanece líquida, permitiendo que continúe la vida acuática.
Puesto que el hielo tiene una densidad de 0.9g/ml, comparada con la densidad de 1.0 g/ml del agua a 4 °C, debe haber una considerable expansión cuando el agua se congela. Tal expansión es la causa de la ruptura de tuberías de agua y de radiadores de automóviles durante las épocas, de frío, lo mismo que la ruptura de capas de roca y de pavimento en el que haya quedado atrapada agua.
El hielo que se forma durante el invierno permanece en la superficie de un lago o río. Cuando el agua fría densa se contrae, se separa de la superficie helada, y de esta forma queda una capa de aire entre el hielo y el agua. Esta agua es una ayuda más para la supervivencia de los peces durante el invierno.
3.3 3Composición del agua: electrólisis y síntesis
3.3 3Composición del agua: electrólisis y síntesis
Electrolisis: Consiste en la descomposición mediante una corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos. La palabra electrólisis procede de dos radicales, electro que hace referencia a electricidad y lisis que quiere decir ruptura.
La electrólisis del agua nos permite:
Comprobar que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno.
Ver la relación en la que se encuentran estos gases: 2 volúmenes de hidrogeno por 1 de oxígeno (H2O)
Comprender la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas.
La electrólisis del agua nos permite:
Comprobar que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno.
Ver la relación en la que se encuentran estos gases: 2 volúmenes de hidrogeno por 1 de oxígeno (H2O)
Comprender la diferencia entre reacciones endotérmicas y exotérmicas.
La síntesis del agua es lo inverso a la electrolisis y esta parte del hidrógeno y oxígeno mediante una chispa eléctrica.
3.3 4 Estructura molecular del agua: enlaces covalentes. Moléculas polares y no polares. Puentes de hidrógeno
3.3 4 Estructura molecular del agua: enlaces covalentes. Moléculas polares y no polares. Puentes de hidrógeno
Estructuralmente, la moléculas de agua está constituida por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxigeno. El en lace entre esto átomos es covalente polar (presentan dos polos: + y - ), pues cada átomo de Hidrógeno tiene necesidad de compartir un electrón y el de oxígeno do electrones, formando enlaces covalentes entre los átomos, y siendo polar porque el átomo más electronegativo atrae el par electrónico con más fuerza y queda desplazado hacia él; se produce así una cierta asimetría en la distribución d las cargas. La polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas en la misma. Esta propiedad está íntimamente relacionada con otras propiedades como la solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición, fuerzas intermoleculares, etc.
Al formarse una molécula de modo covalente el par de electrones tiende a desplazarse hacia el átomo que tiene mayor electronegatividad. Esto origina una densidad de carga desigual entre los núcleos que forman el enlace (se forma un dipolo eléctrico). El enlace es más polar cuanto mayor sea la diferencia entre las electronegatividades de los átomos que se enlazan; así pues, dos átomos iguales atraerán al par de electrones covalente con la misma fuerza (establecida por la Ley de Coulomb) y los electrones permanecerán en el centro haciendo que el enlace sea apolar. Pero un enlace polar no requiere siempre una molécula polar; para averiguar si una molécula es polar hay que atender a la cantidad de enlaces polares y la estructura de la molécula.Las moléculas apolares son aquellas moléculas que se producen por la unión entre átomos que poseen igual electronegatividad, por lo que las fuerzas con las que los átomos que conforman la molécula atraen los electrones del enlace son iguales, produciéndose así la anulación de dichas fuerzas. Un ejemplo de una molécula apolar es la molécula de Oxígeno (O2). En esta molécula cada átomo de Oxígeno atrae a los electrones compartidos hacia sí mismo con una misma intensidad pero en sentidos opuestos, por lo que se anulan las fuerzas de atracción y la molécula no se convierte en un dipolo.
3.3 5 Regulación del clima
3.3 5 Regulación del clima
En la regulación del clima global participan todos los sistemas de la naturaleza: la atmósfera y la hidrosfera (sobre todo los océanos), la litosfera (la corteza terrestre) y la biosfera. En las últimas décadas, también el ser humano (como causante del aumento en la emisión de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano) se ha convertido en un factor que afecta al clima.
En el sistema climático de la Tierra, el mar cumple una función primordial. La elevada capacidad calórica del agua marina y las particularidades de su balance térmico, como la mezcla de las capas superiores, amortiguan las diferencias de temperatura a lo largo del año. Tanto el sistema de circulación general de la atmósfera como el de los océanos contribuyen, en proporciones similares, al equilibrio térmico entre las latitudes altas y bajas.
Además, los océanos influyen sobre el clima no sólo térmicamente, sino también como parte de los grandes ciclos biogeoquímicos, especialmente el ciclo del carbono que, en forma de dióxido de carbono, es fundamental para la futura evolución del clima. Quien quiera saber hoy cómo será el clima mañana, no puede ignorar los océanos.
En el sistema climático de la Tierra, el mar cumple una función primordial. La elevada capacidad calórica del agua marina y las particularidades de su balance térmico, como la mezcla de las capas superiores, amortiguan las diferencias de temperatura a lo largo del año. Tanto el sistema de circulación general de la atmósfera como el de los océanos contribuyen, en proporciones similares, al equilibrio térmico entre las latitudes altas y bajas.
Además, los océanos influyen sobre el clima no sólo térmicamente, sino también como parte de los grandes ciclos biogeoquímicos, especialmente el ciclo del carbono que, en forma de dióxido de carbono, es fundamental para la futura evolución del clima. Quien quiera saber hoy cómo será el clima mañana, no puede ignorar los océanos.
3.3 6 Soluciones. Concentración por ciento y molar
3.3 6 Soluciones. Concentración por ciento y molar
El porcentaje del peso, un método más o menos directo para expresar concentración, simplemente relaciona el peso del soluto como un porcentaje del peso total de la solución. Por lo tanto, en 100 g de una solución que tiene un 25% del peso de HCl hay 25g de HCl y 75g de H2O. La fórmula para porcentaje del peso es:
% del peso (Soluto) = Peso del soluto /peso de la solución x 100
La molaridad (M), se define como el número de moles de soluto (n) por litro de solución (V):
M= n (moles de soluto) / V (litros de solución)
Así, un solución 1.00M de HCl contiene 1.00 mol (36.5g), de HCl, disueltos en suficiente agua para 1.00 litros de solución.
Explicaciòn en video
http://www.youtube.com/watch?v=fR2bcBeJajQ
3.3 7 Electrolitos y no electrolitos
3.3 7 Electrolitos y no electrolitos
Un no electrolito es una sustancia que no conduce la electricidad, porque no produce iones en solución como las sustancias orgánicas: proteínas, carbohidratos, alcoholes etc.
3.3 8 Ácidos, bases y pH.
3.3 8 Ácidos, bases y pH.
Los ácidos:
1 Tienen un sabor agrio.
2 Provocan cambios de color en algunos colorantes orgánicos, por ejemplo el tornasol, que cambia de azul a rojo con los ácidos.3 Disuelven ciertos metales, como el zinc, con la liberación de un gas.
4 Disuelven la piedra caliza, con la liberación de un gas
5 Reaccionan con bases para formar sales y agua
Las bases:
1 Tienen un sabor amargo
2 Son resbalosas o jabonosas al tacto
3 Hacen que algunos colorantes orgánicos cambien de color, el tornasol rojo cambia a azul en soluciones básicas.
4 Reaccionan con ácidos para formar sales y agua.
El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno". Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:
Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.
El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución) , y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).http://www.youtube.com/watch?v=uflXE4kBTNM
3.3 9 Neutralización y formación de sales.
3.3 9 Neutralización y formación de sales.
Una de las características de los ácidos y bases, es que el H+ (ac) de un ácido reacciona con el OH- (ac) de una base, para formar agua:
H+(ac) + OH- à H2O
Esta es la ecuación iónica neta del proceso conocido como neutralización. La neutralización es la reacción entre un ácido y una base para formar una sal y agua. Una sal es un compuesto iónico formado por el catión de una base y el anión de un ácido. Es asombroso que ácidos como el ácido clorhídrico y bases como el hidróxido de sodio sean ambos corrosivos y peligrosos.
Las sales son compuestos que están formados por un metal(catión) más un radical(anión), que se obtiene de la disociación de los ácidos, es decir, cuando rompe el enlace covalente liberando protones (H+), el radical adquiere carga negativa según el número de protones liberado. Luego el metal se une al radical por medio de enlace iónico, que es la combinación entre partículas de cargas opuestas o iones. Las fuerzas principales son las fuerzas eléctricas que funcionan entre dos partículas cargadas cualesquiera.
Las cargas de los iones elementales pueden comprenderse en función a la estructura electrónica de los átomos; la estructura electrónica nos indica el número de electrones presentes en el último nivel de energía que son los llamados electrones de valencia, que son los responsables de la combinación de partículas. 
3.4 1 Uso responsable del agua
3.4 1 Uso responsable del agua
El buen uso del agua es responsabilidad de todos los habitantes del planeta, ya que contaminan tanto grandes Fábricas como las casas, está claro que a diferentes escalas pero todos contribuimos a la contaminación de este líquido vital para la vida humana, realmente poco se ha hecho para corregir este grave problema.
Se sabe que ¾ partes de la tierra están formadas de agua, pero en su mayoría es agua salada que no se puede beber a menos que se pase por un proceso de potabilidad muy extenso y costoso, el agua que se utiliza para beber es de ríos y presas.
Se sabe que ¾ partes de la tierra están formadas de agua, pero en su mayoría es agua salada que no se puede beber a menos que se pase por un proceso de potabilidad muy extenso y costoso, el agua que se utiliza para beber es de ríos y presas.
Debido a sequias aumenta este problema en zonas áridas.
martes, 28 de febrero de 2012
Bibliografía
Malone. J., Introducción a la Química. México, Limusa-Noriiega, 1991
Madras, S., et. Al., Quimica. Curso preuniversitario. México, McGraw-Hill, 1990
Zumdahl, S., Fundamentos de Química. México, McGraw- Hill, 1992
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