La naturaleza química del agua

El agua es para todos una sustancia familiar , y esta presente en muchas de nuestras actividades de cada día. Gracias a sus tres estados, a las propiedades y a su naturaleza resulta imprescindible en todo lo que hacemos.



¿Cómo es la estructura del agua?



Dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno se unen para formar una unidad llamada molécula de agua, la que se dispone en una geometría angular. La diferencia de tamaño entre los átomos de hidrógeno y el de oxígeno genera polos de carga pocitivas y negativas, haciendo del agua una molécula polar. Esta polaridad explica la forma en quese mantienen unidas las moléculas de agua, formando puentes de hidrógeno.

Los tres estados del agua

La misma sustancia se encuentra en tres estados físicos diferentes: sólido, líquido y gaseoso.

• Sólido: En el agua sólida las moléculas se ordenen de tal modo que ocupan un mayor espacio que si estubieran en estado líquido. Esta es una característica única del agua; todos los demás líquidos al solidificarse se contraen, el agua, en cambio, se expande.
• Líquido: El agua líquida se comporta como el resto de los líquidos: tiene masa, ocupa un volumen determinado y se adapta a la forma del recipiente que la comtiene. La estructura molecular del agua líquida es una red de puentes de hidrógeno, con cierta movilidad; las moléculas se mueven con relativa libertad al interior del líquido.
• Gaseoso: Cuando se libera desde el agua hirviendo, vemos que la masa de gas se eleva y ocupa todo el espacio disponible. Esta simple observaciónnos revela la estructura molecular del agua en estado gaseos: las moléculas se separan totalmente unas de otras.

Propiedades físicas del agua

La estructura del agua y el tipo de unión que se da en sus átomos y moléculas, son clave para explicar propiedades como:

• Punto de ebullición y de fusión: El agua tiene puntos de ebullición y de fusión más elevados que los de la mayoría de los líquidos. A nivel del mar, el punto de ebullición del agua es de 100ºC y el de fusión, 0ºC
• Densidad: Para conocer su valor, debes averiguarel volumen y la masa de la sustancia. A 4ºC, la masa de 1,0ml de agua líquida es 1,0g. Entonces, la densidad del agua es un gramo por mililitro (1,0g/ml)
• Tensión superficial: Es la fuerza que mantiene unidas las moléculas de la superficie libre de los líquidos. Mientras las moléculas debajo de la superficie líquida experimentan fuerzas de atracciónentre sí y en todas las direcciones.

Medio de reacciones químicas

En los distintos depósitos de agua que hay en la biosfera, encontramos una gran variedad de sustancias en permanente transformación. Los ríos arrastran compuestos sólidos y gaseosos que reaccionan entre sí formando nuevos productos.

Debido a su estructura y composición, el agua es mejor solvente que la mayoría de los líquidos corrientes; por esto se considera un solvente universal y es por esta razón, que el agua es un medio donde ocurren las transformaciones químicas. De hecho, su condición de disolvente ha permitido el desarrollo de la vida en la tierra.

Las aguas naturales

En todo el planeta, las reservas de agua son soluciones acuosas, es decir, en ellas se encuentran disueltas diversas sustancias.

Las aguas naturales ¿Que sales contienen?

Las aguas dulces contienen, en promedio, un 0,1% de solidos disueltos.
Las sustancias más comunes son sales como el carbonato de calcio y magnesio (CaCO3 y MgCO3), además de cloruro y bicarbonato de sodio (NaCl y NaHCO3)
Las aguas saladas se caracterizan por su alta proporcion de los iones sodio y cloro.

Dureza del agua

En química, se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales, en particular sales de magnesio y calcio.

Son éstas las causantes de la dureza del agua, y el grado de dureza es directamente proporcional a la concentración de sales metálicas.

La dureza temporal se produce por carbonatos y puede ser eliminada al hervir el agua o por la adición de cal (hidróxido de calcio).