Propiedades Físicas Del Agua

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    25-Jul-2015

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<p>ESCUELA SECUNDARIA VICENTE GUERREROTITULAR: MAESTRO PEDRO LUIS MONTES DE OCA</p> <p>MATERIA: CIENCIAS III QUIMICA</p> <p>PROYECTOS DE INVESTIGACION</p> <p>TEMA:EL AGUA UN COMPUESTO EJEMPLAR SON IMPORTANTES LOS BIOELEMENTOS? SIGUIENDO LA PISTA DE UN MATERIAL O PRODUCTO CONTAMINACION AMBIENTAL : LLUVIA ACIDA E INVERSION TERMICA TEORIA CINETICO-MOLECULAR</p> <p>PRESENTA: IVAN MARTINEZ CASTRO 3 F Vo.Bo. ____________________</p> <p>1</p> <p>Contenido EL AGUA UN COMPUESTO EJEMPLAR ......................................................................................................................................................................... 3 Propiedades Fsicas Del Agua ....................................................................................................................................................................................... 3 Propiedades Qumicas del Agua .................................................................................................................................................................................... 4 SON IMPORTANTES LOS BIOELEMENTOS? ............................................................................................................................................................... 6 Enfoque de investigacin ............................................................................................................................................................................................... 6 Enfoque de experimentacin........................................................................................................................................................................................ 11 SIGUIENDO LA PISTA DE UN MATERIAL O PRODUCTO............................................................................................................................................. 12 Papel Facia Bond......................................................................................................................................................................................................... 12 Como se elabora ......................................................................................................................................................................................................... 12 Materiales que se usaron ............................................................................................................................................................................................. 12 Mejoras que se han realizado ...................................................................................................................................................................................... 12 Produccin................................................................................................................................................................................................................... 13 Empresas encargadas de elaborarlo ............................................................................................................................................................................ 13 CONTAMINACION AMBIENTAL ..................................................................................................................................................................................... 14 Lluvia cida.................................................................................................................................................................................................................. 14 Inversin Trmica ........................................................................................................................................................................................................ 14 TEORIA CINETICO-MOLECULAR .................................................................................................................................................................................. 16 Explica brevemente el fenmeno de la dilatacin de los cuerpos con base en el modelo cintico molecular ................................................................ 16 Explica las siguientes propiedades de los gases, con base en el modelo cintico molecular ....................................................................................... 16 Cul es la explicacin de que al soplarle al caf o a la sopa stos se enfran ms rpidamente? .............................................................................. 16 Explica con base en el modelo cintico molecular porque los siguientes factores afectan la rapidez de solucin:........................................................ 17 PROYECTO 4: ................................................................................................................................................................................................................ 17 De que estn hecho los cosmticos y algunos producto de aseo personal? .............................................................................................................. 17 CONCLUSION ................................................................................................................................................................................................................ 19</p> <p>2</p> <p>EL AGUA UN COMPUESTO EJEMPLAREl agua es el solvente universal y su presencia es indispensable para la vida. El agua est formada por dos tomos de hidrogeno unidos a un tomo de oxigeno. El agua es polar, esto quiere decir que la molcula del agua es susceptible a campos elctricos. En trminos fsicos diramos que la molcula de agua se comporta como un dipolo elctrico, es decir, dentro de ella existe un extremo positivo y uno negativo.</p> <p>Propiedades Fsicas Del AguaEstado fsico: slida, liquida y gaseosa Color: incolora Sabor: inspida Olor: inodoro Densidad: 1 g./c.c. a 4C Punto de congelacin: 0C Punto de ebullicin: 100C Presin critica: 217,5 atm. Temperatura crtica: 374C El agua qumicamente pura es un lquido inodoro e inspido; incoloro y transparente en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a travs de espesores de seis y ocho metros, porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes fsicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala termomtrica Centgrada. A la presin atmosfrica de 760 milmetros el agua hierve a temperatura de 100C y el punto de ebullicin se eleva a 374, que es la temperatura critica a que corresponde la presin de 217,5 atmsferas; en todo caso el calor de vaporizacin del agua asciende a 539 caloras/gramo a 100. Mientras que el hielo funde en cuanto se calienta por encima de su punto de fusin, el agua lquida se mantiene sin solidificarse algunos grados por debajo de la temperatura de cristalizacin (agua subenfriada) y puede conservarse liquida a 20 en tubos capilares o en condiciones extraordinarias de reposo. La solidificacin del agua va acompaada de desprendimiento de 79,4 caloras por cada gramo de agua que se solidifica. Cristaliza en el sistema hexagonal y adopta formas diferentes, segn las condiciones de cristalizacin. A consecuencia de su elevado calor especifico y de la gran cantidad de calor que pone en juego cuando cambia su estado, el agua obra de excelente regulador de temperatura en la superficie de la Tierra y ms en las regiones marinas. El agua se comporta anormalmente; su presin de vapor crece con rapidez a medida que la temperatura se eleva y su volumen ofrece la particularidad de ser mnimo a la de 4. A dicha temperatura la densidad del agua es mxima, y se ha tomado por unidad. A partir de 4 no slo se dilata cuando la temperatura se eleva,. sino tambin cuando se enfra hasta 0: a esta temperatura su densidad es 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hacia 0,9168, que es la densidad del hielo a 0, lo que significa que en la cristalizacin su volumen aumenta en un 9 por 100. Las propiedades fsicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces por puente de hidrgeno, los cuales se presentan en mayor nmero en el agua slida, en la red cristalina cada tomo de la molcula de agua est rodeado tetradricamente por cuatro tomos de hidrgeno de otras tantas molculas de agua y as sucesivamente es como se conforma su estructura. Cuando el agua slida (hielo) se funde la estructura tetradrica se 3</p> <p>destruye y la densidad del agua lquida es mayor que la del agua slida debido a que sus molculas quedan ms cerca entre s, pero sigue habiendo enlaces por puente de hidrgeno entre las molculas del agua lquida. Cuando se calienta agua slida, que se encuentra por debajo de la temperatura de fusin, a medida que se incrementa la temperatura por encima de la temperatura de fusin se debilita el enlace por puente de hidrgeno y la densidad aumenta ms hasta llegar a un valor mximo a la temperatura de 3.98C y una presin de una atmsfera. A temperaturas mayores de 3.98 C la densidad del agua lquida disminuye con el aumento de la temperatura de la misma manera que ocurre con los otros lquidos.</p> <p>Propiedades Qumicas del AguaReacciona con los xidos cidos. Los anhdridos u xidos cidos reaccionan con el agua y forman cidos oxcidos Reacciona con los xidos bsicos. Los xidos de los metales u xidos bsicos reaccionan con el agua para formar hidrxidos. Muchos xidos no se disuelven en el agua, pero los xidos de los metales activos se combinan con gran facilidad. Reacciona con los metales. Algunos metales descomponen el agua en fro y otros lo hacan a temperatura elevada. Reacciona con los no metales. El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halgenos, por ej: Haciendo pasar carbn al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monxido de carbono e hidrgeno (gas de agua). Se une en las sales formando hidratos. El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominndose hidratos. En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalizacin cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cprico, que cuando est hidratado es de color azul, pero por prdida de agua se transforma en sulfato cprico anhidro de color blanco. Por otra parte, hay sustancias que tienden a tomar el vapor de agua de la atmsfera y se llaman hidrfilas y tambin higroscpicas; la sal se dice entonces que delicuescente, tal es el caso del cloruro clcico. El agua como compuesto qumico:</p> <p>Habitualmente se piensa que el agua natural que conocemos es un compuesto qumico de frmula H2O, pero no es as, debido a su gran capacidad disolvente toda el agua que se encuentra en la naturaleza contiene diferentes cantidades de diversas sustancias en solucin y hasta en suspensin, lo que corresponde a una mezcla. El agua qumicamente pura es un compuesto de frmula molecular H2O. Como el tomo de oxgeno tiene slo 2 electrones no apareados, para explicar la formacin de la molcula H2O se considera que de la hibridacin de los orbitales atmicos 2s y 2p resulta la formacin de 2 orbitales hbridos sp3. El traslape de cada uno de los 2 orbitales atmicos hbridos con el orbital 1s1 de un tomo de hidrgeno se forman dos enlaces covalentes que generan la formacin de la molcula H2O, y se orientan los 2 orbitales sp3 hacia los vrtices de un tetraedro triangular regular y los otros vrtices son ocupados por los pares de electrones no compartidos del oxgeno. Esto cumple con el principio de exclusin de Pauli y con la tendencia de los electrones no apareados a separarse lo ms posible.</p> <p>Experimentalmente se encontr que el ngulo que forman los 2 enlaces covalentes oxgeno-hidrgeno es de 105 y la longitud de enlace oxgenohidrgeno es de 0.96 angstroms y se requiere de 118 kcal/mol para romper uno de stos enlaces covalentes de la molcula H2O. Adems, el que el ngulo experimental de enlace sea menor que el esperado tericamente (109) se explica como resultado del efecto de los 2 pares de electrones no compartidos del oxgeno que son muy voluminosos y comprimen el ngulo de enlace hasta los 105.</p> <p>Las fuerzas de repulsin se deben a que los electrones tienden a mantenerse separados al mximo (porque tienen la misma carga) y cuando no estn apareados tambin se repelen (principio de exclusin de Pauli). Adems ncleos atmicos de igual carga se repelen mutuamente.</p> <p>Las fuerzas de atraccin se deben a que los electrones y los ncleos se atraen mutuamente porque tienen carga opuesta, el espn opuesto permite que 2 electrones ocupen la misma regin pero mantenindose alejados lo ms posible del resto de los electrones.</p> <p>La estructura de una molcula es el resultado neto de la interaccin de las fuerzas de atraccin y de repulsin (fuerzas intermoleculares), las que se relacionan con las cargas elctricas y con el espn de los electrones. De acuerdo con la definicin de cido y lcali de Brnsted-Lowry, los 2 pares de electrones no compartidos del oxgeno en la molcula H2O le proporcionan caractersticas alcalinas. Los 2 enlaces covalentes de la molcula H2O son polares porque el tomo de oxgeno es ms electronegativo que el de hidrgeno, por lo que esta molcula tiene un momento dipolar electrosttico igual a 6.13x10-30 (coulombs)(angstrom), lo que tambin indica que la molcula H2O no es lineal, H-O-H.</p> <p>4</p> <p>El agua es un compuesto tan verstil principalmente debido a que el tamao de su molcula es muy pequeo, a que su molcula es buena donadora de pares de electrones, a que forma puentes de hidrgeno entre s y con otros compuestos que tengan enlaces como: N-H, O-H y F-H, a que tiene una constante dielctrica muy grande y a su capacidad para reaccionar con compuestos que forman otros compuestos solubles.</p> <p>El agua es, quiz el compuesto qumico ms importante en las actividades del hombre y tambin ms verstil, ya que como reactivo qumico funciona como cido, lcali, ligando, agente oxidante y agente reductor. Difusin Proceso mediante el cual ocurre un flujo de partculas (tomos, iones o molculas) de una regin de mayor concentracin a una de menor concentracin, provocado por un gradiente de concentracin. Si se coloca un terrn de azcar en el fondo de un vaso de agua, el azcar se disolver y se difundir lentamente a travs del agua, pero si no se remueve el lquido pueden pasar semanas antes de que la solucin se aproxime a la homogeneidad. smosis Fenmeno que consiste en el paso del solvente de una solucin de menor concentracin a otra de mayor concentracin que las separe una membrana semipermeable, a temperatura constante. En la smosis clsica, se introduce en un recipiente con agua un tubo vertical con el fondo cerrado con una membrana semipermeable y que contiene una disolucin de azcar. A medida que el agua pasa a travs de la membrana hacia el tubo, el nivel de la disolucin de azcar sube visiblemente. Una membrana semipermeable idnea para este experimento es la que existe en el interior de los huevos, entre la clara y la cscara. En este experimento, el agua pasa en ambos sentidos a travs de la membrana. Pasa ms cantidad de agua hacia donde se encuentra la disolucin concentrada de azcar, pues...</p>