unidad 1b, agua

Universidad de Buenos AiresFacultad de Agronomía

Cátedra de química General e inorgánica

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA AGRÍCOLA Y AMBIENTAL

Universidad de Buenos AiresFacultad de Agronomía

Cátedra de química General e inorgánica

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA AGRÍCOLA Y AMBIENTAL

UNIDAD 1 Propiedades de algunos elementos de grupos representativos y de transición, Relación estructura-propiedades de algunas sustancias inorgánicas de importancia en ecosistemas agroambientales. OBJETIVOS Apreciar la importancia de ciertos elementos químicos y sustancias en: el sistema suelo – planta – agua - atmósfera, en los seres vivos, en los alimentos, en las contaminaciones ambientales. Explicar la relevancia de sus concentraciones y de las reacciones en que participan.

UNIDAD 1 Propiedades de algunos elementos de grupos representativos y de transición, Relación estructura-propiedades de algunas sustancias inorgánicas de importancia en ecosistemas agroambientales. OBJETIVOS Apreciar la importancia de ciertos elementos químicos y sustancias en: el sistema suelo – planta – agua - atmósfera, en los seres vivos, en los alimentos, en las contaminaciones ambientales. Explicar la relevancia de sus concentraciones y de las reacciones en que participan.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA

Cinta transportadora oceánica(explicación) http://www.windows2universe.org/earth/Water/circulation1.html&lang=sp

videos: http://www.youtube.com/watch?v=r007hgVywLE

http://www.youtube.com/watch?v=-JSXT-Ntgl8

OBSERVACIONES

• En la naturaleza, se la encuentra en abundancia en los tres estados de agregación: líquido, sólido, y vapor, en las condiciones de temperatura y presión normalmente halladas en la tierra.

• En estado sólido: hielo, flota en el líquido.• Disuelve más sustancias que cualquier otro líquido.

En estado natural nunca se la halla pura. En suelos, océanos, o nuestros cuerpos, transporta especies químicas diversas.

OBSERVACIONES

• Tiene tendencia a mantenerse unida y es elástica:por ejemplo forma gotas, en vez de desparramarse en una película delgada.

• “Trepa” por conductos pequeños: acción capilar, lo que permite que ella, y las especies disueltas, puedan moverse a través de por ejemplo, raíces , o capilares sanguíneos.

• Capacidad de regulación térmica. Se requiere, respecto de otras sustancias, mayor cantidad de calor para que su temperatura se eleve.

A que se deben estas cualidades tan notables?

Para responder esta pregunta hay que indagar en:

• La estructura molecular del agua.• Las fuerzas intermoleculares.

Estructura molecular y Dipolo

• La polaridad de los enlaces H-O, y la geometría de la molécula, determinan que el agua tenga un momento dipolar muy elevado.

Enlace Puente Hidrógeno

• En sustancias moleculares, la intensidad de las fuerzas intermoleculares son las responsables del estado de agregación en las condiciones de temperatura y presión dadas.

• Las fuerzas intermoleculares más intensas son las de los enlaces puente de hidrógeno.

• En escalas relativas:Enlace

CovalentePuente

hidrógenoOtras fuerzas

intermoleculares

100 10 1

FUERZA INTERMOLECULAR ENTRE MOLÉCULAS DE AGUA

La gran intensidad de este tipo de enlace es la principal responsable de las propiedades singulares y únicas del agua.

ESTRUCTURA DEL HIELO 

* Los cristales de agua forman una red hexagonal, con mucho espacio interno

* Cada átomo de O esta unido a dos de H por enlace puente hidrógeno

ESTRUCTURA DEL HIELO 

Densidad

• Para una sustancia pura, el comportamiento más común es: A mayor T, menor Densidad (aumento de Volumen a igualdad de Masa).

• En el agua, entre el punto de fusión(0ºC) y los 4ºC: A mayor T, mayor Densidad!– Consecuencias:

-El agua se congela en superficie-El agua se mantiene líquida por debajo, y al ser más densa, se sumerge transportando O2 disuelto y nutrientes

Densidad en Función de la Temperatura

Presión de Vapor

Compuesto

Presión de vapor a 20 ºC (en mm Hg.)

H2O 17,5

CCl4 91

CHCl3 160

Temperatura de Ebullición

• Comparación entre hidruros de los grupos 16 y 14

Temperatura de Ebullición

• Comparación entre hidruros de los grupos 15, 16 y 17

Capacidad Calorífica

CompuestoCalor

especifico (cal/g ºC) a 25 ºC

H2O 1

Acero 0,107

Cobre 0,092

Plomo 0,03

Cuanto mayor es el valor de la capacidad calorífica, mayor es la capacidad para regular o moderar los cambios de temperatura! tanto a nivel planetario, como orgánico.

Tensión Superficial

CompuestoTensión

superficial (dinas/cm)

H2O 72,7

Ácido acético

27,6

Metanol 22,6

Acetona 23,7

Tensión Superficial

Peso mosquito

El agua como solvente,sales:

• El elevado momento dipolar del agua, es la razón de su elevada constante dieléctrica:

* A mayor , menor es la fuerza coulombica entre cargas eléctricas

Material Agua 80,4

Etanol 32,6Benceno 2,3

El agua como solvente,moleculas:

El agua forma enlaces puente H con funciones químicas polares en proteínas, lípidos y carbohidratos

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Descenso crioscópico

Aumento ebulloscópico

Presión osmótica

Descenso de la presión de vapor del solvente

El grado en que un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración.

ΔT = Kf · mKf es una constante de congelación del disolvente. Su valor, cuando el solvente es agua es 1,86 ºC.kg/mol.

ΔTb = Kb · mKb es una constante de ebullición del disolvente. Su valor cuando el solvente es agua es 0,512 °C kg/mol.

P = M · R · T