Propiedades del agua

Estructura y propiedades físicas del

agua (parte 2)

I. Estados físicos del agua El agua como cualquier sustancia, puede pasar por los tres estados

físicos de la materia, sólo que es la única que puede presentarlos

todos en la naturaleza de forma simultanea.

Las características de cada estado depende de la distribución y

características de las moléculas de las sustancias químicas.

Líquido: las moléculas de agua están

parcialmente ordenadas, algunas de ellas

están unidas por enlaces puente de

hidrógeno esto, permite que fluyan y tomen

la forma del recipiente que las contiene.

Sólido: las moléculas de agua están muy

ordenas y unidas todas por enlaces puente

de hidrógeno, lo que forma una estructura

rígida que no fluye.

Gaseoso: las moléculas de agua están muy

separadas y desordenadas, debido a que no

hay enlaces puente de hidrógeno entre ellas.

Esto hace que fluyan fácilmente.

I. Estados físicos del agua

Estado Tipo Distribución

Gaseoso Vapor de agua atmosférico

Líquido Aguas

Dulces

Aguas

Saladas

Ríos

Vertientes subterráneas

Lluvias

Mares

Océanos

Sólido Hielo

Nieve

Glaciares (mayor cant.4%)

Casquetes polares

Estados del agua y su distribución

II. Propiedades del agua

Al hablar de propiedades de algún tipo de materia (en nuestro caso

del agua), es necesario tener muy claro, a que tipo de propiedades nos

referimos. Una clasificación frecuente es hablar de propiedades

químicas y físicas.

Las propiedades químicas son las que exhibe la materia, cuando

experimenta cambios en su composición. Por ejemplo:

descomposición, electrólisis, reacción con ácidos.

Las propiedades físicas son cuando estamos en ausencia de

cualquier cambio de composición o estructura. Por ejemplo: punto de

fusión, punto de ebullición, calor específico, dureza.

La propiedad de ser un solvente universal ya fue explicada en la

lección anterior, por lo que continuaremos con las siguientes.

Es aquella temperatura en la cual la

materia cambia de estado líquido a

estado gaseoso, es decir hierve.

Expresado de otra manera, en un

líquido, el punto de ebullición es la

temperatura a la cual la presión de

vapor del líquido es igual a la

presión del medio que rodea al

líquido.

En esas condiciones se pueden

formar burbujas de vapor en

cualquier punto del líquido.

II.1. Punto de ebullición

Aumento de

temperatura

Representación del punto de ebullición del agua

Cuando se calienta un líquido, alcanza

eventualmente una temperatura en la

cual la presión del vapor es tan

grande que se forman burbujas dentro

del cuerpo del líquido.

Una vez que el líquido comience a

hervir, la temperatura permanece

constante hasta que todo el líquido se

ha convertido a gas.

El punto ebullición normal del agua es

100ºC a una atmósfera de presión.

Sobre la cima de una montaña, la

presión es menor, por lo que el punto

de ebullición será más bajo.

Representación del punto de ebullición del agua

II. 2. Puntos de fusión y congelación

Punto de fusión, es aquella temperatura en

la cual la materia cambia de estado sólido a

estado líquido, es decir, se descongela.

La temperatura de fusión del agua a la

presión de 1 atm es de 0 ºC.

Punto de congelación, que también se

denomina punto o temperatura de

solidificación, a 1 atm de presión, también

corresponde a 0 °C.

Diferencias en la densidad

En el agua líquida, las moléculas interactúan entre ellas con

algunos puentes de hidrógeno, pero si disminuimos su temperatura

estas moléculas comenzarán a acercase unas con otras

permitiendo la formación de un mayor número de puentes y, con

ello, la ordenación de éstas formando una estructura parecida a la

de un panal de abejas, es decir, dejando espacios vacíos.

Esto ocurre con el agua en estado sólido (hielo).

Lo anterior explica por qué el volumen que ocupa el agua sólida es

mayor que el volumen del agua líquida, y por tanto, por qué la

densidad del hielo es menor que la del agua líquida.

Descenso de

temperatura

Representación de la congelación del agua

Lo anterior nos indica que el volumen del

agua sólida aumentará en vez de disminuir,

como lo hacen el resto de los líquidos.

La máxima densidad del agua se alcanza a

los 4ºC, ya que a esa temperatura se

alcanza el menor volumen posible. Sobre los

4ºC, el agua comienza a aumentar el

volumen, por lo que la densidad disminuye.

Bajo los 4ºC, el agua comienza a aumentar

el volumen, por lo que la densidad

disminuye.

Estos fenómenos explican por ejemplo el

comportamiento de un témpano de hielo en

un lago de agua dulce.