EL AGUA
Este
componente es vital para que exista vida en el planeta, conforma el 80% del
planeta y el 70% en el cuerpo humano, esta sustancia es considerada pura ya que
no se encuentra mezclada con ningún otro componente que altere su estructura,
se encuentra formada por dos molecular de hidrogeno y una de oxigeno (H2O) que se
encuentran unidas por enlaces covalentes formando un ángulo de 45º en sus
enlaces y a su vez cuenta con carga negativa y positiva por lo que se le
considera un dipolo.
En
este primer seminario se nos pidió buscar 3 ejemplos del uso del agua en la
vida cotidiana y explicar cómo interactúan las moléculas de agua para realizar
dicha acción, como sabemos el agua contiene propiedades que le permiten
realizar diferentes fenómenos con en su uso, en este escrito se explicara a
detalle el tipo de fenómeno que ocasiona, la interacción de las molecular para
poder realizarlo, las propiedades que aplica, y otras bases importantes para
llevar a cabo ciertos procesos.
Fenómeno #1: ¿Por qué el hielo flota sobre un vaso con
agua?
Este
fenómeno se puede apreciar cuando tomamos un vaso de agua y le añadimos hielo
para enfriarlo, se observa que el hielo
flota sobre la superficie del agua, para explicar este fenómeno es
necesario conocer la organización de las moléculas de agua al momento de formar
un líquido y un sólido, cuando las moléculas de agua se encuentran en estado
líquido estas se atraen gracias a propiedad de doble carga, y se unen a través
de puentes de hidrógeno, pero en esta forma las molecular no cuentan con una
estructura fija, por lo que constantemente las moléculas se encuentran formando
y rompiendo los puentes de hidrógeno, de esta manera pueden tener una
estructura que puede adaptarse en cualquier recipiente sin embargo al no tener
un orden estructurado ocasiona que las moléculas se encuentren concentradas en un espacio específico y tener
una cantidad variable de moléculas de agua en determinado volumen, lo que
conlleva a tener una densidad aproximada de 1g/cm3 aproximadamente, sin
embargo, cuando el agua se encuentra en estado solida este ya tiende a tener
una estructura más organizada en forma hexagonal o también llamada forma de
redes y con una densidad de 0.918 g/m3, de esta forma las moléculas ya se
encuentran esparcidas uniformemente en
el volumen determinado, y esto produce que no puedan tener más espacio entre
ellas ocasionando que hayan menos cantidad de moléculas de agua en determinado
volumen, gracias a esto es que el agua en estado sólido puede tener una
densidad inferior a su estado líquido, ahora para lograr comprender que el
hielo flota es necesario conocer una propiedad que posee el agua muy importante
para poder ejercer este fenómeno; la tensión superficial, esta propiedad
ocasiona que las moléculas que se encuentren dentro del agua rodeadas por
muchas otras moléculas de agua sean atraídas por igual hacia todos lados, sin
embargo las moléculas que se encuentran en la superficie solamente son atraídas
hacia el interior por las demás moléculas, esto ocasiona que la sustancia cree
una pequeña capa en la parte exterior que necesite de cierta fuerza para ser
traspasada, como mencionamos anteriormente el hielo cuenta con una densidad
menor por lo que posicionarse encima del agua líquida ocasiona que esta no
tenga la suficiente fuerza como para poder atravesar las demás moléculas que se
encuentran el estado líquido y por esto es que se puede observar que el hielo
tiende a flotar sobre el agua.
Fenómeno #2: ¿Por qué las
gotas de agua se adhieren a las superficies?
Muchas
veces nos hemos quedado a observar como el agua tiende a quedarse pegada en los
vidrios, plásticos y otros materiales en forma de pequeñas gotas de agua
líquida, para entender cómo es que ocurre esto es necesario tener en cuenta
ciertas propiedades que tiene el agua en su forma molecular, anteriormente se
mencionaron las características más comunes del agua, sin embargo es necesario
recalcarlas para poder comprender este fenómeno, como sabemos el agua está
formado por moléculas que contantemente uniéndose y separándose, aquí cabe
mencionar que la molécula de agua es un dipolo, es decir que contiene ambas
cargas y esto le permite poder crear enlaces fácilmente con otro tipo de
moléculas, de allí es donde surge una propiedad importante de agua llamada
adherencia; es una propiedad que le permite a la molécula poder formar enlaces
con distintas moléculas ajenas al agua y gracias a esto es que puede pegar a
casi cualquier sustancia en la vida real, por eso vemos que el agua muchas
veces se adhiere a algunos materiales, sin embargo para poder adherirse también
necesita tener cierta resistencia o de lo contrario esta podría caer
fácilmente, en esto es donde entra otra propiedad conocida como la tensión
superficial, como se mencionó en el ejemplo anterior esto permite crear una
pequeña capa con las moléculas de agua ubicadas en la superficie y de esta
manera las moléculas que se encuentran en el interior atraen a las que están en
el exterior, gracias a esto es posible poder sostener a cierta cantidad de
moléculas de agua dentro de la capa y creando el efecto que normalmente
conocemos como gota, todo esto junto logra que el agua pueda sostenerse a algunos
materiales por si adherencia y mantener varias moléculas en forma de gota por
su propiedad de tensión superficial.
Fenómeno #3: ¿Por qué sudan
las botellas frías?
Cuando
colocamos una botella con agua en el congelador esta se enfría debido a la
temperatura pero cuando es retirada y colocada a temperatura ambiente podemos
observar que se forman unas gotas fuera de la superficie de la botella que le
dan una efecto que pareciese que la botella esta sudando, esto ocurre debido a
que la superficie de la botella adquiere una temperatura menor a la temperatura
normal y como sabemos el vapor de agua en el aire contiene moléculas de agua
esparcidas alrededor de la botella con sus estructuras separadas debido a poca
atracción entre los puentes de hidrogeno
de sus moléculas que tiene que ver con la temperatura a la que se
encuentra, cuando las moléculas del vapor de agua tienen contacto con la
superficie de la botella que contiene una temperatura menor provoca el aumento de la atracción entre estas
y la formación de puentes de hidrogeno más fuertes entre estas moléculas que a
su vez forman un enlace más fuerte y propicia al cambio del su estado gaseoso a
líquido, luego de esto se adhiere a la superficie de la botella utilizando su
propiedad de adherencia que ocurre debido a que las moléculas del agua contiene
cargas negativas y positivas que le permiten crear uniones fácilmente con las
moléculas de casi cualquier otra molécula vecina y esto le permite poder
pegarse a las paredes de la botella sin problema, aquí también entra la tensión
superficial que como ya se había mencionado le permite atraer a las moléculas
hacia el interior y formar un pequeña capa que contiene a todas las demás
moléculas para formar una gota sobre la botella.
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