Características Del Agua

El Agua es un Compuesto Químico de fórmula H₂O, es decir, formado por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxigeno. Es utilizado por el ser humano en sus tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. En su estado líquido, se caracteriza por ser un gran disolvente de materia inorgánica, y un disolvente regular para algunas sustancias orgánicas. Por ello se le llama El Disolvente Universal.

Historia del Agua

Los antiguos consideraban el Agua como uno de los “cuatro elementos”; los otros eran la tierra, el fuego y el aire. Fue en una época relativamente reciente que se reconoció como una sustancia compuesta.

Lord Henry Cavendish en 1781 fue el primero que preparó agua quemando Hidrógeno en el aire. Antoine Lavoisier demostró más tarde que el Agua se compone únicamente de Hidrógeno y Oxígeno.

Estado Natural del Agua

El Agua es el compuesto más abundante y más ampliamente extendido. Sólida, en forma de hielo o nieve, cubre las regiones más frías de la Tierra. En estado líquido, lagos, ríos y océanos, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre, con una profundidad que llega a ser de unos once kilómetros en algunos sitios.

Está presente en el aire en forma de vapor, a menudo en cantidad cerca de 18000 toneladas, en el aire que gravita sobre cada Km² de la superficie de la Tierra. Hay agua en toda la materia viva, constituyendo el 65% del cuerpo humano. Todos los alimentos contienen agua, en proporción que varía de 7.3% en la harina de avena a 94.7% en la lechuga.

La Pureza del Agua

El Agua (H₂O), tal como se encuentra en la Naturaleza, no es pura; contiene disueltos gases y sólidos. Hasta el agua de lluvia, recogida después de estar lloviendo algún tiempo, para que se hayan eliminado prácticamente todas las partículas de polvo del aire, contiene gases disueltos.

El Agua químicamente pura se prepara se prepara en el laboratorio por destilación. Es muy difícil conservar por algún tiempo agua químicamente pura, debido a la solubilidad de los gases de la atmósfera, en particular el Dióxido de Carbono.

El Agua Destilada que se usa en laboratorios químicos y en acumuladores no es químicamente pura. Es Agua Destilada con una proporción tan insignificante de impurezas que su efecto es inapreciable.

Propiedades Físicas del Agua

Se presentan en la siguiente tabla las principales Propiedades Físicas del Agua, para después explicarlas a detalle:

El Agua Pura es un líquido inodoro, insípido, transparente y casi incoloro. En grandes espesores presenta un matiz algo azulado o azul verdoso. Los Puntos de Congelación y de Ebullición del Agua a una Presión de 760mmHg se toman como 0°C y 100°C respectivamente.

A 4°C el agua alcanza su densidad máxima, y pesa 1 gramo en cada mililitro (1 g/ml). Cuando se calienta por encima o se enfría por debajo de dicha temperatura, el agua se dilata y la densidad disminuye.

El Calor Especifico o Capacidad Calorífica es la cantidad de calor que hay que agregar a una sustancia para elevar su temperatura en un grado. El Agua tiene una Capacidad Calorífica superior a la de cualquier otro líquido o sólido. A 14.5°C el agua tiene un Calor Especifico de 1 cal/g°C. A temperaturas entre 0°C y 100°C, el Calor Especifico  del Agua puede considerarse igual a la unidad sin error apreciable.

Propiedades Químicas del Agua

El Agua tiene la importancia máxima como medio en que se desarrollan cambios químicos. Todas las reacciones asociadas con la vida vegetal y animal necesitan agua para proseguir dentro del organismo viviente.

Hasta la putrefacción de la materia animal o vegetal producida por las bacterias requiere la presencia de humedad. Las frutas, verduras y carnes secas tardan mucho en descomponerse. Por eso la desecación de los alimentos constituye el método más económico e importante de conservarlos.

Muchas reacciones no se realizan sin que haya al menos un indicio de agua. El Hidrógeno y el Oxigeno no estallan cuando están absolutamente secos. El Sodio (Na), metal de gran actividad, puede fundirse en una atmósfera de Oxígeno Puro y seco sin oxidarse. El Hierro no se altera en el aire seco.

Los compuestos reaccionan en disolución acuosa más rápida y completamente que cuando se trituran juntos en Estado Anhidro (sin agua).

El agua reacciona con algunos metales para formar Hidrógeno. Los metales más activos reaccionan a la temperatura ordinaria. Los metales menos activos requieren elevadas temperaturas para reaccionar.

El Agua (H₂O) se combina con los óxidos de los elementos, formando Ácidos y Bases. También reacciona con sales o sus iones para producir disoluciones ácidas o alcalinas por hidrólisis.

El Agua en forma de Hielo

Si se quita calor al Agua a 0°C, se transforma en hielo. Para obtener 1 gramo de Hielo a 0°C, hay que quitarle al Agua 79.71 calorías, las mismas que absorbe 1 gramo de Hielo para convertirse en agua a la misma temperatura. Esta cantidad de calor se llama Calor de Fusión del Hielo. La Densidad del Hielo a 0°C es 0.917 g/ml.

Características del Agua Liquida

Aunque el agua no es un líquido típico en todos sus aspectos, puede, no obstante, servir de ejemplo para exponer las propiedades del estado líquido.

Este estado de la Materia se distingue del gaseoso en que una cantidad determinada de sustancia liquida ocupa un volumen que apenas cambia al variar la temperatura o la presión. Si el Volumen del recipiente que la contiene es mayor que el suyo, quedará por encima un espacio desocupado, como puede observarse en una botella de agua.

A diferencia de los gases, los líquidos son relativamente incompresibles. Por ejemplo, una presión de poco más de 10000 Kg/cm² contrae el agua solamente a unas cuatro quintas partes de su volumen primitivo; mientras que la misma presión ejercida sobre un gas en las condiciones normales reducirá su volumen a casi una diezmilésima del original.

El Agua líquida tiene la cualidad de que permite una gran difusión de las sustancias inorgánicas, como el Cloruro de Sodio (NaCl), el Hidróxido de Sodio (NaOH), el azúcar de mesa o Sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁).

Evaporación del Agua

El Agua en una vasija abierta llega a “consumirse”; el líquido se convierte en vapor. Este fenómeno se llama Evaporación. Los factores que influyen sobre la velocidad con que una cantidad dada de agua se evapora en el aire son tres:

• El área de la superficie expuesta del líquido.
• La temperatura del líquido y del aire que está sobre él: a mayor temperatura, la evaporación es rápida.
• El movimiento del aire por encima de la superficie del líquido: las corrientes de aire, el arrastrar el vapor de encima de la superficie del líquido, aceleran la evaporación.