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MANEJO CONOCIMIENTOS
                          PROPIOS DE LAS CIENCIAS NATURALES


                                                       1. El agua y las soluciones

                                       d 1
                                    H                  El agua es una de las sustancias más abundante en la biosfera. Su
                                                       capacidad para formar soluciones con un sinnúmero de sustancias,
                                                       hace que, cerca del 90% de las disoluciones sean acuosas. Por esta
                                                       razón, antes de entrar en materia, vamos a dedicar unas páginas a
                d 2         O              104,5°      esta sustancia única.

                                                       1.1 El agua

                                    H
                                                       1.1.1 Estructura y composición
                                      d 1
                                                       La molécula de agua es triatómica, es decir, está compuesta por tres
               Figura 1. El agua es una molécula polar. Las cargas   átomos: dos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos mediante enla-
               parciales de diferentes moléculas se atraen entre sí,   ces covalentes polares. Estos átomos no están unidos en línea recta,
               formando puentes de hidrógeno.
                                                       sino que se ubican formando un ángulo de 104,5° (figura 1). Esta
                                                       forma geométrica hace que la molécula de agua sea dipolar, con una
                                                       carga negativa en el extremo donde se halla el átomo de oxígeno y
                                                       cargas positivas cerca de los hidrógenos. Entre diferentes moléculas
                                                       de agua se generan fuerzas de atracción medidas por estas cargas. A
                                                       esta interacción característica del agua se le conoce como puente de
                                                       hidrógeno.

                                                       1.1.2 Propiedades físicas
                                                       A  continuación  mencionaremos  algunas  de  las  características  del
                                                       agua:
                                                       n	 Punto de ebullición y punto de fusión. A nivel del mar, la tempe-
                                                         ratura de ebullición del agua es de 100 °C y la de fusión es de 0 °C.

                                                          Estas temperaturas son altas si se comparan con las de otros com-
                                                         puestos formados por hidrógeno y un elemento no-metálico, del
                                                         mismo grupo del oxígeno, como el ácido sulfhídrico (H S), cuyos
                                                                                                          2
                                                         puntos de fusión y ebullición son 281 °C y 261 °C, respectiva-
                                                         mente. Esto se debe a la capacidad del agua para formar puentes
                                                         de hidrógeno.
                                                                                              3
                                                       n	 Densidad. La densidad del agua es 1 g/cm , cuando se encuentra a
                                                         4 °C y a 1 atm de presión. Esto quiere decir que, en 1 cm  de agua
                                                                                                           3
                                                         encontramos una masa de 1 g, bajo estas condiciones de tempera-
                                                         tura y presión. Como podrás intuir, la densidad del agua varía con
                                                         la temperatura. Así, por ejemplo, a 20 °C la densidad del agua es
                                                         0,998 g/cm . Sin embargo, cuando el agua cambia del estado líquido
                                                                   3
                  Agua	           Agua
                 sólida          líquida                 al sólido, en vez de contraer su volumen, como ocurre con el resto
                                                         de los líquidos, se expande, disminuyendo su densidad. Esto se
                                                         debe a que las moléculas se reorganizan en agregados moleculares,
                                                         que ocupan más espacio. Debido a la menor densidad del hielo con
                                                         respecto al agua líquida, es posible que este flote (figura 2).
                     Átomos	de	      Átomos	de	        n	 Apariencia. El agua pura es incolora, inodora e insípida. Cualquier
                     oxígeno         hidrógeno           cambio en estas propiedades se debe a sustancias extrañas que
                                                         están disueltas en ella. El agua para ser potable debe estar bien ai-
               Figura 2. El hielo es menos denso que el agua líquida,   reada, debe contener oxígeno en disolución, debe disolver el jabón,
               gracias a que las fuerzas de atracción intermoleculares   no debe poseer materia orgánica en descomposición, ni sustancias
               forman agregados tridimensionales, que ocupan más   nitrogenadas.
               espacio.
           178  © Santillana





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