VI. propiedades únicas del agua
A. Propiedades Térmicas (una buena manera de organizar, entender y aprender las propiedades térmicas es para usar el diagrama de Estado Changeof para H20).
1. Puntos de fusión y ebullición (o temperaturas)– H20 cambia el estado de sólido a líquido a la temperatura de fusión y de líquido a gas a la temperatura de ebullición. El agua se derrite y hierve a una temperatura increíblemente alta para un compuesto compuesto de tales elementos ligeros., El gráfico muestra los puntos de fusión y ebullición del agua en comparación con los de algunos compuestos similares que se forman entre el hidrógeno y los otros elementos del grupo VI-A en la Tabla periódica (sulfuro de hidrógeno,selenuro de hidrógeno y telururo de hidrógeno). Observe cómo las temperaturas del agua están fuera de línea con lo que sería predicho por el comportamiento de los otros compuestos similares.
a., La razón de las altas temperaturas de fusión y ebullición es el enlace de hidrógeno entre las oléculas de agua que hace que se peguen y resistan ser separadas, lo que sucede cuando el hielo se derrite y el agua hierve para convertirse en un gas.
b. Importance = sin esta ‘pegajosidad’ el agua no sería un líquido sobre gran parte de la superficie de la Tierra donde las temperaturas son relativamente altas y no tendríamos un océano.
2., Calor específico o capacidad de calor – la capacidad de calor específica de un compuesto es una medida de lo difícil que es conseguir que las moléculas del compuesto vibren. Porque después de todo la temperatura es solo una medida de movimiento molecular – cuanto más vibran las moléculas de un compuesto-más alta es la temperatura del compuesto. Fuera sobre la base de la unión de hidrógeno de las moléculas de agua es muy difícil conseguir vibrar en comparación con las moléculas de cualquier otra sustancia común. Por lo tanto, se dice que el agua tiene una alta capacidad de calor específico o calor específico.
a., Definición estricta de la capacidad calorífica = la cantidad de calor requerida (calorías de medición) para elevar la temperatura de 1 gramo de una sustancia en 1oC.
b. recuerde que el calor y la temperatura no son lo mismo. El calor es una forma de energía, mientras que los cambios de temperatura son una respuesta a los cambios en la cantidad de energía térmica disponible. El grado de movimiento molecular en una sustancia se mide por su temperatura – cuanto más vibran las moléculas – mayor es la temperatura de la sustancia., Como resultado, la energía térmica puede añadirse a un sistema sin causar un aumento de la temperatura. La entrada de calor solo aumenta la temperatura si causa un aumento de la vibración del molecules.In en el caso del agua líquida, debido a que los enlaces de hidrógeno suprimen la vibración, la temperatura no aumenta tanto como lo haría sin la presencia de fuertes enlaces de hidrógeno.
C. Importance = dado que el agua puede absorber mucho calor con solo un pequeño aumento de intemperatura, las temperaturas de grandes cuerpos de agua permanecen relativamente constantes., Este amortiguamiento térmico protege la vida en la tierra de posibles fluctuaciones de temperatura letales.
3. Cambios de estado de H2O
a. los estados de la materia son sólidos, líquidos y gaseosos. Debido a la Unión de hidrógeno, es muy difícil separar las moléculas de agua de la superficie de un líquido para formar un vapor. También es difícil separar las moléculas de la superficie del hielo para formar agua líquida.
b., Requiere mucho más calor (medido en calorías) de lo esperado para cambiar el H2O del hielo al agua y del agua al gas.
4. Calores latentes de fusión yvaporización: mide cuánto calor debe agregar a una sustancia para fundirla o vaporizarla una vez que haya aumentado la temperatura a sus puntos de fusión y ebullición. La energía excesiva necesaria para derretir y hervir H2O se debe a los enlaces H.
a., Importancia = el agua líquida puede absorber mucho calor en un lugar de la Tierra (como en los trópicos) cuando ocurre la evaporación y luego transportar este calor a otro lugar donde las acuarelas, condensa y libera el calor almacenado. Esto significa que la evaporación disipa gran parte de la energía del Sol, moderando y estabilizando la temperatura de la superficie de la tierra sin cambios apreciables en la temperatura del Océano. Este almacenamiento y transporte de la carne también tiene consecuencias significativas para el clima y las tormentas como los huracanes.
5., Densidad-debido a la unión única yestructura de la molécula de agua sólida H2O (hielo) es menos densa que el agua líquida. Por lo tanto, cuando el agua se congela, el hielo flota en la parte superior del agua líquida más densa en lugar de hundirse en el fondo. Esto es diferente de la mayoría de los compuestos que son más densos en el estado sólido que en el estado líquido.
a. importancia-los lagos de Agua Dulce en latitudes medias no congelan sólidos. En cambio, el hielo flota en la parte superior y como una manta, aísla el resto del lago de las temperaturas de congelación., Esto influye profundamente en los ciclos de los organismos que viven en estos lagos.
1) el mismo efecto no se ve en el agua de mar debido a la sal en el agua de mar el contenido de sal es tan importante o más importante para la densidad thantemperature.
B. propiedades de los disolventes: los líquidos dipolares como el agua son excelentes disolventes para sustancias iónicas como el NaCl. El agua es probablemente el mejor solvente de la naturaleza. Es decir, es bueno para disolver solidsinto iones en solución., Las watermoléculas dipolares unen sus extremos cargados a los átomos con carga opuesta de las substancias sólidas sumergidas en ellos y tiran de los componentes del sólido en la solución como iones disueltos. Las sustancias iónicas son más susceptibles a esto porque constan de un marco de partículas cargadas positiva y negativamente.
1. Saturado-cuando el agua ha disuelto todo un sólido dado que puede contener
2. Las sales disueltas elevan el punto de ebullición y deprimen el punto de congelación del agua
3., Cuando ocurre la evaporación y la congelación, los materiales disueltos permanecen detrás y principalmente el agua pura pasa a forma gaseosa o sólida.
C. Lighttransmission
1. El agua de mar transmite las longitudes de onda visibles de la luz solar, lo que permite que las plantas vivan en el agua de mar. No todas las longitudes de onda de la luz visible se transmiten por igual.
a. las longitudes de onda rojas se absorben aproximadamente en el primer metro.
b. Las longitudes de onda amarillas se absorben en aproximadamente los primeros diez metros.
c., Todo lo que queda son las longitudes de onda azules y debido a la percepción del color es debido a la reflexión de nuevo a nuestros ojos de las longitudes de onda de un color en particular,el océano por lo general aparece azul-verde. Estas son las longitudes de onda que se absorben menos fácilmente.
D. Soundtransmission
1. El hecho de que el agua transmita sonido es importante para algunas formas de vida.
a. Ballenas, delfines, peces, etc. usa su «sonar» para rastrear presas y/o capturar depredadores.
b., Los seres humanos han utilizado esta propiedad como una herramienta de investigación y sub-buscador.