Unidad 1b, Agua.
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Universidad de Buenos AiresFacultad de Agronomía
Cátedra de química General e inorgánica
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA AGRÍCOLA Y AMBIENTAL
Universidad de Buenos AiresFacultad de Agronomía
Cátedra de química General e inorgánica
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA AGRÍCOLA Y AMBIENTAL
UNIDAD 1 Propiedades de algunos elementos de grupos representativos y de transición, Relación estructura-propiedades de algunas sustancias inorgánicas de importancia en ecosistemas agroambientales. OBJETIVOS Apreciar la importancia de ciertos elementos químicos y sustancias en: el sistema suelo – planta – agua - atmósfera, en los seres vivos, en los alimentos, en las contaminaciones ambientales. Explicar la relevancia de sus concentraciones y de las reacciones en que participan.
UNIDAD 1 Propiedades de algunos elementos de grupos representativos y de transición, Relación estructura-propiedades de algunas sustancias inorgánicas de importancia en ecosistemas agroambientales. OBJETIVOS Apreciar la importancia de ciertos elementos químicos y sustancias en: el sistema suelo – planta – agua - atmósfera, en los seres vivos, en los alimentos, en las contaminaciones ambientales. Explicar la relevancia de sus concentraciones y de las reacciones en que participan.
PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
Cinta transportadora oceánica(explicación) http://www.windows2universe.org/earth/Water/circulation1.html&lang=sp
videos: http://www.youtube.com/watch?v=r007hgVywLE
http://www.youtube.com/watch?v=-JSXT-Ntgl8
OBSERVACIONES
• En la naturaleza, se la encuentra en abundancia en los tres estados de agregación: líquido, sólido, y vapor, en las condiciones de temperatura y presión normalmente halladas en la tierra.
• En estado sólido: hielo, flota en el líquido.• Disuelve más sustancias que cualquier otro líquido.
En estado natural nunca se la halla pura. En suelos, océanos, o nuestros cuerpos, transporta especies químicas diversas.
OBSERVACIONES
• Tiene tendencia a mantenerse unida y es elástica:por ejemplo forma gotas, en vez de desparramarse en una película delgada.
• “Trepa” por conductos pequeños: acción capilar, lo que permite que ella, y las especies disueltas, puedan moverse a través de por ejemplo, raíces , o capilares sanguíneos.
• Capacidad de regulación térmica. Se requiere, respecto de otras sustancias, mayor cantidad de calor para que su temperatura se eleve.
A que se deben estas cualidades tan notables?
Para responder esta pregunta hay que indagar en:
• La estructura molecular del agua.• Las fuerzas intermoleculares.
Estructura molecular y Dipolo
• La polaridad de los enlaces H-O, y la geometría de la molécula, determinan que el agua tenga un momento dipolar muy elevado.
Enlace Puente Hidrógeno
• En sustancias moleculares, la intensidad de las fuerzas intermoleculares son las responsables del estado de agregación en las condiciones de temperatura y presión dadas.
• Las fuerzas intermoleculares más intensas son las de los enlaces puente de hidrógeno.
• En escalas relativas:Enlace
CovalentePuente
hidrógenoOtras fuerzas
intermoleculares
100 10 1
FUERZA INTERMOLECULAR ENTRE MOLÉCULAS DE AGUA
La gran intensidad de este tipo de enlace es la principal responsable de las propiedades singulares y únicas del agua.
ESTRUCTURA DEL HIELO
* Los cristales de agua forman una red hexagonal, con mucho espacio interno
* Cada átomo de O esta unido a dos de H por enlace puente hidrógeno
ESTRUCTURA DEL HIELO
Densidad
• Para una sustancia pura, el comportamiento más común es: A mayor T, menor Densidad (aumento de Volumen a igualdad de Masa).
• En el agua, entre el punto de fusión(0ºC) y los 4ºC: A mayor T, mayor Densidad!– Consecuencias:
-El agua se congela en superficie-El agua se mantiene líquida por debajo, y al ser más densa, se sumerge transportando O2 disuelto y nutrientes
Densidad en Función de la Temperatura
Presión de Vapor
Compuesto
Presión de vapor a 20 ºC (en mm Hg.)
H2O 17,5
CCl4 91
CHCl3 160
Temperatura de Ebullición
• Comparación entre hidruros de los grupos 16 y 14
Temperatura de Ebullición
• Comparación entre hidruros de los grupos 15, 16 y 17
Capacidad Calorífica
CompuestoCalor
especifico (cal/g ºC) a 25 ºC
H2O 1
Acero 0,107
Cobre 0,092
Plomo 0,03
Cuanto mayor es el valor de la capacidad calorífica, mayor es la capacidad para regular o moderar los cambios de temperatura! tanto a nivel planetario, como orgánico.
Tensión Superficial
CompuestoTensión
superficial (dinas/cm)
H2O 72,7
Ácido acético
27,6
Metanol 22,6
Acetona 23,7
Tensión Superficial
Peso mosquito
El agua como solvente,sales:
• El elevado momento dipolar del agua, es la razón de su elevada constante dieléctrica:
* A mayor , menor es la fuerza coulombica entre cargas eléctricas
Material Agua 80,4
Etanol 32,6Benceno 2,3
El agua como solvente,moleculas:
El agua forma enlaces puente H con funciones químicas polares en proteínas, lípidos y carbohidratos
PROPIEDADES COLIGATIVAS
Descenso crioscópico
Aumento ebulloscópico
Presión osmótica
Descenso de la presión de vapor del solvente
El grado en que un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración.
ΔT = Kf · mKf es una constante de congelación del disolvente. Su valor, cuando el solvente es agua es 1,86 ºC.kg/mol.
ΔTb = Kb · mKb es una constante de ebullición del disolvente. Su valor cuando el solvente es agua es 0,512 °C kg/mol.
P = M · R · T