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El agua: ¿solvente universal?
#PalabrasClave
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H2O
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solubilidad
agua como solvente universal
ósmosis
membrana permeable
membrana impermeable
membrana semipermeable
Lógicamente sabes varias cosas sobre el agua, pero ¿alguna vez te has puesto a pensar en sus propiedades? ¿Conoces cuáles son?
En cuarto grado ya has estudiado varios temas sobre el agua como: cambios de estado, ciclo hidrológico, punto de fusión y ebullición, aguas subterráneas. Ahora te invitamos a saber más sobre sus propiedades.
H2O: La fórmula para el agua.
Seguramente hayas visto y leído esta fórmula en varios lugares, ¿sabes qué significa? y ¿por qué se creó?
H2O es el nombre químico de la molécula del agua, formada por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O).
¿Por qué se crearon las fórmulas?
Para hablar o escribir sobre las sustancias con las que trabajan, los químicos han creado fórmulas que pueden ser entendidas en cualquier idioma. Por ejemplo, en inglés "agua" se dice water y en alemán se dice Wasser. Aunque solo hablen su lengua materna, un peruano, un canadiense y un austríaco saben lo que significa H2O.
Dwutlenek wegla es el nombre polaco de lo que nosotros llamamos "dióxido de carbono". Tanto en Polonia como en Uruguay se representa como CO2 porque se trata de una sustancia formada por un átomo de carbono y dos de óxigeno.
Propiedades del agua: físicas y químicas.
Cuando hablamos de las propiedades del agua debemos diferenciar entre las propiedades físicas y las propiedades químicas.
Una propiedad física se puede medir y observar sin que cambie la composición o identidad de la sustancia. Por ejemplo, es posible determinar el punto de fusión del hielo calentando un trozo y registrando la temperatura en la que empieza a derretirse o a transformarse en líquido. Esto nos permite decir que la temperatura de fusión del agua es 0°. Aunque el estado de la materia cambia (pasa de sólido a líquido), la sustancia sigue siendo H2O.
Para observar una propiedad química se debe efectuar un cambio en la composición o identidad de la sustancia. Por ejemplo, si disolvemos azúcar en agua obtenemos una mezcla (agua azucarada) que ya no puede ser expresada como H2O.
Propiedades físicas del agua:
- Podemos encontrar al agua en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso.
- No tiene color.
- No tiene olor.
- No posee sabor.
- Su punto de ebullición es: 100ºC.
- Su punto de congelación, de fusión, es: 0ºC.
- Es ligeramente conductor de electricidad.
- La velocidad del sonido del agua aumenta con la temperatura.
- Tiene la capacidad de aborsber calor antes de que aumente su temperatura.
Propiedades químicas del agua.
- El agua es el líquido que más sustancias disuelve.
- Reacciona con los metales y con los no metales.
- El agua pura tiene un ph de 7.0. Si supera esta cifra se la denomina alcanlina, mientras que si es menor es ácida. Por eso, el agua para que sea potable tiene que tener un ph entre 6.5 y 8.5.
¿Sabías que...?
El pH es una unidad de medida que sirve para establecer el nivel de acidez o alcalinidad de una sustancia.
Los ácidos y las bases (alcalinos) pueden encontrarse en todas partes. Por ejemplo, en nuestro estómago hay ácidos que ayudan a digerir la comida y existen muchos productos de limpieza muy alcalinos, como el amoníaco o el hipoclorito de sodio.
El pH, junto a otras pruebas e indicadores, nos permite conocer la calidad del agua potable, considerando aceptable para el consumo humano un pH entre 6.5 y 9.5. Otros líquidos, como los jugos de frutas cítricas, aunque suelen tener un pH más bajo, no son perjudiciales para la salud.
Ejemplos:
- Ácido clorhídrico (pH 0)
- Ácido de las pilas y baterías (pH 1)
- Jugo de limón (pH 2)
- Vinagre (pH 3)
- Jugo de naranja (pH 4)
- Cerveza (pH 5)
- Leche (pH 6)
- Agua pura (pH 7)
- Agua de mar (pH 8)
- Agua jabonosa (pH 9)
- Leche de magnesia (pH 10)
- Detergentes (pH 11)
- Amoníaco (pH 12)
- Limpiador de hornos (pH 13)
- Limpiador de cañerías (pH 14)
Solución
Una solución es una mezcla físicamente homogénea, formada por dos o más sustancias que reciben el nombre de solvente y soluto.
Solvente
El solvente es la sustancia que por lo general se encuentra en mayor proporción dentro de la disolución. Las soluciones más importantes son las acuosas, por lo tanto, el solvente más común es el agua.
Soluto
El soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor proporción dentro de la solución.
Solubilidad
Es una propiedad que identifica a las sustancias y nos dice cuánto de ella se puede disolver en otra.
Para que esta propiedad pueda ser medida en cada sustancia, los científicos fijaron en 100 centímetros cúbicos el volumen de líquido en que debe disolverse. También acordaron que la cantidad que se disuelve se exprese en gramos. Veamos un ejemplo: la solubilidad de la sal en agua es de 36 gramos en 100 centímetros cúbicos. Esto quiere decir que en 100 centímetros cúbicos de agua solo se disuelven 36 gramos. Si colocamos, por ejemplo, 50 gramos, se disuelven 36 gramos y 14 gramos quedan en el fondo.
El agua y su capacidad de disolver
El agua es indispensable para la vida, ya que sus propiedades físicas y químicas permiten que los organismos cumplan con sus funciones vitales. Entre las propiedades que presenta el agua, hay una que es particularmente importante para los procesos biológicos y es su capacidad para disolver sustancias. Por eso recibe el nombre de solvente universal, ya que posee la capacidad de disolver muchos tipos de sustancias. El agua disuelve, por ejemplo, sólidos como las sales que están en el suelo terrestre y gases como los que están en el aire. Pero también existen algunas sustancias como las grasas y los aceites que no se disuelven en el agua.
Hagamos un experimento
¿Qué materiales necesitamos?
¿Qué pasos debemos seguir?
¿Qué pasó con la sal? ¿Crees que haya desaparecido? ¿Cómo podrías comprobarlo?
Imagina que tienes mucha sed y solo tienes el agua salada del experimento.
Ya sabes cómo separar la sal del agua, ¿cómo puedes conseguir que el agua evaporada se transforme en líquido para poder beberla?
La ósmosis
Como los seres vivos son altamente organizados, tienen compartimentos separados.
Cada órgano con sus respectivos tejidos, presenta células especializadas con membranas
que las limitan. Esas membranas que separan los diferentes ambientes permitirán o no
que las sustancias pasen de un lugar a otro.
Una membrana puede ser: permeable, impermeable o semipermeable.
Si permite el pasaje de alguna sustancia.
Tipos de membrana
Observa la imagen que aparece debajo. En esta se muestra que el agua se mueve .
Las pelotitas representan a la sustancia azúcar. La coloración más celeste representa
el agua. Se ve que en el recipiente hay dos compartimentos. En uno hay más azúcar que
en el otro. Como la membrana solo deja pasar el agua, el agua viaja del compartimento
donde hay menos azúcar hacia donde hay más azúcar.
De ese modo, la relación entre cantidad de agua y sustancia disuelta se equilibra en
ambos lugares. ¿De qué otra manera se te ocurre que podríamos conseguir equilibrar los
sistemas?
Este proceso tiene mucha importancia biológica y recibe el nombre de ósmosis.
En los organismos vivos, el agua entra a las células a través de la membrana por ósmosis,
esto ocurre, por ejemplo, en las plantas terrestres.