El agua es la sustancia primordial para el desarrollo y mantenimiento de la vida en el planeta. Ya ves que en los desiertos hay muy pocos seres vivos, por el contrario en los lugares con agua hay diversidad de seres vivos. Sin el agua no se desarrolla la vida. Tú cocinas con agua, tu higiene la llevas a cabo con agua, las primeras carreteras fueron sobre agua (canoas), después de comer bebes agua.
Y a propósito, ¿tienes sed o apetito?, si es así te sugiero que te tomes unos 10 minutos para alimentarte, puesto que es necesario que recuperes energías para seguir estudiando y que tengas éxitos en tu preparación profesional, por el bien de la humanidad. ¡Sigue adelante, el futuro es tuyo!
Bueno, todo en la vida necesita agua. Tú sabes que las sustancias se disuelvan en el agua y de esa forma es más fácil formar nuevos compuestos. El papel del agua en las reacciones químicas (formación de sustancias) es arrastrar sustancias de un medio a otro; cuando las sustancias se juntan, reaccionan. Imagínate al planeta como un gigantesco laboratorio en el que hay muchas sustancias en sus medios. Estas sustancias no se mezclan a menos que alguien o algo las acerque. En la Tierra es el agua la sustancia que lo hace, pero las lleva disueltas y en esa forma reaccionen fácilmente.
De esa manera se han formado todos los objetos en la naturaleza. Así que el papel del agua es disolver y aproximar todas las sustancias para que formen nuevos cuerpos. De igual manera, en el agua de nuestro cuerpo se disuelven las sustancias para que el organismo las pueda absorber y pueda funcionar. Si nuestra saliva no tuviera agua, un simple dulce no podría ingresar y si se ingiere entero, se necesita el agua estomacal para poderlo digerir.
Para finalizar esta unidad, recuerda que cuando el agua se calienta, sus moléculas van adquiriendo energía y ella hace que se muevan, cada vez con mayor velocidad, las que están cerca de la superficie del líquido, abandonan el mismo y se forma el vapor. Si por el contrario se enfría hasta 0°C, el movimiento se detiene y se vuelve hielo (sólido).
Las moléculas de agua se encuentran fuertemente unidas, una a la otra, por medio de enlaces llamados puentes de hidrógeno y a esa fuerza se le llama FUERZA DE COHESIÓN, que sólo se puede romper agregándole energía al agua, una forma es calentándola.
El agua moja, debido a otra fuerza que se llama FUERZA DE ADHESIÓN, que se da por la energía libre; por ser una molécula polar, se va adhiriendo a los objetos. A estas dos fuerzas se deben todos los fenómenos que se llevan a cabo dentro del agua y con el agua.
El pH. Significa potencial de Hidrógenos.
El agua es, en general, por su carácter débil y covalente, como un dipolo, el disolvente universal y dentro de su fase líquida se llevan a cabo las más importantes reacciones químicas orgánicas e inorgánicas habidas.
Así, a partir del producto iónico del agua, se pudo establecer un patrón para la escala de pH, muy útil en el conocimiento pro nutricional de todos los seres vivos y el equilibrio de sus reacciones metabólicas. Esta escala fue ideada partiendo de las concentraciones de OH- y H+ existentes en solución. El carácter ácido se lo confiere a una solución el hecho de que haya mayor concentración de hidrógenos y por el contrario el carácter alcalino, cuando existe mayor concentración de iones OH-.
En las reacciones con ácidos y bases, un ácido de Lewis es un aceptor de pares de electrones potencial y una base de Lewis es una sustancia que puede actuar como dador de pares de electrones. De acuerdo a Brönsted-Lowry, un ácido es un dador de protones y una base es un aceptor de protones.
Una reacción ácido – básica comprende siempre un par ácido – básico conjugado, constituido por un dador de protones y el correspondiente aceptor de protones. El ácido acético: CH3 – COOH y el anión acetato: CH3 - COO- forman un par conjugado ácido-básico.
Escala de pH: pH son las iniciales que se utilizan para describir el significado de potencial hidrogénico de cualquier sustancia. En palabras simples significa la medida de la concentración de iones hidrógeno (H+) que existen en una solución cualquiera. La concentración de moles por litro de solución.
Un mol es la cantidad de partículas de una sustancia, equivalente a su peso ya sea atómico o molecular, según la sustancia de que se trate. Así, una mol de carbono = 12 gramos de átomos de carbono = 12
Una mol de agua = 18 gramos de moléculas = 18
Una mol de H3PO4 = 98 gramos de moléculas de ácido fosfórico = 98
Una mol tiene tantas unidades (átomos o moléculas), iguales, constantes, tanto de una como de otra sustancia equivalentes al número de Avogadro = 6.023 X 1023 átomos o moléculas. Esto significa que una mol de hidrógeno tendrá esa cantidad de moléculas de hidrógeno y una mol de platino tendrá esa misma cantidad pero de átomos ya que, el hidrógeno se encuentra en estado molecular y el platino en estado atómico.
El agua es prácticamente neutra y tiene una ionización de 1 X 10 –7 moles de hidrogeniones (una diez millonésima parte de una mol de moléculas de agua se encuentran ionizadas como H+ = 1/10 000 000). El pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de hidrógenos que se encuentran ionizados en una solución. Así, el logaritmo negativo de la concentración de hidrógenos del agua es 7 (– {log 1 X 10–7})
Las sustancias ácidas ceden protones (H+) y las sustancias básicas son receptoras de protones (ceden OH –1).
El agua pura, es una sustancia que se considera neutra y su pH es 7, por eso mismo es que se considera en la escala que 7 es un pH neutro. Cuando se dice la reacción de una sustancia se está refiriendo al pH de la misma; así puede hablarse de una reacción alcalina (básica) o de una reacción ácida.
ESCALA DE pH
Por ejemplo si en una solución agregamos 0.1 moles (0.1 molar = 0.1 M) de ácido clorhídrico, la mezcla contendrá una concentración aproximada de 0.1 moles de H+ como iones hidronio y de igual manera 0.1 moles de iones Cl–, porque el ácido clorhídrico es un compuesto fuerte, de manera que se ioniza casi completamente, si expresamos el 0.1 en notación científica será 1 X 10 –1; el logaritmo negativo de esta cantidad es 1, así su pH es 1 y revisando en la escala corresponde a una solución ácida.
- Si se mezcla cloruro de hidrógeno (HCl) al agua, la cantidad de iones H+ será mayor que de iones OH–, entonces la solución es ácida.
- Si se le agrega NaOH (hidróxido de sodio) entonces contendrá más iones hidroxilo entonces la solución será básica (alcalina).
Una base tiene más iones hidróxido que hidrogeniones y un ácido contiene mayor cantidad de hidrogeniones que hidroxilos. En este caso ácido es el HCl y básico el NaOH.
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