AGUA SUSTANCIA VITAL PARA LA VIDA

Ficha de trabajo: Propiedades Físicas del Agua
1° año B.D. Química
Prof. Javier Ponce
AGUA SUSTANCIA VITAL PARA LA VIDA
 ¿Qué tipo de enlace químico mantienen unidos a los átomos de H y O en la molécula de agua?
Representa a la molécula teniendo en cuenta que el ángulo de enlace HOH es de 104.5 °.
 Como resultado del tipo de enlace que se establece entre los átomos del H y O las moléculas de
agua son moléculas dipolares.
 Realiza la siguiente experiencia en tu casa. Abre la canilla de manera tal que caiga un chorrito
débil y continuo de agua. Acerca a él una regla de plástico previamente frotada en lana. Registra
tus observaciones y concluye al respecto.
 ESTADOS DE AGREGACIÓN o ESTADOS FÍSICOS DEL AGUA
EASTADO SÓLIDO: en el hielo, todas las moléculas de agua se encuentran asociadas. Se establecen entre ellas interacciones, fuerzas de
atracción intermoleculares que reciben el nombre de ENLACE o PUENTES DE HIDRÓGENO y donde cada átomo de H actúa como
“puente” que conecta moléculas de agua.
El resultado es una red tridimensional ordenada de moléculas de agua asociadas. Como los enlaces o puentes de H son fuerzas de
atracción intermoleculares fuertes, las moléculas de agua ocupan posiciones fijas en la estructura (no inmóviles, vibran), de manera tal
que quedan huecos, espacio vacío. Esta estructura es, por lo tanto, relativamente “hueca” y abierta, como lo muestra el modelo debajo.
ZOOM
Enlace Covalente Polar.
--------- Enlace o Puente de Hidrógeno.
 ¿Qué son los enlaces o puentes de hidrógeno? ¿Cómo se establecen? ¿Todas las moléculas pueden establecer este tipo de
interacciones?
ENLACE DE HIDRÓGENO O “PUENTE DE HIDRÓGENO”: es la fuerza de atracción intermolecular que existe entre los
átomos de Hidrógeno de un enlace polar (sobre todo un H-F; H-O; H-N) y un par de electrones no compartido de un átomo
electronegativo (F, O, N) de una molécula vecina.
Los enlaces o puentes de hidrógeno son un tipo de fuerzas de atracción electroestáticas intermoleculares y son diferentes de los
enlaces o uniones químicas, entre otros aspectos, porque, la energía de enlace correspondiente a esta interacción es menor que la
de cualquier enlace químico.
 Indica cuales de las siguientes moléculas forman enlace o puente de H y represéntalo.
H2S
HF
CO2
H2
NH3
 ESTADO LÍQUIDO: al fundirse el hielo, se rompen algunos enlaces de H provocando la ruptura parcial de la estructura
tridimensional ordenada. Como resultado de esto, el agua líquida está formada por algunos pequeños grupos de moléculas
asociadas por enlace o puente de hidrógeno y otro número aún mayor de moléculas “libres”.
1. Realiza una representación del agua líquida a nivel submicroscópico.
 ESTADO GASEOSO: en el vapor de agua las moléculas de agua se encuentran muy separadas entre si, tienen mayor energía
cinética y no se establecen entre ellas ningún tipo de fuerzas intermoleculares.

PROPIEDADES FÍSICAS:
Propiedad Física: es aquella propiedad que pude determinarse cuando un sistema no sufre modificaciones en su composición química.
Ejemplo: densidad, punto de fusión, punto de ebullición.
1. Explica por qué la densidad del agua sólida es menor a la del agua líquida, a diferencia de lo que ocurre con la mayoría de las
sustancias. Datos: Densidad de hielo a 0°C = 0,917 g/mL y la densidad del agua líquida a 4 °C = 1,000 g/cm3.
2. Analiza el siguiente cuadro. ¿Qué relación existe entre la masa molar molecular de la sustancias y los puntos de ebullición y fusión.
3. Realiza una gráfica punto de fusión en función de las masas molares, y punto de ebullición en función de las masas molares de los
compuestos de la tabla. Teniendo en cuenta lo analizado, ¿qué valores de P.f. y P.eb. cabe esperar para el agua?
4. Completa el cuadro y responde por qué el agua presenta punto de fusión y punto de ebullición anormalmente altos en comparación
con compuestos similares.
Grupo VI A
Compuestos
Masa Molar Molecular
P.f.
P.eb.
Estado de
(g/mol)
normal (°C) normal (°C)
agregación a 20 °C
O
S
Se
Te



H2 O
H2 S
H2Se
H2Te
18,0
34,0
81,0
129,6
-85,5
-60,4
-48,9
-60,7
-41,5
-2,2
 AGUA COMO SOLVENTE:
¿Qué significado tiene los términos soluble e insoluble?
La siguiente estructura del agua no sólo tiene como consecuencia fuerzas relativamente
intensas entre las moléculas (enlaces de hidrógeno), sino que también hace posible que el
agua disuelva un gran número de sustancias (iónicas y covalentes). Es por esto que el agua es
considerada como “el disolvente universal”.
El elevado poder disolvente del agua puede explicarse porque las moléculas de agua son
dipolares y además forman enlace o puente de hidrógeno con otras moléculas.
Una solución es un sistema homogéneo formado por más de un componente químicamente independiente entre sí,
que se distribuyen uniformemente en todo el sistema. Al componente que se encuentra en mayor proporción en moles
generalmente se le denomina solvente y a los restantes, soluto.
Analiza la figura siguiente en la que se representa un
soluto (NaCl) y un solvente (H2O):

¿Cuál de los dos modelos en la parte inferior representan a
la solución obtenida? Fundamenta tu respuesta.
 ¿Cómo se distribuyen las partículas de soluto y solvente en
la solución?
 ¿Qué significa que una solución sea un sistema
homogéneo?
 Una sustancia molecular apolar como la naftalina, ¿se
podrá disolver en agua? Fundamenta tu respuesta.
Cuando la cantidad de soluto disuelta en una solución
es la máxima posible, la solución se encuentra
saturada. Esto dependerá de una propiedad del soluto
denominada solubilidad. El valor de la solubilidad es
el coeficiente de solubilidad, que expresa la máxima
masa de soluto en gramos que se puede disolver en
100 g de solvente a una temperatura y presión
determinada.
 ¿Cómo se puede verificar que una solución está
saturada sin realizar ningún tipo de medición?
 Analiza la curva de solubilidad del nitrato de potasio (KNO3) en
función de la temperatura:
1) ¿Cuál es la máxima masa de esta sal que se podrá disolver en
100 g de agua a una temperatura de 60 ºC?
2) Si una solución saturada de la sal a 60 ºC la enfrías hasta 30 ºC,
¿qué tipo de sistema se obtendrá? ¿por qué?
Si disuelves 40,0 g de nitrato de potasio en 100,0 g de agua a
50 ºC, ¿Qué tipo de solución habrás preparado? ¿Por qué?
Describa el sistema formado.