USO RESPONSABLE DEL AGUA:

Sabemos que el agua es buena para el ser humano pero también sabemos que ya es escasa. Aunque el 70% de la superficie del Planeta Tierra es agua, menos del 1%  es potable, por tal motivo  debemos ser cuidadosos y aprender a utilizarla de forma responsable.

Actualmente la falta de agua se puede convertir en un problema para muchas áreas geográficas. Las administraciones, preocupadas para satisfacer las necesidades  de la población pueden limitar el uso de agua potable en diferentes ámbitos. Tanto el uso de agua para la vida cotidiana  como para riego agrícola y otros sectores pueden verse afectados.

Los principales consumidores son los sectores  agropecuario e industrial, por ello los países desarrollados tienen  controles ambientales cada vez más estrictos.

 Pero desde las casas también podemos ayudar con algunos de los siguientes consejos:

-          Repara las instalaciones defectuosas que hacen fugas de agua

-          - Cerrar bien la llave después de usarla.
- No dejes la llave abierta si no la estas utilizando. Ábrela en el momento de entrar a  la ducha. Mantenla cerrada mientras te cepillas los dientes. No desperdicies  el agua mientras realizas  otra actividad.
- Utiliza la lavadora con la carga completa de ropa.
- No dejes las mangueras abiertas.
- No laves tu automóvil con manguera. Mejor llena cubetas con agua, así no se desperdiciara tanta.
-Cuando abras la llave de la ducha, mientras el agua se calienta pon una cubeta para que el agua no se desperdicie, y el agua que caiga en el recipiente la puedes usar para el inodoro.

 






Neutralización y formación de sales

Neutralización: es el proceso químico mediante el cual un acido reacciona con una base y como productor de la reacción obtenemos  sal y agua.
acido+baseàsal+agua
La disolución que se forma entre los productos de la reacción agua mas sal, es neutra ya que si comprobamos  el PH de la misma es de 7 (punto neutro)
Para detectar el momento en que se ha completado la neutralización se emplea un indicador
Acido +  Base à  sal     + agua
AC sulfúrico  + Hidróxido de sodioà sulfato de sodio +  agua
H2SO4 + 2NaOH  à Na2CO + 2H2O
HCL +  NaOH à NaCI + H2O
HCL +KOH à KCL + H2O
H2SO4 + Cu(OH)2 à CuSO4 + 2H2O
Basándonos  en la teoría de Arrhenius para explicar la neutralización   esta se reduce a una reacción entre los iones H+, los OH sobrantes darán un carácter básico a la disolución o viceversa.

 Ácidos, bases y pH:

Ácidos: tienen un sabor ácido, corroen el metal, cambian el litmus tornasol (una tinta extraída de los líquenes) a rojo, y se vuelven menos ácidos cuando se mezclan con las bases.

Las Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos básicas cuando se mezclan con ácidos.

El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la  alcalinidad de una disolucion. El pH indica la concentración de iones Hidrono [H₃O⁺] presentes en determinadas sustancias.  Este término fue descubierto  por el químico danés Sorensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.

Indicadores: son compuestos químicos, que por medio del color, nos permiten identificar las sustancias ya sean bases neutros o ácidos:

Indicador	Intervalo de PH	acido	base
Violeta de metilo	0 a 2	amarillo	violeta
Anaranjado de metilo	3.1 a 3.4	rojo	amarillo
Verde de bromocresol	3.8 a 5.4	amarillo	verde azulado
Rojo de metilo	4.2 a 6.3	Rojo	Amarillo
Papel tornasol	4.5 a 8.3	rojo	azul
Fenolftaleína	8.3 a 10	incoloro	rojo
Amarillo de alizarina	10.1 a 12	Amarillo	Lila

                                                 
  Los extractos de diversas  verduras o flores pueden servir como indicadores de acidez y basicidad de las soluciones ejemplo: col morada, betabel, buganvilia, flor de Jamaica etc.

Electrolitos y no electrolitos:

Las sustancias como los ácidos, las bases y las sales que al ser disueltas  tienen la propiedad de ser conductoras de la corriente eléctrica, reciben el nombre de electrolitos, las de mas sustancias se consideran como no electrolitos.

TEORIA DE ARRHENIUS

Aunque anteriormente tuvo poca aceptación, a sido de mucha utilidad en la química moderna  al constituir la base teórica del  comportamiento de los electrolitos en el desarrollo de la electroquímica la teoría de la disolución electrolítica se funda en los siguientes puntos

• Los electrolitos, al ser disueltos, se disocian parcialmente, en iones cargados eléctricamente haciendo que la carga parcial de los positivos sea igual a la carga total de los negativos.

• La carga de los iones, de un átomo que forman los radicales de los electrolitos, es igual a su valencia. Es negativa (aniones) para los no metales y positiva (cationes) para los metales.

• Los iones actúan independientemente unos a otros así como de las moléculas no disociadas y constituyen El coeficiente de disolución electrolítica dé un  electrolito disuelto es la relación entre el numero de moléculas disociadas partículas diferentes con propiedades químicas y físicas características.

• La disociación de un electrolito es un proceso reversibles ya que en los iones originados se unen a su vez para formar de nuevo las moléculas del correspondiente compuesto

y el numero total de moléculas disueltas. El valor del electrolito es siempre menor que 1 y varia de un electrolito a otro siendo mayor cuando la disolución aumenta. Así los ácidos y bases fuertes tienen iones muy asociados mientras que la solución del los ácidos y bases débiles contienen una mayoría de moléculas no disociadas. 

Soluciones. Concentración en por ciento y molaridad

El análisis cuantitativo se  determina en la cantidad de la sustancia que se desea analizar en una muestra que se disuelve y se hace reaccionar con otra de concentración conocida, la determinación se puede llevar a cabo por peso o por relación con el volumen gastado de reactivo , puesto que la mayoría de las reacciones químicas se llevan

A cabo solución, es necesario estudiar la composición de ellas para lo cual definiremos lo siguiente:

Una solución  es una mezcla homogénea de dos o más componentes, aquel que se encuentra en mayor proporción se llama solvente y las demás sustancias se denominan solutos y decimos que están disueltas en el disolvente.

Definiremos con el término concentración a la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de disolvente o de solución. Entre mayor sea la cantidad de soluto disuelta más concentrada estará la solución.

Las unidades de concentración más empleadas son la Molaridad, porcentajes, fracción molar, partes por millón, Normalidad y molalidad, las cuales están dadas por las expresiones matemáticas de la siguiente tabla.

 

 

Molaridad:

Es una de las formas más frecuentes de expresar la concentración de las disoluciones en química. Indica el número de moles de soluto disueltos por cada litro de disolución; se representa por la letra M. Una disolución 1 M contendrá un mol de soluto por litro, una 0,5 M contendrá medio mol de soluto por litro, etc. El cálculo de la molaridad se efectúa determinando primero el número de moles y dividiendo por el volumen total en litros:

 

 

 Tanto por ciento en peso:

Indica la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolución. Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente:

Siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente.

Regulación del clima

La temperatura promedio de la superficie terrestre se sitúa en unos agradables 15° C. Debemos agradecer  al efecto invernadero natural que contribuye a retener en la atmósfera la radiación térmica emitida por la superficie de la Tierra. Sin este efecto natural, la temperatura media sería unos -18° C.

En la regulación del clima global participan todos los sistemas de la naturaleza: la atmósfera y la hidrosfera ( sobre todo los océanos), la criosfera (hielo, nieve), la litosfera (la corteza terrestre) y la biosfera. En las últimas décadas, también el ser humano (como causante del aumento en la emisión de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano) se ha convertido en un factor que afecta al clima. 





En el clima de la Tierra, el mar cumple una función importantisima. La elevada capacidad calórica del agua marina y las particularidades de su balance térmico, como la mezcla de las capas superiores, amortiguan las diferencias de temperatura . Tanto el sistema de circulación general de la atmósfera como el de los océanos contribuyen, en proporciones similares, al equilibrio térmico entre las latitudes altas y bajas.
Además, los océanos influyen sobre el clima no sólo térmicamente, sino también como parte de los grandes ciclos biogeoquímicos, especialmente el ciclo del carbono que, en forma de dióxido de carbono, es fundamental para la futura evolución del clima.

Estructura molecular del agua: Enlaces covalentes. Moléculas polares y no polares. Puentes de hidrogeno

Estructuralmente, la moléculas de agua está constituida por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxigeno. El enlace entre esto átomos es covalente polar (presentan dos polos: + y - ), porque cada átomo de Hidrógeno tiene necesidad de compartir un electrón y el de oxígeno de electrones, formando enlaces covalentes entre los átomos, y siendo polar porque el átomo más electronegativo atrae el par electrónico con más fuerza y queda desplazado hacia él; se produce así una cierta asimetría en la distribución d las cargas.

Enlace covalente:

Las fuerzas que mantenían unidas moléculas tales como las del NaCl poseían carácter eléctrico; sin embargo, se hallaron compuestos  químicos cuyas fuerzas de unión atómicas y magnéticas, que cumplen la teoría del octeto mediante la comparición de pares de electrones.

El nuevo tipo de enlace se denomino covalente y con el se explica la formación de las moléculas de hidrogeno (H2), oxigeno (O2); etc… tal como se aclara a continuación:

Molécula de gas hidrogeno(H2): según la teoría del octete, el enlace tiene lugar acercando la estructura de cada elemento, en nuestro caso los dos H, a la del gas noble mas próximo, ósea el helio He. Y eso solo puede lograrse compartiendo el único electrón. De un modo abreviado, cada par de electrones se representa mediante un guión separador entre los dos átomos; también a veces se pone un guión para representar dos electrones no compartidos en un mismo átomo.

Polares: La  polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas en la misma. Esta propiedad está muy relacionada con otras propiedades como la solubilidad, punto de fusión, punto de

ebullición, fuerzas intermoleculares, etc. Una molécula polar puede ser NaCl que es muy polar y puede disociar con agua que a la vez es sumamente polar.

Al formarse una molécula de modo enlace ionico el par de electrones tiende a desplazarse hacia el átomo que tiene mayor electronegatividad. Esto origina una densidad de carga desigual entre los núcleos que forman el enlace.

No polares: una molécula que solo contiene enlaces apolares es siempre apolar, ya que los momentos dipolares de sus enlaces son nulos. En moléculas diatómicas son apolares las moléculas formadas por un solo elemento o elementos con diferencia de electronegatividad muy reducida.

Puentes de hidrógeno: Un enlace de hidrógeno es la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Resulta de la formación de una fuerza dipolo-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor (de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno", que no debe confundirse con un enlace covalente a átomos de hidrógeno).

 

Tanta agua y nos podemos morir de sed

3.3.1.   Estructura y propiedades de los líquidos. Modelo cinético molecular de los líquidos.

Las propiedades del agua tienen su origen en 2 propiedades

-el momento bipolar de la molécula del agua

-la capacidad para establecer puentes de hidrogeno intermoleculares

La estructura molecular del agua está formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, enlazados químicamente mediante enlaces polares covalentes. Los ángulos entre los enlaces son de 105º. El átomo de oxígeno tiene dos pares de electrones no compartidos, lo cual causa que el extremo del oxígeno de la molécula de agua tenga una leve electrificación negativa.  Los átomos de hidrógeno dan al otro extremo de la molécula de agua, una leve electrificación positiva

3.2.2. Purificación del agua

A pesar de que existe mucho agua en el planeta no toda la podemos consumir no es bebible y la otra parte no es potable pero podemos encontrar alternativas para su uso existen diferentes métodos pero el mas común es el agua potable, la que sale de la llave la coloquemos en una olla y ponerla a hervir por al menos 5 minutos esto hará que mueras las bacterias que nos causan enfermedades. O el método de desinfección solar

Método de desinfección solar SODIS Otra forma de desinfectar el agua de drenaje es por la radiación UV.

Este método es de los más utilizados por que es barato, fácil y no es muy complicado. Se ah comprobado que el agua que es igual de seguro que como desinfectar el agua hirviendo la solo que en este no se necesita gas y por lo tanto no es caro. Para esto se necesitan botellas de plástico de aproximadamente 1.5 litros, no se recomienda que se utilicen botellas de vidrio ya que las botellas de plástico permiten el paso de la luz solar en el agua luego debe dejarse decantar y debe filtrarse mediante una tela o filtro.

3.2.1. Agua para la agricultura, la  industria y la comunidad

El 12% de porción de la tierra son cultivos y calculan que el 27% se usa para el pastoreo. Para producir alimentos se requieren aproximadamente entre 2000 y 5000 al día dependiendo de las diferencias climáticas y de la dieta de las personas. La mayor parte del agua que se utiliza para los cultivos es de las lluvias almacenadas en los suelos o también llamada agua verde. El riego se practica en lugares y épocas en las que el agua de lluvia es insuficiente para abastecer de agua a los cultivos de manera adecuada. Se dice que gracias al aumento de la intensidad de cultivo, se estima que para el año 2030 la zona de regadío cultivada aumentara un 34% por lo tanto el agua dulce se utilizara para el riego que aumentara un 14%.

En un debate mundial hablaron sobre la escasez del agua y llegaron a un acuerdo que se tiene un mal uso ineficaz y despilfarrador en el agua de sembradíos y riegos. Esto fue definido como la relación entre el agua de riego absorbido por las plantas y la cantidad de agua extraída realmente de su fuente con fines de riego.

Las industrias necesitan agua para el uso de las maquinas como las de vapor o dentro de los procesos de manufactura. La manera en que el agua se contamina es porque los  contaminantes inorgánicos se adhieren a las maquinarias o alteran los procesos productivos. Los principales usos del agua en las industrias son para maquinaria, torres de enfriamiento, agua para las calderas, la industria alimentaria, elaboración de cosméticos3, procesos químicos, procesos de fotografía, etc. Estos requieren agua libre de sales y minerales.

El consumo de agua en la comunidad va creciendo ya que se dice que el agua potable en la comunidad ah aumentado cuatro veces el consumo y la extracción de ríos y lagos. Nosotros deberíamos aprender a cuidar del agua ya que solo el 1% del agua que tenemos en el planeta es potable, y aun así alrededor de 1000 millones de personas en el planeta no tienen acceso al agua potable esto quiere decir que el 20% de la población no tiene acceso al agua o aquella que disponen no es sana para el consumo humano. Y a esto se le tiene que sumar que nacen alrededor de 200000 personas por día y no tantas mueren esto debe preocuparnos ya que si no cuidamos el agua potable que nos queda se terminara en menos tiempo del que pensamos

 

 

 

 

3.1.3 Fuentes de contaminación

La contaminación de las aguas es hecha por los humanos o por la naturaleza. La más importante es la provocada por nosotros. El desarrollo de las industrias hace que crezca el consumo de agua y una mayor generación de residuos muchos de estos terminan en el agua y el uso de transportes marítimos y en ríos, estos muchas veces son la causa de contaminación de las aguas.

Algunas de las fuentes de contaminación naturales son por ejemplo el mercurio que se encuentra naturalmente en la corteza de la tierra y en los océanos. La contaminación natural como ya mencione el mercurio es dispersamente en toda la tierra en cambio lo que hacemos nosotros es en zonas particulares donde hay mayor concentración de personas y donde se encuentran las zonas industriales y son mucho más peligrosas.

Las principales contaminaciones humanas son industriales que es según la industria y el tipo de residuos.

Vertidos urbanos que son en las casas los residuos orgánicos, pero en las tuberías ay todo tipo de sustancias hidrocarburos, sales u otros metales, sales, ácidos, etc.

Navegación. Estos son diferentes tipos de contaminación pero especialmente son de hidrocarburos regularmente es petróleo ya sean accidentales o no provocan mucho daño ecológico.

Agricultura y ganadería. Estos son de trabajos agrícolas que producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que contaminan de una forma muy notable.

3.1.2. Calidad del agua

La calidad del agua depende de los factores naturales como de la acción humana, en el caso del agua potable se hace una investigación para saber si el agua que consumimos es limpia y saludable y de este modo proteger la salud de las personas. Esto se hace por unos niveles de toxicidad científicamente aceptables tanto para los humanos como para los organismos acuáticos. Muchos se han dado cuenta que la calidad del agua se ah deteriorado y esto preocupa ya que ay crecimiento de población, la actividad industrial y agrícola. Y la amenaza del cambio climático como una importante alteración en el ciclo hidrológico.

El principal problema relacionado con la calidad del agua es el aumento de nutrientes que afecta sustancialmente los usos del agua, la mayoría de estos nutrientes provienen de zonas agrícolas y aguas residuales domesticas, de industrias y combustiones de combustibles fósiles e incendios forestales.

La baja calidad del agua afecta directamente sobre la cantidad de agua de diversas maneras. El agua contaminada que no puede utilizarse para consumo, para baño, para la industria o agricultura reduce de forma efectiva la cantidad de agua disponible en una determinada zona.

 

3.1.1. Distribución del agua de la tierra

Las gráficas de abajo nos explican que las barras muestran en dónde se localiza el agua de la tierra. La barra de la izquierda muestra en dónde se encuentra el agua; casi un 97 por ciento de toda el agua se encuentra en los océanos. La barra de en medio representa el 3 por ciento de la otra parte de la barra del lado izquierdo. La mayoría, un 77 por ciento, se encuentra en glaciares y capas de hielo, principalmente en Groenlandia y la Antártica y en los mares salados. Menciona que el 22 % del agua es agua subterránea.

Distribución de agua:

*97.5% es salada ocupa mares y océanos

*2.5% es agua dulce (el 1.71% se encuentra en los casquetes polares)

*0.75% es agua subterránea

* 0.02% esta en las regiones polares

*0.01% del agua es superficial (ríos, lagos, lagunas o vapor de agua)