Temas Selectos de Química
Maestra: Margarita Graciela Lezama Cohen
CCH SUR
UNAM
QUÍMICA I Y II
EXPERIMENTO 9
AGUA
EL SOLVENTE UNIVERSAL
INTRODUCCIÓN
El agua es el líquido que más sustancias disuelve debido a su característica polar, su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias polares y iónicas, y por su alto valor de constante dieléctrica (a temperatura ambiente vale 80). La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en el que ocurren la mayoría de reacciones del metabolismo, el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.
PROBLEMA
Comprender qué propiedades tiene la molécula de agua que la hace capaz de disolver a tantas sustancias.
MARCO TEÓRICO
El agua es un compuesto que se forma a partir de la unión, mediante enlaces covalentes, de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno; su fórmula molecular es H2O y se trata de una molécula muy estable.
En la estructura de la molécula los dos átomos de hidrógeno y el de oxígeno están dispuestos en un ángulo de 105°, lo cual le confiere características relevantes.
Es una molécula dipolar – en la que el átomo de oxígeno central comparte un par de electrones con cada uno de los dos átomos de hidrógeno – con un exceso de carga negativa junto al oxígeno, compensada por otra positiva repartida entre los dos átomos de hidrógeno.
Puesto que los átomos de hidrógeno y oxígeno en la molécula contienen cargas opuestas, moléculas de agua vecinas se atraen entre sí. Esta estructura permite que muchas moléculas iguales se unan con gran facilidad, formando enormes cadenas que constituyen el líquido que da la vida a nuestro planeta.
El agua es una sustancia elemental que permite la vida en nuestro planeta, es un líquido incoloro, inodoro e insípido, que en grandes masas adquiere un color azul.
La composición y estructura molecular del agua son responsables de las propiedades físico-químicas que la distinguen de otras sustancias.
El agua es una sustancia que se encuentra en el ambiente en cualquiera de los tres estados de la materia sólido, líquido y gaseoso.
En su estado sólido, presenta menor densidad que en su fase líquida, forma estructuras ordenadas en las que cada molécula de agua queda establemente unida a otras cuatro moléculas.
En su estado líquido, las moléculas tienen una elevada fuerza de cohesión que las mantiene dinámicamente unidas, consecuencia de la rápida formación y ruptura de los enlaces entre estas moléculas.
Finalmente, en su fase gaseosa, las moléculas se encuentran muy separadas y en desorden.
ACCIÓN DISOLVENTE
El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), debido a su característica polar, su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias polares y iónicas, y por su alto valor de constante dieléctrica (a temperatura ambiente vale 80). La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en el que ocurren la mayoría de reacciones del metabolismo, el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.
HIPÓTESIS
La solubilidad de un soluto en un disolvente está relacionada con la estructura química de ambos y por lo tanto con sus polaridades. En general podemos decir que lo semejante disuelve a lo semejante.
PLAN EXPERIMENTAL
MATERIALES
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4 VASOS DE PRECIPITADOS DE 250 ml
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2 CUCHARAS
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1 PROBETA DE 100 ml
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PROBADOR DE CORRIENTE
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AGUA DESTILADA H2O
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ACEITE C18H34O2
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AZÚCAR C12H22O11
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SAL NaCl
PROCEDIMIENTO
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Numerar los vasos de precipitados para poder identificarlos.
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Agregar 150 ml de agua destilada en cada vaso.
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Añadir una cucharadita de sal al primer vaso y agitar suavemente y observar.
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Añadir una cucharadita de azúcar y agitar suavemente y observar
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Añadir 50 ml de aceite, agitar suavemente y observar.
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A continuación introducir el probador de corriente en cada uno de los recipientes y anotar.
EXPLICACIÓN
Las sustancias hidrofílicas son las que tienen “amor por el agua”. Se trata de compuestos con algún tipo de polaridad, ya sean iónicos (con carga neta) o polares sin carga neta, pero con densidad de carga. Este tipo de sustancias son atraídas por las moléculas de agua, también polares, y se mezclan con ellas.
Los compuestos covalentes polares se mezclan con las moléculas de agua estableciendo con ellas uniones puente de hidrógeno.
A veces se dice que el agua es el "solvente universal" gracias a su habilidad para disolver una amplia gama de solutos. Sin embargo, este nombre no es completamente exacto, ya que existen algunas sustancias, como los aceites, que no se disuelven en agua. De manera general, el agua es buena para disolver iones y moléculas polares, pero mala para disolver moléculas no polares.