Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

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UNIDAD 3Agua, ¿de dónde, para qué y de quién?(Continuación)6. Llenen la parte inferior del espacio entre los recipientes con carbón triturado. Cúbranlo conunos 5 cm de arena para evitar que floten partículas de carbón.Pregunta de apoyo: ¿Cómo utilizar el filtro de agua?Limpien el filtro antes de ponerlo en uso. Viertan agua en el recipiente pequeño y extráiganlapor la llave hasta que empiece a salir limpia. Después hagan pasar por el filtro cuatro litros deagua que contengan dos cucharadas de hipoclorito de sodio; después hagan pasar otros 4 l sincloro. Después de esta operación el filtro estará preparado para usarse.¿Qué función tiene el cloro? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________¿Para qué se utiliza la grava? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________¿Para qué se utiliza la arena? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________¿Qué función tiene el carbón activado? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________¿Cómo saben que el agua que obtuvieron es potable? __________________________________________________________________________________________________________________________________Conclusiones: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Actividad experimental3.3 El porqué de las maravillas del agua¿Por qué los seres vivos necesitamos agua paravivir? ¿Qué porcentaje del cuerpo humano esagua? ¿Qué forma estructural tiene una moléculade agua? ¿Qué es un puente de hidrógeno?¿Por qué flota el hielo en el agua? ¿Es potableel agua de los ríos? ¿Por qué algunas montañasestán cubiertas de nieve? ¿El agua nunca seacaba? ¿Qué alimentos contienen más agua?¿Cuánta agua pierde una persona al día? ¿Quées el ciclo del agua?Hacia el año 600 a. C., los griegos dirigíansu atención hacia la naturaleza del Universoy la estructura de los materiales quelo forman. Los filósofos griegos estabanmás interesados en el porqué de las cosasque en la tecnología y las profesiones manuales.Fueron los primeros en proponerlo que hoy se conoce como “teoría química”.Figura 3.17Las propiedades del agua y su abundancia en la superficie terrestre determinan el ambientefísico y biológico del hombre.Grupo Editorial Patria271
QUÍMICA GENERALFigura 3.18Enrique Cavendish, (1731-1804).Tales de Mileto fue uno de los primeros en planterase cuestiones como: ¿Una sustanciapuede transformarse en otra? ¿Cómo puede transformarse un trozo de mineralazulado en cobre rojo? ¿Cuál es la naturaleza de la sustancia? ¿Es de piedra ode cobre?, ¿o quizá es de ambas a la vez? ¿Puede cualquier sustancia transformarseen otra?Tales de Mileto decidió que el agua era el elemento base de todas las sustancias, yaque se encuentra en mayor cantidad, rodea a la Tierra, impregna la atmósfera enforma de vapor, corre a través de los continentes y la vida se extingue sin ella.Posteriormente, Heráclito, Anaxímenes y Empédocles propusieron que el fuego,el aire y la tierra eran los elementos constituyentes del Universo, que junto con elagua sumaban cuatro.La idea de los “cuatro elementos” perduró hasta el siglo xviii, cuando en el año de1783, Enrique Cavendish, al hacer reaccionar ciertos metales con ácido obtuvo ungas llamado hidrógeno, al quemar una muestra de dicho gas y estudiar esta reaccióncomprobó que los vapores producidos y condensados eran de agua.Este experimento tuvo importancia crucial. En primer lugar, refutó la teoría griegade los elementos al demostrar que el agua no era una sustancia simple, sino el productode la combinación de dos gases.Lavoisier, al enterarse del experimento, llamó al gas de Cavendish “hidrógeno” (productorde agua) y dedujo que ardía por su combinación con el oxígeno. Aproxima-demostraron que el agua es la combinación de un volumen de oxígeno y dos volúmenesde hidrógeno.3.3.1 Estructura y propiedades de los líquidos.Modelo cinético molecular de los líquidosDe acuerdo con el modelo cinético molecular, las moléculas están en continuo movimientoy entre ellas existen fuerzas atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Enel caso del estado líquido, dichas fuerzas son menos intensas que en el sólido eimpiden que las moléculas puedan independizarse.Si sube la temperatura de un sistema sólido, sus moléculas se moverán más rápidoy aumentará la distancia media entre ellas, con lo que disminuirá la fuerza de cohesiónhasta que el sólido se convierte en líquido.Cuando se estudiaron los gases se hizo posible explicar muchas de sus propiedades,con la suposición de que las partículas de gas tienen movimiento y no ejercen atracciónentre ellas. Las partículas que constituyen los líquidos también se encuentranen movimiento y se pueden deslizar una sobre otra. Por ello decimos que los líquidosy los gases son fluidos. Sin embargo, las partículas de líquidos, a diferencia delas de los gases, se mantienen juntas por efecto de débiles fuerzas de atracciónintermoleculares (conocidas como fuerzas de Van der Waals).Las velocidades y las energías cinéticas de las moléculas tienen un intervalo deenergía cinética baja a alta, siendo su distribución similar a la de los gases. Algunasmoléculas tienen suficiente energía cinética para liberarse de las fuerzas de atracciónintermoleculares y pasan entonces a la fase gaseosa como vapor. La capacidadde una molécula para liberarse del líquido depende tanto de la fuerza intermolecularcomo de su energía cinética, y esta última depende de la temperatura. Elpunto de ebullición y el calor de vaporización son una medida indirecta de las fuerzasintermoleculares. Un líquido que se deja en un recipiente abierto finalmentese evaporará, ya que sus moléculas escapan del líquido y se difunden a través dela atmósfera. Si el recipiente se encuentra cerrado, las moléculas que escapan nopueden difundirse hacia la atmósfera y al final chocan con la superficie del líquido(como las paredes), ejerciendo una presión parcial (el aire ejerce la otra parte de lapresión) y vuelven a entrar y a formar parte de la fase líquida.272
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