Agua y soluciones






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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM

UNIDAD DIDÁCTICA DE QUÍMICA, PRIMER AÑO
GUÍA DE ESTUDIO 2014
SEMANA 7

AGUA Y SOLUCIONES

Elaborado por: Licda. Sofía Tobías de Rodríguez


  1. SOLUCIONES

Lea el tema en su libro de texto: Capítulo 8

  1. En el siguiente cuadro escriba cada uno de los conceptos que se le indican. Si no los encuentra en su libro de texto, investíguelos en otras fuentes de información. Siga el ejemplo.




TERMINO

CONCEPTO

Solución

Mezcla homogénea de dos o más sustancias.

Soluto




Solvente




Aleación




Amalgama




Solvatación




Hidratación




Solubilidad




  1. Enumere las características de una solución:



  1. Complete el siguiente cuadro, siguiendo el ejemplo:

Estado físico de Soluto/Solvente

Estado Físico Final de la Solución

Ejemplo

¿Quién es el Soluto? / ¿Quién es el solvente?

Líquido/Liquido










Líquido / sólido










Sólido / Líquido

Líquido

Solución de NaCl 5%

NaCl / Agua

Sólido /Sólido










Gas / Gas










Gas/ Líquido












  1. A continuación se le presentan los factores que afectan la solubilidad y la velocidad de la misma, complete brevemente las descripciones que hacen falta.

FACTOR

DESCRIPCIÓN

  1. Naturaleza de soluto y solvente




  1. Presión

(Ley de Henry)





  1. Temperatura







  1. Área Superficial




Éste es un factor que tiene especial importancia en la disolución de solutos sólidos en solventes líquidos ya que, cuando más finamente dividido se encuentre el sólido (menor tamaño de partícula), mayor superficie de contacto (mayor área superficial) existirá entre las moléculas del soluto y el solvente. Por lo tanto se aumenta la eficiencia de la solvatación. Por ésta razón la trituración de los solutos facilita y acelera bastante la disolución.



  1. Relacione con una línea las frases que se complementan correctamente. Siga el ejemplo


En soluciones de un gas en un líquido…




  1. la solubilidad disminuye con el incremento de la temperatura.



  1. la solubilidad aumenta al aumentar la presión.



  1. la solubilidad aumenta con el aumento de temperatura


En soluciones de un sólido en un líquido…




  1. La trituración de los solutos acelera la solubilidad. (mayor área superficial)



  1. La velocidad de solubilidad disminuye al disminuir el área superficial.



  1. la solubilidad disminuye al disminuir la presión.




  1. DENSIDAD

Lea en su libro de texto: Capitulo I, págs. 33-37.

La densidad es la relación de la masa de una sustancia con su volumen.



Expresado para :

DIMENSIONALES

LIQUIDOS

g/mL

SOLIDOS

g/cm3



  1. La densidad del aceite de olivo es 0.92 g/mL y ocupa un volumen de 60 mL. ¿Cuál será su masa?



  1. La densidad del agua es 1.0 g/mL a 4°C, ¿Qué volumen ocupara una masa de 300 g de agua?



  1. En un beacker con agua se coloca lo siguiente:

- Un trozo de corcho, cuya densidad es 0.26 g/mL

- Un trozo de plomo que posee una densidad de 11.3 g/ mL


  1. ¿El trozo de que material flotara?



  1. ¿El trozo de que material se irá al fondo?



  1. Una muestra de alcohol etílico tiene una densidad de 0.785 g /mL y una masa de 46.1 g. ¿Qué volumen ocupa?



  1. Una muestra de 250 mL de acetona presenta una densidad de 0.792 g/mL ¿Cuál será su masa?



  1. Resuelva los siguientes ejercicios de su libro de texto:

Capítulo 1, Química y Mediciones, pág. No. 39 1.63-a.; 1.64-a. b. y c.

UTILICE HOJAS EXTRAS

  1. IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Lea en su libro de texto la nota de LA QUIMICA EN LA SALUD:

Agua en el cuerpo” y responda las siguientes preguntas:

  1. ¿Qué cantidad de agua pierde el cuerpo humano en forma de orina, sudor y vapor de agua eliminado por los pulmones?



  1. ¿Cómo se sustituye la pérdida de agua de nuestro cuerpo?



  1. En un BEBE ¿Cuándo se considera que una deshidratación es grave?



  1. En el siguiente cuadro indique el porcentaje en masa de agua de algunos alimentos.

ALIMENTO

(% en masa) de AGUA

Zanahoria




Naranja




Pollo cocido




Leche entera




Fresa




RESULTADOS:

# de Problema

Resultado

6.

55.29

7.

300 mL

8.

a. Corcho

b. Plomo

9.

58.72 g

10.

198 g


UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM

UNIDAD DIDÁCTICA DE QUÍMICA, PRIMER AÑO

DOCUMENTO DE APOYO

SEMANA 7

EL AGUA

Elaborado por: Licda. Sofia Tobías de Rodríguez
El agua es esencial para la supervivencia de todas las formas de vida, cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre y se localiza principalmente en los océanos en donde se encuentra el 96.5% del agua total.

Es el principal componente del cuerpo humano y el hombre no puede estar sin beberla más de cinco o seis días ya que esto podría poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75% de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta y aproximadamente el 60% de ella se encuentra en el interior de las células, lo demás circula en la sangre y baña los tejidos. El humano adulto necesita de 2.5 a 3 litros de agua diariamente.

Reúne una serie de características que la convierten en un disolvente insustituible en la biosfera; dichas características se pueden clasificar en propiedades físicas y químicas.
PROPIEDADES FÍSICAS

Las propiedades físicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces o puentes de hidrógeno.


Estado Físico

Sólido, líquido, gaseoso

Color

Incolora

Olor

Inodora

Sabor

Insípida

Densidad a 4°C

1g/mL

Punto de ebullición a 1 atm. de presión

100°C

Punto de congelación a 1 atm. de presión

0°C

Entre dichas propiedades se pueden destacar:

  • Amplio margen de temperatura en que permanece líquida


Permanece líquida de 0°C a 100°C que es un margen amplio proporciona variadas posibilidades de vida, desde organismos que se desarrollan a temperaturas cercanas a 0°C hasta organismos que pueden desarrollarse entre 70-80°C. El agua tiene un punto de ebullición muy elevado (100ºC, a 1 atmósfera de presión), teniendo en cuenta su tamaño. El comportamiento del H2O se aleja del de los demás hidruros formados con los elementos del grupo VI de la Tabla Periódica. Este comportamiento se debe al gran número de puentes de hidrógeno que forman sus moléculas.


  • Carácter dipolar


El agua es una molécula polar porque presenta polaridad eléctrica, con un exceso de carga negativa junto al oxígeno, compensada por otra positiva repartida entre los dos átomos de hidrógeno.http://www.natureduca.com/images_quim/hidratac_molec.jpg

Dicho carácter hace que las moléculas de agua se orienten en torno a las partículas polares o iónicas, formando una envoltura de solvatación.


  • Variación de la densidad con la temperatura


Es el único compuesto en el que su estado sólido es menos denso que su estado líquido; esta propiedad determina que el hielo flote en el agua, actúe como aislante térmico y en consecuencia, posibilite el mantenimiento de la gran masa de agua de los océanos en fase líquida.

Cuando se calienta un cuerpo éste se dilata y, cuando se enfría, se contrae. Pero con el agua no sucede así, ya que cuando pasa de estado líquido a sólido, se dilata (aumenta de volumen, se expande); entonces la masa de hielo tiene mayor volumen que la masa de agua. Este hecho se denomina dilatación anómala del agua y ocasiona que el agua sólida tenga una densidad menor al agua líquida. Al ser menos densa flota en el agua líquida, propiedad que permite que las grandes masas de agua se congelen de arriba hacia abajo, y además que en clima extremadamente frío, como lo es el caso delos polos, se desarrolle vida acuática.


  • Calor específico y calor de vaporización elevados


El calor específico de una sustancia se define como el número de calorías necesarias para cambiar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1°C.

La enorme capacidad calorífica del agua (18 cal/mol. °C o 1 cal/g °C) que es superior a la de cualquier otro líquido o sólido permite almacenar gran cantidad de calor en esta sin que su temperatura varíe bruscamente. Esta propiedad brinda una estabilidad térmica al agua impidiendo que se caliente o se enfríe rápidamente, convirtiéndose en un medio de protección de los cambios bruscos de temperatura para los seres vivos, actuando como un regulador de temperatura corporal, además de ayudar a mantener el clima en la Tierra.

Lo anterior nos indica que una masa de agua  puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar mayores cambios de temperatura, lo cual tiene gran influencia en el clima (las grandes masas de agua de los océanos tardan más tiempo en calentarse y enfriarse que el suelo terrestre).

A consecuencia de su elevado calor especifico y de la gran cantidad de calor que pone en juego cuando cambia su estado, el agua obra de excelente regulador de temperatura en la superficie de la tierra y más en las regiones marinas.

Además los puentes de hidrógeno son los responsables del elevado calor de vaporización. Para evaporar el agua, primero hay que romper los puentes de hidrógeno y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.

El calor de vaporización expresado como calor específico de vaporización (calorías absorbidas por gramo vaporizado), es de 540 cal/g en su punto de ebullición y aún más elevado a bajas temperaturas. El valor es de gran utilidad para mantener constante la temperatura de los organismos vivos gracias a la gran cantidad de calor que se puede eliminar por vaporización.
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