La Estructura del Agua: [Diferentes Estados y Estructura Molecular]

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¿Cuál es la estructura molecular del agua?

El agua es un compuesto químico inorgánico vital para los seres vivos, cuyo símbolo es H2O, que está formado por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, lo cual indica que es una estructura molecular muy simple.

Cuando empezamos a estudiar en la escuela, aprendemos que el agua es inodora, incolora e insípida, es decir, no tiene color, olor ni sabor, y se encuentra en cualquier parte de la naturaleza (ríos, lagos y mares) en estado puro.

El agua es uno de los elementos más importantes para que haya vida en el planeta Tierra. De hecho,  la mayor parte de nuestro planeta está cubierto por agua.  Por ello, es importante conocer su estructura molecular, los diferentes estados en los que la podemos encontrar y cómo cuidarla y/o ahorrarla para que no nos falta en el futuro.

 

Estructura atómica

cuál es la estructura atómica del aguaLos átomos de hidrógeno y el átomo de oxígeno están unidos por un enlace covalente. Los átomos de hidrógeno están unidos al oxígeno por un par de electrones de enlace, compartiendo electrones.

Pero el oxígeno tiene también un par de electrones que no enlazan.

Lo cual nos lleva a la existencia de cuatro pares de electrones rodeando al átomo de oxígeno, dos pares de enlace y dos pares no compartidos por el lado opuesto.

El agua es una molécula polar de un polo negativo y otro positivo, pero el conjunto de la molécula es neutro.

estructura y estados del aguaEl enlace o puente de hidrógeno ocurre cuando dos moléculas de agua se acercan produciéndose una atracción entre el oxígeno de una de las moléculas, de carga negativa, con los hidrógenos de la otra molécula, de carga positiva.

Entonces, las moléculas se ordenan de manera que cada molécula puede enlazarse con otras, lo cual ocurre, por ejemplo, cuando se produce el hielo.

¿En qué tres estados podemos encontrar al agua?

Los estados del agua son líquido, sólido y gaseoso.

  • Sólido: el hielo, la nieve.
  • Líquido: el agua de la tubería, el mar, el río.
  • Gaseoso: las nubes, el vapor.

 

La fusión del agua

ETALFA_Ciclo del aguaCuando el agua pasa de estado sólido a líquido se llama fusión.

La solidificación

De líquido a sólido, solidificación.

Los estados del agua determinan el color del planeta Tierra

Los estados del agua están en la corteza terrestre y la atmósfera; el agua salada de los mares ocupa las dos terceras partes de la Tierra, lo cual le da un color azulado al planeta.

El color blanco lo aportan los polos, regiones heladas de bajas temperaturas, donde predomina el hielo, es decir, el agua en estado sólido.

Para saber más: Diferencias entre agua potable y agua purificada.

¿Cuál es su estructura en estado líquido?

estructura molecular del aguaLa polaridad del enlace entre el oxígeno y el hidrógeno es lo que construye los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua.

Al tener densidad de carga positiva, el hidrógeno es atraído por el oxígeno de otra molécula de agua de carga negativa.

Los puentes de hidrógeno entre las moléculas permiten que el agua sea líquida.

Cada molécula de agua puede unirse por puentes de hidrógeno a otras cuatro moléculas en disposición tetraédrica.

Se forma entonces una red donde se agrupan, oscilantes, las moléculas de agua unidas por puentes de hidrógeno, las cuales se reorganizan continuamente.

El agua líquida está en los mares, los ríos, los lagos, la lluvia; su volumen ocupa las dos terceras partes del planeta, en total 1.500 millones de kilómetros cuadrados.

 

¿Y cuál es su estructura en estado Sólido?

Deshielo consecuencias del cambio climáticoAl contrario a lo que ocurre en estado líquido, en estado sólido el agua no está en continuo movimiento y se encuentra en la naturaleza, en los casquetes polares y en las nieves.

Se forma al establecerse los cuatro enlaces por puente de hidrógeno en todas las moléculas de agua y adopta una conformación de red cristalina que impide el movimiento.

El agua sólida puede flotar en el agua líquida como se demuestra en los glaciares.

¿Sabías qué...?
El Titanic, que navegaba en el Atlántico Norte en 1912, chocó con un gigantesco iceberg (agua sólida) que flotaba en el agua (líquida) del mar.

¿Y gaseoso?

altroestatos tipos de nubesEl estado gaseoso es uno de los estados de agregación de la materia junto con los estados líquido y sólido.

Las moléculas del estado gaseoso no se sujetan unas a otras, sino que se encuentran juntas y a duras penas flotan por estar menos influenciadas por la gravedad que los sólidos y líquidos.

Los gases carecen de forma y de volumen y por eso adoptan las formas y el volumen del recipiente que los contenga.

El estado gaseoso tiene una baja densidad porque sus partículas están en desorden moviéndose de un lado a otro o vibrando velozmente.

El estado gaseoso de las nubes libera su contenido de agua, produciendo la lluvia y, cuando se congela, produce la nieve que cae sobre la corteza terrestre.

El agua en estado líquido o sólido puede ser llevada a estado gaseoso sometiéndola a cambios drásticos de temperatura y presión; en sentido contrario, también, se puede transformar un gas en líquido o sólido.

 

¿Por qué cambia la estructura del agua?

El agua tiene una gran capacidad disolvente. Los principales componentes disueltos en el agua son los sulfatos, los cloruros, los bicarbonatos de sodio y potasio y los óxidos de calcio y magnesio.

Pero en la superficie el agua puede contener, además, residuos industriales o domésticos.

Durante este proceso cambia la estructura molecular del agua, pues no es lo mismo la estructura del agua pura que la del agua potable sometida a procesos de depuración o la estructura de las aguas servidas que circulan por las cañerías.

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