Composición del agua

El agua esta formada por dos átomos de hidrogeno (H) y un átomo de oxigeno (O) unidos mediante sendos enlaces covalentes, de manera que la molécula tiene una forma triangular plana. Es decir los átomos de hidrogeno y oxigeno están separados entre si aprox. O,96 angstroms ( aprox. Un nanómetro).

La electrolisis es un método de separación de los elementos que forman un compuesto aplicando electricidad: se produce en primer lugar la descomposición en iones, seguido de diversos efectos o reacciones secundarios según los casos concretos.

Electrolisis procede de dos radicales, electro que hace referencia a electricidad y lisis que quiere decir rotura. El proceso electrolítico consiste en lo siguiente. Se disuelve una sustancia en un determinado disolvente, con el fin de que los iones que constituyen dicha sustancia estén presentes en la disolución. Posteriormente se aplica una corriente eléctrica a un par de electrodos conductores colocados en la solución. El electrodo cargado negativamente se conoce como cátodo, y el cargado positivamente como ánodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. A si los iones positivos, o cationes, son atraídos al cátodo, mientras que los iones  negativos, o aniones, se desplazan hacia el ánodo. La energía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentración en los electrodos, proviene de una fuente de potencia eléctrica que mantiene la diferencia de potencial en los electrodos.

En los electrodos, los electrones son absorbidos o emitidos por los iones, formando concentraciones de elementos o compuestos deseados.

La síntesis del agua es todo lo inverso a la electrolisis y esta parte del hidrogeno y oxigeno mediante una chispa eléctrica.

Estructura molecular del agua

Estructuralmente las moléculas de agua están constituida por 2 átomos de hidrogeno y uno de oxigeno. El enlace entre estos átomos es covalente polar (presentan polos + Y -), pues cada átomo de hidrogeno tiene necesidad de compartir un electrón y el de oxigeno de electrones, formando enlaces covalentes entre los átomos, y siendo polar por que el átomo mas electronegativo atrae el par electrónico con mas fuerza y queda desplazado hacia el, con el se produce a si una cierta asimetría en la distribución de las cargas.

El enlace puente de hidrogeno es una atracción que existe entre un átomo de hidrogeno (carga positiva) con un átomo de O, N o X (halógeno) que posee un par de electrones libres (carga negativa).

Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre si los átomos no metálicos. Estos átomos tienen  muchos electrones en su nivel mas externo y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre si para formar iones de signo opuesto.

Decimos que una molécula es polar cuando uno de los extremos de los que esta compuesta se encuentra cargado positivamente, y el otro cargado de forma negativa. El agua es un disolvente polar ya que solamente puede recibir moléculas polares. Entonces para disolverse en agua el componente de la sustancia debe ser polar para poder realizase en enlace.               En cambio apolar es todo aquello que no posee polos. En la física y la química se aplica a cierto tipo de moléculas que no tienen cargas positivas ni negativas. Entonces, las moléculas apolares se encuentran compuestas por átomos unidos por enlaces de tipo covalentes, es decir, enlaces donde la carga eléctrica no es la suficiente como para realizar una transferencia de electrones.

Regulación del clima

Los bosques regulan el clima local y global, mediante la absorción y creación de precipitación y el intercambio de gases atmosféricos. Por ejemplo el Amazonas crea del 50-80% de su propia precipitación a través de la transpiración.

El mar emite un gran numero de sustancias que también son importantes en la actividad de la atmosfera y en la regulación del clima: el metano, el oxido nitroso, compuestos de azufre, de nitrógeno e hidrocarburos que forman aerosoles en la troposfera, compuestos halogenados que intervienen en la destrucción de ozono en la estratosfera

Los hielos antárticos se han llegado a medir temperaturas inferiores a -90°C, la temperatura media de la superficie terrestre se sitúa en unos agradables 15°C . Debemos agradecer este entorno templado al efecto invernadero natural que contribuye a retener en la atmosfera la radiación termina emitida por la superficie de la tierra. Sin dicho efecto natural la temperatura media seria unos 33°C mas baja.

En la regulación del clima global participan todos los sistemas de la naturaleza: la atmosfera y la hidrosfera, la cromósfera, la litósfera y la biosfera. En las últimas décadas, también el ser humano contribuye al aumento mayoritario de la contaminación y del aumento de gases de invernadero. Es un facto que afecta al clima en general.

En el sistema climático de la tierra, el mar cumple una función primordial. 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 a lo largo del año. tanto el sistema de circulación general de la  atmosfera como el de los océanos contribuyen, en proporciones similares, al equilibrio térmico entre las latitudes altas y bajas.

Soluciones. Concentración en por ciento y molar.

Una solución es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que pierden sus características individuales. Esto significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta en una sola fase bien definida

El peso como su nombre lo indica es una relacion entre pesos la cual es expresada en porcentajes como podemos ver en su formula. En el tanto por ciento en peso relacionamos a la masa de soluto que utilizamos  con la masa de la disolución que obtenemos. La definición de tanto por ciento es la relacion entre la masa del soluto y la masa de la disolución multiplicado por cien. Nos indica en número de gramos presentes en una disolución

En  molaridad ponemos en juego los moles de soluto que añadimos a la mezcla con el volumen de la disolución en la que vertemos el soluto. La molaridad también es utilizada en otra medida como es la fracción molar por lo que es doblemente utilizada en cuanto a la medida de la concentración, su definición como tal es la relacion entre el numero de moles de soluto y el de litros de disolución.   

La fracción molar es una forma mas de establecer una medida de la concentración. Esta particular medida nos obliga de antemano a conocer los moles de cada elemento que mezclamos.

En la fracción molar relacionamos los moles del soluto con el que trabajamos con los moles de disolvente tenemos, con lo  que se anulan los moles.

Electrólitos y no electrólitos

En el agua corporal se hallan disueltos diversos elementos químicos denominados electrolitos, que intervienen directamente con el comportamiento celular, estos son: sales de potasio, magnesio, sodio, calcio, proteínas, fosfatos, sulfatos y en menor proporción ácidos grasos y cloro-

Una sustancia que si es electrolito debe conducir la electricidad y lograr prender el foco del conducto metro, si el foco prende sabemos que si conduce electricidad, por lo tanto si es un electrolito. Pero su la sustancia no logra conducir la electricidad y hacer que el foco encienda, sabremos que este no es un electrolito.  Las sustancias como los ácidos, las bases y las sales que en disolución tienen la propiedad de ser conductoras de la corriente eléctrica, reciben el nombre de electrolitos, las demás son sustancias consideradas como no electrolitos.

Ácidos, bases y pH

Un acido es considerado un compuesto químico, el cual disuelto en agua se poduce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus y Martin Lowry, quienes definieron independientemente un acido como un compuesto que dona un catión hidrogeno a otro compuesto denominado base. Algunos ejemplos comunes incluyen al acido acético que es el vinagre, y el acido sulfúrico usado en baterías de automóvil. Los sistemas acido/base se diferencia de las reacciones redox en las cuales no hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura. También pueden existir como sustancias puras o en solución.

Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol y reacciona con ciertos metales desprendiendo hidrogeno. Las bases tienen un sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina acuosa de un acido con otra de base, tiene lugar una reacción de neutralización. Esta reacción en la que generalmente se forma agua y sal es muy rápida. A si, el acido sulfúrico y el hidróxido de sodio NaOH, producen agua y sulfato de sodio.

H2SO4 + 2NaOHð2H2O + Na2SO4

Neutralización y formación de sales

Una reacción de neutralización es una reacción entre el acido y una base. Cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene sal y agua. Mientras que si una de las especies es de naturaleza débil se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. Así pues, se puede decir que la neutralización es la combinación de cationes hidrogeno y de aniones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.
Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que quiere decir es que desprenden energía en forma de calor.
ácido + base → sal haloidea + agua

Las sales son compuestos que están formados por un metal (catión) más un radical (anión), que se obtiene de la disociación de los ácidos. Luego el metal se une al radical por medio de enlace iónico, que es la combinación entre partículas de cargas opuestas o iones. Las fuerzas principales son las fuerzas eléctricas que funcionan entre dos partículas cargadas cualesquiera. Las cargas de los iones elementales en función a la estructura electrónica de los átomos; la estructura electrónica nos indica el numero de electrones presentes en el último nivel de energía que son los llamados electrones de valencia, que son los responsables de la combinación de partículas.