Agua mágica

Durante el 2013 la UNESCO  celebró el Año Internacional de la Cooperación en la Esfera del Agua, al reconocer el que la buena gestión y la cooperación entre los diferentes grupos de usuarios (todos nosotros) promueven el acceso a este recurso, la lucha contra la  escasez y contribuyen a la reducción de la probreza (da clic en la imagen).

"La cooperación permite un uso más eficiente y sostenible de los recursos hídricos y se traduce en beneficios mutuos y mejores condiciones de vida (Unesco, 2013)".

Cada año, el Día Mundial del Agua se celebra el 23 de marzo y la UNESCO difunde una campaña para fomentar su cuidado. Da clic en la imagen de la derecha para conocer la campaña de este año.
¿Quiénes responden y participan en este esfuerzo? Esperamos que cada vez sean más individuos, comunidades y naciones completas. No es posible estar al margen de la apremiante necesidad de hacer algo para proteger el agua. Todos estaremos de acuerdo en la importancia de este recurso para mantener la vida. Pero curiosamente, ¡sabemos tan poco acerca de ella! Esta actividad está orientada a reconocer las propiedades fisicas y químicas que la hacen ser una sustancia excepcional, pero sobre todo a reflexionar en torno a lo fundamental que se ha vuelto su conservación en el planeta.

Para identificar lo que sabes del agua, contesta el siguiente formulario. No olvides dar clic en Enviar al concluir:

El agua en el planeta

Dos razones hacen del agua un recurso natural único. La primera, que el agua es esencial para la vida y la otra, que a diferencia de otros recursos, la cantidad total de agua en el planeta es constante y no puede hacerse aumentar o disminuir.

De los casi 1,400 millones de kilómetros cúbicos que se calcula integran el volumen total de agua en el mundo, menos del 3% es agua dulce, útil para que los organismos vivos pueden sobrevivir. El resto es agua salada.

Y además, menos del 1% del agua dulce del planeta se encuentra disponible para el consumo humano en los ríos, lagos o lagunas (las aguas superficiales).

Investiga ¿A qué le llamamos agua dulce? ¿Agua dulce es los mismo que agua potable? ¿Por qué no se puede beber el agua salada del mar? ¿Qué es un kilómetro cúbico?¿Qué es un metro cúbico? ¿Cuántos metros cúbicos caben en un kilómetro cúbrico?

Otra importante restricción que enfrentamos, relacionada con el agua dulce en el planeta,  es su desigual distribución espacial y temporal. Es decirel agua no está siempre donde y cuando se le necesita, sino donde y cuando le corresponde de acuerdo a su ciclo y distribución espacial.

La escasez de agua es uno de los principales retos que enfrenta la humanidad para sobrevivir, y esto es paradójico si se considera la cantidad de agua que existe en los oceános. Nuestro planeta está sediento.

Actualmente existen más de 28 países que se pueden considerar con problemas de escasez de agua, pues cuentan con una dotación menor a los 1,000 m³ por habitante al año, cifra considerada como crítica en cuanto a oferta del recurso se refiere.

México se encuentra en un nivel medio con una disponibilidad de agua per cápita de 5,000 m³ por año, pero aún así, el 16.5% de las poblaciones en nuestro país viven sin agua potable para consumo doméstico.

Las propiedades físicas del agua

El agua es una sustancia extraordinaria. Sus propiedades sorprendentes son muy interesantes para los químicos pues debido a ellas muestra un comportamiento completamente diferente a lo esperado en cualquier otra sustancia conocida:

a) Es un líquido a temperatura ambiente, cuando por su composición molecular, debiera ser un gas.

b) Es la única sustancia que de manera natural y simultánea se presenta en los tres estados de agregación: sólido, líquido y gas.

c) Al contrario de lo que ocurre en otras sustancias conocidas, su forma sólida, el hielo, flota sobre la forma líquida: su densidad es especial.

d) Su inercia térmica es muy superior a la de otros líquidos o sólidos. Esto significa que es muy difícil calentarla, pero también enfriarla pues sus moléculas no permiten cambios drásticos de energía en su interior.

e) Lejos de parecerse a un líquido normal en el que las partículas se muevan con independencia, en el agua existe un "orden colectivo"debido a que sus moléculas "se pegan" unas a otras.

Esto le confiere valores muy altos de viscosidad, tensión superficial y calor latente de evaporación y de solidificación. Y permite además el fenómeno de capilaridad.

f) Debido a su  tensión superficial, sobre la superficie líquida del agua puede flotar una aguja metálica, mucho más densa que ella.

g) Se trata además de un disolvente casi universal, por lo que es prácticamente imposible encontrarla en estado puro en la naturaleza.

h) Es una sustancia con moléculas "polares", y por tanto con comportamiento eléctrico responsable también de su capacidad de disolución. 

Los siguientes videos describen con más detalle las propiedades físicas del agua y su importancia e impacto tanto en la conformación del planeta como en los seres vivos. No olvides tomar las notas necesarias al estudiarlos. Pon especial atención en comprender el significado  de los términos técnicos: polaridad molecular, capacidad calorífica, cohesión y adhesión y capilaridad. 

Video tomado de https://www.youtube.com/watch?v=pUpMGGPg8sY

Video tomado de https://youtu.be/NDyCd0cVAwQ

Estructura molecular del agua (da clic en todos los links del texto)

Todas las propiedades que ya estudiaste del agua se deben a su estructura química. Y lo que debes recordar al respecto es lo siguiente:

1.  Tanto el átomo de oxígeno como los dos átomos de hidrógeno que conforman sus moléculas son NO METALES, por lo tanto,  el tipo de enlace que se forma entre ellos es COVALENTE.

2. En cada enlace covalente del agua, entre el oxígeno y el hidrógeno se comparten electrones. Sin embargo, al ser el oxígeno MÁS electronegativo que el hidrógeno, atrae con más fuerza los electrones compartidos. Esto causa  que existe una densidad de carga negativa mayor alrededor del átomo de oxígeno. y una densidad de carga positiva alrededor del hidrógeno. Se dice por este hecho que la molécula (y el enlace) del agua es COVALENTE POLAR.

3. Las moléculas de agua pueden "pegarse" entre ellas con fuerzas eléctricas relativamente fuertes que se denominan puentes de hidrógeno, pues cada átomo de oxígeno, (negativo)   atrae a los hidrógenos (positivos) de las moléculas cercanas.

El modelo de enlace covalente polar en el agua, permite explicar su comportamiento sorprendente en la naturaleza. El siguiente documento lo explica con mayor detalle (da clic sobre la imagen para visualizarlo y descargarlo como pdf). Estúdialo con atención,