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Algunas propiedades del agua. |
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Fórmula química H2O Ángulo de enlace de su molécula 105º Longitud de enlace 0.95 angstroms Tipo de molécula Polar y forma puentes de hidrógeno Masa molecular 18.0148 Punto normal (presión de 1 atm) de ebullición 100 ºC Punto normal de fusión 0 ºC Densidad a 3.98 ºC y presión de 1 atm 1.0000 g/mL Densidad a 20 ºC y presión de 1 atm 0.99998 g/mL Calor de fusión 79.7 cal/g. = 333.146 J/g Calor de vaporización 539.6 cal/g. = 2255.528 J/g Calor específico a 20 ºC y presión de 1 atm 4.18 J/gK (joules/gramo grados Kelvin) Calor de fusión a 0 ºC y presión de 1 atm 0.333 kJ/g Calor de vaporización a 100 ºC y presión de 1 atm 2.257 kJ/g Tensión superficial a 20 ºC 0.0729 J/m2 Constante dieléctrica a 25 ºC 78.5 Se dice que el agua tiene propiedades únicas o que son “anormales” debido a que son muy diferentes a las propiedades de otros compuestos de masa molecular semejante. Tanto el punto normal de fusión y el punto normal de ebullición del agua como el calor específico del agua líquida, los calores de fusión y de ebullición son muy grandes en comparación con compuestos de masa molecular semejante. Además la densidad del agua sólida es menor que la densidad del agua líquida debido a lo cual no se solidifican completamente lagos, ríos y mares (sólo lo hacen en la capa superficial), permitiendo algunas formas de vida acuática.
Por ejemplo, algunas propiedades físicas del agua, metano, amoníaco y de los compuestos de los elementos del grupo VI A con el hidrógeno.
Nombre Agua Metano Amoníaco Ácido sulfhídrico Ácido selenhídrico Ácido telurhídrico Fórmula química H2O CH4 NH3 H2S H2Se H2Te Masa molecular(g/mol) 18.0148 16.0426 17.0307 34.0758 80.9758 129.6158 Punto normal de ebullición (K) 373.16 111.7 239.8 212.86 231.16 271.16 Punto normal de fusión ( ºK) 273.16 89 195.5 187.66 207.46 224.16 Las propiedades físicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces por puente de hidrógeno, los cuales se presentan en mayor número en el agua sólida, en la red cristalina cada átomo de la molécula de agua está rodeado tetraédricamente por cuatro átomos de hidrógeno de otras tantas moléculas de agua y así sucesivamente es como se conforma su estructura. Cuando el agua sólida (hielo) se funde la estructura tetraédrica se destruye y la densidad del agua líquida es mayor que la del agua sólida debido a que sus moléculas quedan más cerca entre sí, pero sigue habiendo enlaces por puente de hidrógeno entre las moléculas del agua líquida. Cuando se calienta agua sólida, que se encuentra por debajo de la temperatura de fusión, a medida que se incrementa la temperatura por encima de la temperatura de fusión se debilita el enlace por puente de hidrógeno y la densidad aumenta más hasta llegar a un valor máximo a la temperatura de 3.98ºC y una presión de una atmósfera. A temperaturas mayores de 3.98 ºC la densidad del agua líquida disminuye con el aumento de la temperatura de la misma manera que ocurre con los otros líquidos.