Agua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Geometría de la molécula de agua y representación 3D | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identificación | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CE | 231-791-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sonrisas |
O , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI |
InChI: InChI = 1 / H2O / h1H2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Apariencia | líquido transparente. Azul en el borde del helado ( por ejemplo: glaciar) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades químicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fórmula bruta |
H 2 O [isómeros] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa molar | 18.0153 ± 0.0004 g / mol H 11.19%, O 88.81%, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Momento dipolar | 1.854 6 ± 0.004 0 D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diámetro molecular | 0.343 nm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° fusión | 0 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° hirviendo | 100 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Parámetro de solubilidad δ | 47,9 MPa 1/2 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidad |
1.000 0 g cm −3 ( 3,98 ° C ) 0,997 05 g cm −3 ( 25 ° C ) ecuación:
ecuación:
ecuación:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Presión de vapor saturante |
6.112 mbar (hielo, 0 ° C ) 12,4 mbar ( 10 ° C ) ecuación:
ecuación:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Viscosidad dinámica | 0.001 002 Pa s a 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto crítico | 374,15 ° C , 22,12 MPa , 0,063 l mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Triple punto |
0,01 ° C ; 611,73 Pa |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductividad térmica | 565 mW K −1 m −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tensión superficial a 20 ° C | 0,072 8 N / m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductividad eléctrica | 5,5 × 10 −6 S m −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termoquímica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 gas | -241,83 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 líquido | -285,10 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ fus H ° | 335 J · g -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ vapor H ° |
40,65 kJ mol -1 ( 1 atm , 99,97 ° C ); 43,98 kJ mol -1 ( 1 atm , 25 ° C ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C p |
35,22 J mol −1 K −1 (gas, 226,85 ° C ) 75,38 J mol −1 K −1 (líquido, 24,85 ° C ) ecuación:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C v | 3.724 J g −1 K −1 (gas) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades electronicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re energía de ionización | 12,620 6 ± 0,002 0 eV (gas) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cristalografía | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sistema de cristal | hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Parámetros de malla |
a = 4.521 2 Å c = 7.366 6 Å |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades ópticas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Índice de refracción | 1.3325 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La molécula de agua , con la fórmula H 2 O, es el componente esencial del agua pura. También contiene iones resultantes de la autoprotólisis del agua según la ecuación de equilibrio : H 2 O= H + + OH - (o 2 H 2 O= H _ { 3 } O + + OH - ). El agua pura no está presente en la naturaleza y debe obtenerse mediante procesos físicos.
Esta molécula tiene propiedades complejas debido a su polarización (ver la sección Naturaleza Dipolar ).
El agua a presión ambiente (aproximadamente un bar ) es gaseosa por encima de 100 ° C , sólida por debajo de 0 ° C y líquida en el medio. Ésta es una peculiaridad esencial; otros compuestos estrechamente relacionados o relacionados ( sulfuro de hidrógeno , amoníaco y metano ) son todos gaseosos incluso a temperaturas mucho más bajas.
El estado sólido del agua es hielo ; el estado gaseoso es vapor de agua .
El estado del agua depende de las condiciones de presión P y temperatura T . Existe una situación única ( P , T ) en la que el agua coexiste en las tres formas: sólido, líquido y gaseoso; esta situación se denomina " punto triple del agua", se produce a una temperatura de 273,16 K ( 0,01 ° C ) y una presión de 611,2 Pa .
Las unidades de temperatura ( grados Celsius , Kelvin ) se definen tomando como referencia este punto triple del agua.
La velocidad del sonido en el agua es de 1500 m s -1 en las condiciones estándar de temperatura y presión .
La conductividad eléctrica del agua pura a 20 ° C es muy baja: 5,5 × 10 −6 S m −1 . Por tanto, el agua pura se considera un aislante eléctrico .
La masa de un litro de agua a una temperatura de 4 ° C fue la primera definición del kilogramo . Por aproximación, se toma como densidad del agua en condiciones normales el valor de 1000 kg m -3 , una tonelada por metro cúbico o un kilogramo por litro ( 1 kg l -1 ).
La capacidad calorífica específica del agua es 4186 J kg -1 K -1 en las condiciones estándar de temperatura y presión . Se usó agua como un estándar de calor en viejos sistemas de unidades: la de calorías (y el frigorías ) cuantificado el calor necesario para aumentar la temperatura de un gramo de agua un grado Celsius: es decir, 4,185 J .
El agua se considera prácticamente un fluido incompresible en la mayoría de las aplicaciones. Su coeficiente de compresibilidad es 4.5 × 10 −10 Pa −1
Temperatura. ( ° C ) |
Densidad de masa ( g / cm 3 ) |
Capacidad masa térmica ( J g -1 K -1 ) |
Viscosidad ( µPa s ) |
Saturación de vapor a presión (bar) |
Calor de vaporización ( kJ / kg ) |
Conductividad térmica ( W m −1 K −1 ) |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0,999 84 | 4.217 6 | 1793 | 0,006 11 | 2.500,5 | 0.569 |
10 | 0,999 70 | 4.192 1 | 1307 | 0,012 28 | 2467,9 | 0.587 |
20 | 0,998 21 | 4.181 8 | 1002 | 0,023 38 | 2 453,4 | 0,604 |
30 | 0,995 65 | 4.178 4 | 797,7 | 0,042 45 | 2429,6 | 0,618 |
40 | 0,992 22 | 4.178 5 | 653,2 | 0,073 82 | 2 405,9 | 0,632 |
50 | 0,988 03 | 4.180 6 | 547.0 | 0,123 46 | 2 309,9 | 0,643 |
60 | 0,983 20 | 4.184 3 | 466,5 | 0,199 36 | 2 357,7 | 0,654 |
70 | 0,977 78 | 4.189 5 | 404.0 | 0,311 81 | 2333.1 | 0,662 |
80 | 0,971 82 | 4.196 3 | 354,4 | 0,473 79 | 2 308,2 | 0,670 |
90 | 0,965 35 | 4.205 0 | 314,5 | 0,701 23 | 2282,7 | 0,676 |
100 | 0,958 40 | 4.215 9 | 281,8 | 1.013 25 | 2 256,6 | 0,681 |
Altitud (m) | Presión ( atm ) | Temperatura. (° C) |
---|---|---|
0 | 1,00 | 100 |
4 809 ( Mont Blanc ) | 0.547 | 83,9 |
8 849 ( Everest ) | 0.311 | 70,2 |
19.200 | 0,063 | 36,8 |
A unos 20.000 m , el agua hierve a la temperatura del cuerpo humano. Es, por tanto, una barrera infranqueable para el ser humano sin dispositivo de presurización (ropa de presurización parcial, traje de buceo o cabina presurizada).
El agua es un fluido termodinámico de uso común, eficiente y económico.
Tamaño físico |
Comentario | Correlación |
---|---|---|
Densidad de masa ρ |
La densidad del agua disminuye con la temperatura y aumenta un poco con la presión. Una modelización lineal da buenos resultados, ya que uno no está cerca de la saturación. | Cuadro desplegable y cuadro de información |
Viscosidad dinámica μ |
La viscosidad dinámica del agua varía mucho en el rango de temperatura de 0 a 100 ° C (más de un factor de 6). Cualquier modelización o prueba debe tener en cuenta este fenómeno, como los modelos probados en la analogía de Reynolds . | Cuadro desplegable |
Conductividad térmica λ |
La conductividad térmica del agua aumenta con la temperatura hasta alrededor de 130 a 140 ° C y luego disminuye. Aumenta con la presión. Sin embargo, varía poco y la interpolación lineal en rangos de temperatura y presión de alrededor de cien grados Celsius y bares da resultados correctos. | Cuadro desplegable |
Capacidad calorífica a presión constante Cp |
La capacidad calorífica específica del agua es 4,185 J kg −1 K −1 , a presión normal. Es en gran parte constante a bajas temperaturas y cercano a 4,18 kJ / kg , aumenta regularmente con la temperatura y disminuye un poco con la presión. Es posible modelar correctamente la entalpía del agua líquida de forma lineal en amplios rangos de temperatura y presión siempre que no se acerquen a las condiciones de saturación dentro de los 10 ° C. Cp aumenta en la vecindad de la saturación y toma un valor muy grande (teóricamente infinito) en el punto crítico del agua. | Cuadro desplegable y cuadro de información |
Saturación de vapor a presión p sat |
La fórmula Duperray proporciona una buena aproximación en el intervalo de temperatura entre 95 ° C y 230 ° C . Es conveniente mejorar un poco esta fórmula, el cuadro desplegable da una correlación de este tipo. | Cuadro desplegable y cuadro de información |
Volumen de masa de vapor ρ " |
En condiciones normales de hasta 140 ° C - 3,6 bar, la densidad del vapor saturado es apenas más densa que la del gas ideal (menos del 5%). Más allá de 10 bar y hasta 60 bar, la relación empírica simplista: ρ "= p sat / 2 da un resultado por valores inferiores a mejores que 4% ( ρ" en kg / m 3 y p sat en bar). Fuera de la vecindad del punto crítico, el vapor sobrecalentado se comporta como un gas ideal triatómico desde unos veinte grados Celsius de sobrecalentamiento. |
Cuadro desplegable |
Entalpía de vapor saturado h " |
En una amplia gama de presiones (de 5 a 85 bar), la entalpía de vapor saturado es constante a 1 st orden, o aproximadamente 2.775 kJ / kg . | Cuadro desplegable |
Propiedades nucleares El agua ligera tiene una sección transversal microscópica total (2 ⋅ de hidrógenos + 1 ⋅ de oxígeno) de 0,931 mb en neutrones térmicos. El agua es más cautiva que el agua pesada porque el tritio formado por la captura de un neutrón por el deuterio es un núclido inestable, mientras que el deuterio formado por la captura de un neutrón por el protio es estable.
Tamaño físico |
Correlación | Comentario |
---|---|---|
Capacidad calorífica a presión constante Cp |
con Cp en kJ kg −1 K −1 , t en ° C yp en barras absolutas; aplicable de 1 a 250 bar y de 0 a 370 ° C Prueba: a 100 ° C - 10 bar, Cp = 4,205 kJ kg −1 K −1 ; a 304,5 ° C - 155 bar, Cp = 5,620 kJ kg −1 K −1 (valores calculados) |
No se integra fácilmente |
Volumen másico de agua líquida ρ |
con ρ en kg / m 3 , t en ° C yp en barras absolutas; aplicable de 1 a 250 bar y de 0 a 370 ° C Prueba: a 300 ° C 155 bar, ρ = 716,85 kg / m 3 ; a 100 ° C - 10 bar ρ = 958,63 kg / m 3 , valores calculados |
Recopila las tres correlaciones dadas en el cuadro de información. El 1 st término representa la densidad a 221,2 bar. El 2 nd es una corrección de la presión. |
Conductividad térmica del agua líquida: λ |
con λ en W m −1 K −1 , t en ° C yp en barras absolutas; aplicable de 1 a 250 bar y de 0 a 370 ° C |
El primer término da la conductividad a 221,2 bar. El segundo término (señalado con 1) es una función de corrección de la presión. |
Viscosidad dinámica del agua líquida μ |
con t en ° C, p en bar y μ en 10 −6 kg m −1 s −1 ; aplicable de 0 a 370 ° C y de 0 a 180 bar Prueba: a 25 ° C - 10 bar, μ = 888,1 × 10 −6 kg m −1 s −1 ; a 300 ° C - 150 bar, μ = 91,66 × 10 −6 kg m −1 s −1 (valores calculados) |
1 / μ evoluciona de 1er orden linealmente con la temperatura. α es una función correctiva de la presión. m mejora el resultado entre 0 ° C y 20 ° C donde la viscosidad varía mucho. |
Saturación de vapor a presión p sat |
con t se sentó en ° C y p se sentó en la barra; aplicable de 130 a 370 ° C |
La correlación derivada de la fórmula de Duperray da un resultado de menos del 1% |
Presión de vapor de saturación p sat |
con t sat en ° C y p sat en Pa; aplicable de 0 a 374 ° C |
Correlación derivada de la fórmula de Dupré . No es fácilmente reversible. |
Temperatura de saturación del vapor t sat |
con t se sentó en ° C y p se sentó en la barra; aplicable de 0,125 a 221,2 bar |
Correlación práctica, no fácilmente reversible. |
Densidad del vapor saturante ρ " |
con ρ " en kg / m 3 y p en bar; aplicable 5 a a partir de 200 bar Prueba: a 30 bar ρ " = 15,03 kg / m 3 ; a 60 bar ρ" = 30,66 kg / m 3 (valores calculados)
con ρ " en kg / m 3 y t en ° C; aplicable a partir de 100 a 360 ° C Prueba: a 233,84 ° C ρ " = 15,43 kg / m 3 ; a 275,61 ° C ρ" = 31,45 kg / m 3 (valores calculados) |
Recuerda la relación empírica simple ρ " = p / 2 aplicable entre 10 y 60 bar |
Entalpía de vapor saturado h " |
con h " en kJ / kg y t sat en ° C; aplicable de 100 a 330 ° C |
Cond. Temperatura. y presione. |
Masa Volumiq. (kg / m 3 ) |
Viscos. dinám. ( 10-3 kg m −1 s 1 ) |
Conduc. termia. ( W m −1 K −1 ) |
Capac. termia. para presionar. const. (kJ / kg) |
Prensa. de vap. saturado. (bar) |
Enthalp. de liq. (kJ / kg) |
Enthalp. de la vap. (kJ / kg) |
Calor latente de evaporación. (kJ / kg) |
Nb de Prandtl |
Comentario |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 ° C 1 bar |
999,80 | 1.750 | 0.569 | 4.217 | 0,006 108 | - 0,04 | 2 501,6 | 2 501,6 | 12,97 | |
0,01 ° C 1 bar |
999,80 | 1.750 | 0.569 | 4.217 | 0,006 112 | 0,00 | 2 501,6 | 2 501,6 | 12,97 |
Triple punto de agua |
4 ° C 500 bares |
1.024,06 | 1.544 | 0,6132 | 4.001 | entonces | 65,4 | entonces | entonces | 10.074 | El fondo de los océanos |
3,98 ° C 1 bar |
999.975 | 1,570 9 | 0,576 16 | 4.2141 | 0,008 117 9 | 16.716 | 2 508,86 | 2492.15 | 11.49 | Densidad máxima en condiciones ordinarias |
20 ° C 1 bar |
998.30 | 1.000 | 0,604 | 4.203 | 0,023 37 | 84,0 | 2.538,2 | 2 454,3 | 6.959 | Agua a temperatura y presión normales |
50 ° C 1 bar |
988.04 | 0.544 | 0,643 | 4.181 | 0,123 35 | 209,3 | 2.592,2 | 2382,9 | 3.537 | |
100 ° C 1 bar |
958.13 | 0,279 | 0,681 | 4.210 | 1.013 3 | 419.06 | 2.676,0 | 2 256,9 | 1.725 | El agua hierve a 100 ° C bajo una atmósfera. |
200 ° C 75 bares |
869.19 | 0.1355 | 0,670 | 4.463 | 15.549 | 854,85 | 2.790,9 | 1.938,6 | 0,903 | |
229,5 ° C 72 bares |
832.18 | 0.1177 | 0,644 | 4.648 | 27,72 | 988,89 | 2 801,9 | 1.830,3 | 0,849 | Alimente el agua de los generadores de vapor PWR |
270 ° C 155 bares |
781.49 | 0.102 | 0,607 | 4.956 5 | 70.218 | 1.182,7 | 2.789,9 | 1 604,6 | 0,833 | |
286 ° C 155 bares |
753,65 | 0,096 34 | 0,644 | 5.191 | 70.218 | 1263,7 | 2.773,2 | 1504,6 | 0,777 | Agua que ingresa al núcleo de un PWR |
300 ° C 155 bares |
726,69 | 0.0804 | 0.559 | 5.483 | 85.927 | 1337,8 | 2.751,0 | 1.406,0 | 0,789 | |
304,5 ° C 155 bares |
716,66 | 0,090 29 | 0.5513 | 5.626 | 91.509 | 1363.0 | 2.742,15 | 1371,6 | 0,921 | Agua en el corazón de un PWR |
323 ° C 155 bares |
671,11 | 0,083 419 | 0,510 16 | 6.431 7 | 117,44 | 1472,78 | 2.694,5 | 1238.34 | 1.052 | Agua que sale del núcleo de un PWR |
330 ° C 155 bares |
651,17 | 0,080 57 | 0,491 | 7.147 | 128,63 | 1.517,9 | 2.670,2 | 1.143,6 | 1,173 | |
344,76 ° C 155 bares |
594,036 | 0,073 258 | 0.449 05 | entonces | 128,63 | 1.630,75 | 2.600,3 | 969,55 | entonces | Agua en el presurizador de un PWR |
374,15 ° C 221,20 bares |
315,5 | 0,045 | 0,238 | ∞ | 221.20 | 2 107,4 | 2 107,4 | 0.0 | ∞ |
Punto crítico de agua |
Algunas de las características del agua la convierten en una molécula notable, con las peculiaridades que han permitido que florezca la vida en la Tierra . Estas características, especialmente ligadas a su naturaleza dipolar , se explican en los siguientes capítulos.
El agua puede tomar diferentes formas:
La explicación física del hecho de que el agua sólida es menos densa que el agua líquida proviene de la estructura cristalina del hielo, conocida como hielo I h ("h" para hexagonal). El agua, al igual que algunos materiales (raros), como el silicio , el galio , el germanio , el antimonio , el bismuto y el plutonio , se expanden de forma líquida a sólida; la mayoría de los demás materiales se encogen al solidificarse.
Sin embargo, cabe señalar que no todas las formas de hielo son menos densas que el agua líquida. Por ejemplo, el hielo HDA y el hielo VHDA son más densos que el agua líquida pura. En este caso, la razón por la que la forma común del hielo es menos densa es un poco menos intuitiva, depende en gran medida de las propiedades intrínsecas poco comunes de los enlaces de hidrógeno .
Longitud de onda λ (nm) |
T = 10 ° C | T = 20 ° C | T = 30 ° C |
---|---|---|---|
706,5 | 1.330 7 | 1.330 0 | 1.329 0 |
589,3 | 1,333 7 | 1,333 0 | 1,331 9 |
501,6 | 1,337 1 | 1.336 4 | 1.335 3 |
404,7 | 1.343 5 | 1.342 7 | 1.341 7 |
Todos los medios transparentes son dispersivos , lo que significa que la velocidad de la luz cambia con su longitud de onda λ . Más precisamente, en la parte visible del espectro electromagnético (aproximadamente 400 a 700 nm ) el índice de refracción es generalmente una función decreciente de la longitud de onda: la luz azul se desvía más que la roja . Además, la tasa de cambio del índice de refracción aumenta a medida que disminuye la longitud de onda. El índice de refracción generalmente aumenta con la densidad del medio.
El agua tiene todas estas características.
La tabla anterior muestra los resultados de algunas mediciones del índice de refracción del agua con respecto al aire seco de la misma temperatura T que el agua y a la presión de una atmósfera ( 760 mmHg o 1013 hPa ).
Para convertir los valores en forma de tablas relacionadas con el índice de vacío, agregue 4 al cuarto decimal. Tenga en cuenta que el índice de refracción aumenta cuando la temperatura del agua disminuye. Estos resultados están en línea con las expectativas, ya que la densidad del agua líquida aumenta a medida que se enfría. Sin embargo, si las mediciones se realizan a temperaturas más bajas, el índice no muestra un extremo a 4 ° C , aunque la densidad del agua es máxima allí.
El índice de refracción también es función de la presión del agua, pero la dependencia es baja debido a la relativa incompresibilidad del agua (como todos los líquidos ). De hecho, sobre los rangos de temperatura normales ( 0 a 30 ° C ), el aumento aproximado del índice de refracción es 0,000 016 a medida que la presión del agua aumenta en una atmósfera.
Los factores más importantes que afectan al índice de refracción son la longitud de onda de la luz y la salinidad del agua. Sin embargo, el índice de refracción excede el rango de valores indicado de estas variables en menos del 1%.
Se observó un nuevo " estado cuántico " del agua cuando los investigadores introdujeron moléculas de agua en un nanotubo de carbono de 1,6 nanómetros de diámetro y fueron expuestos a una emisión de neutrones . Los protones de los átomos de hidrógeno y oxígeno tienen entonces una energía más alta que la del agua libre, debido a un estado cuántico singular. Esto podría explicar la naturaleza excepcionalmente conductora del agua a través de "canales" que atraviesan las membranas celulares biológicas.
Una propiedad muy importante del agua es su naturaleza polar . La molécula de agua forma un ángulo de 104,45 ° en el átomo de oxígeno entre los dos enlaces con los átomos de hidrógeno . Dado que el oxígeno tiene una electronegatividad más fuerte que el hidrógeno, el átomo de oxígeno tiene una carga parcial negativa δ - , mientras que los átomos de hidrógeno tienen una carga parcial positiva δ + . Una molécula con tal diferencia de carga se llama dipolo (molécula polar). Por tanto, el agua tiene un momento dipolar de 1,83 debye . Esta polaridad hace que las moléculas de agua se atraigan entre sí, con el lado positivo de una atrayendo el lado negativo de otra. Tal enlace eléctrico entre dos moléculas se llama enlace de hidrógeno .
Esta polarización también permite que la molécula de agua disuelva los cuerpos iónicos, en particular las sales, rodeando cada ion con una capa de moléculas de agua por un fenómeno de solvatación .
Esta fuerza de atracción, relativamente débil en comparación con los enlaces covalentes de la propia molécula, explica ciertas propiedades como el alto punto de ebullición (cantidad de energía térmica necesaria para romper los enlaces de hidrógeno), así como una capacidad térmica alta.
También debido a los enlaces de hidrógeno, la densidad del agua líquida es mayor que la densidad del hielo.
El agua se disocia naturalmente en ion oxonio H 3 O +(también llamado hidronio) y OH - ion hidróxido : 2 H 2 O= H 3 O ++ OH - .
La reacción se llama autodisociación o autoprotólisis .
En esta reacción, el agua actúa como ácido y como base : como ácido, pierde un protón H + y se convierte en el ion hidróxido OH - ; como base gana un protón H + y se convierte en el ion oxonio H 3 O + . Por tanto decimos que es una especie anfótera o anfolita .
La constante de equilibrio de esta reacción es muy baja ( 10-14 a 25 ° C ); el número de iones oxonio e hidróxido formados es, por tanto, muy pequeño en comparación con el número de moléculas de agua.
Debido al equilibrio, a una temperatura dada, el producto de las concentraciones de estos iones es constante, igual a la constante de disociación . A 25 ° C , es: [H 3 O + ]. [OH - ] = 10-14 .
En agua pura, iones H 3 O +y OH - provienen solo de la autoprotólisis del agua, por lo tanto, están presentes en concentraciones iguales, por lo tanto: [H 3 O +] = [OH - ] = 1 × 10 −7 mol l −1 (a 25 ° C ).
El pH se define a partir de la concentración de iones oxonio (pH = −log 10 [H 3 O +]), a 25 ° C , el pH del agua pura es por lo tanto 7, se dice que es neutral.
Este equilibrio ácido / base es de capital importancia en la química inorgánica como en la química orgánica .
Gracias a su polaridad, el agua es un excelente disolvente . Cuando un compuesto iónico o polar entra en el agua, está rodeado de moléculas de agua. El tamaño relativamente pequeño de estas moléculas de agua significa que varias de ellas rodean la molécula de soluto. Los dipolos negativos de agua atraen las regiones cargadas positivamente del soluto y viceversa para los dipolos positivos. El agua forma una excelente pantalla contra las interacciones eléctricas (la permitividad eléctrica ε e del agua es de 78,5 a 25 ° C ), por lo que disocia fácilmente los iones.
En general, las sustancias iónicas y polares como los ácidos , los alcoholes y las sales se disuelven fácilmente en agua y las sustancias apolares como los aceites y las grasas se disuelven poco. Estas sustancias apolares permanecen juntas en el agua porque es energéticamente más fácil para las moléculas de agua formar enlaces de hidrógeno entre sí que participar en interacciones de van der Waals con moléculas apolares.
Un ejemplo de un soluto iónico es la sal de cocina , también conocida como cloruro de sodio , NaCl, que se separa en cationes de Na + y aniones de Cl - , cada uno rodeado por moléculas de agua. Los iones se transportan fácilmente fuera de su matriz cristalina. Un ejemplo de soluto no iónico es el azúcar de mesa . Los dipolos de las moléculas de agua forman enlaces de hidrógeno con las regiones dipolares de la molécula de azúcar.
Esta capacidad para disolver el agua es vital en biología , porque algunas reacciones bioquímicas solo tienen lugar en solución (por ejemplo, reacciones en el citoplasma o la sangre ).
Por eso, por el momento, el agua líquida se considera esencial para la vida y se busca activamente en las diversas estrellas del sistema solar, especialmente en Marte y Europa , una luna de Júpiter.
Los enlaces de hidrógeno dan al agua una gran tensión superficial y una gran cohesión. Esto se ve cuando se colocan pequeñas cantidades de agua sobre una superficie no porosa y el agua permanece junta en forma de gotas. Esta propiedad, que se manifiesta por capilaridad, es útil en el transporte vertical de agua en las plantas y nociva con el aumento de la humedad en las paredes de las casas.
El agua pura es un mal conductor de la electricidad. Pero dado que el agua es un buen solvente, a menudo contiene una gran cantidad de solutos disueltos, la mayoría de las veces iones. Si el agua contiene tales impurezas, puede conducir la electricidad más fácilmente. El estator de alternadores muy grandes se enfría haciendo circular agua desionizada en los conductores huecos del devanado. A pesar de las diferencias de potencial de varias decenas de miles de voltios entre el circuito de refrigeración y los conductores eléctricos, no existen problemas de fuga de corriente. Ver conductividad eléctrica (medición).
La pureza del agua se puede medir por su resistencia a la corriente eléctrica .
La primera descomposición del agua fue realizada por Lavoisier , pasando vapor de agua sobre hierro al rojo vivo ( termólisis ). Al hacerlo, estableció que el agua no era un elemento, sino un cuerpo químico formado por varios elementos.
La termólisis (descomposición térmica) del agua pura produce dioxígeno e hidrógeno : 2 H 2 O→ 2 H 2 + O 2 .
Se requiere una temperatura muy alta, del orden de 2000 ° C , y se completa hasta alrededor de 5000 ° C .
Es más fácil descomponer el agua por electrólisis . Bajo el efecto de un voltaje aplicado entre dos electrodos sumergidos en agua, el agua se puede descomponer en hidrógeno y oxígeno. Las moléculas de agua se disocian naturalmente en iones H 3 O + y OH - , que son atraídos por el cátodo y el ánodo respectivamente, pero como esta disociación es débil, en la práctica se utilizan catalizadores como el ácido sulfúrico o hidróxido de sodio . En el ánodo, cuatro iones OH - se combinan para formar moléculas de oxígeno O 2 , dos moléculas de agua y liberan cuatro electrones. Las moléculas de oxígeno así producidas escapan en forma de burbujas de gas a la superficie, donde pueden ser recogidas. Al mismo tiempo, en el cátodo se liberan dos moléculas de hidrógeno H 2 con el uso de cuatro electrones.
4OH - → O 2 + 2H 2 O+ 4to -
4H 3 O ++ 4to - → 2H 2 + 4H 2 O
El agua pura es un excelente solvente y absorbe fácilmente los gases que entran en contacto con ella. Por lo tanto, el agua pura es prácticamente imposible de rastrear. Sin embargo, los laboratorios de análisis necesitan esta agua pura para realizar análisis fiables. Por lo tanto, con el tiempo utilizarán técnicas de purificación cada vez más sofisticadas.
Después del agua destilada , bidestilada, desmineralizada y desionizada, la técnica avanza hacia un agua cada vez más pura, por tanto cara de producir y cada vez más inestable.