Agua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identificación | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nombre IUPAC | agua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sinónimos |
monóxido de dihidrógeno, óxido de hidrógeno, hidrogenol, hidróxido de hidrógeno, óxido de dihidrógeno, oxidano |
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N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100.028.902 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CE | 231-791-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 962 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CHEBI | 15377 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sonrisas |
O , |
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InChI |
InChI: InChI = 1 / H2O / h1H2 InChIKey: XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N |
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Apariencia | líquido incoloro, inodoro e insípido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades químicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fórmula |
H 2 O [isómeros] |
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Masa molar | 18.0153 ± 0.0004 g / mol H 11.19%, O 88.81%, 18.015 28 g mol −1 |
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pKa | pK e = 14,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Momento dipolar | 1,8546 D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Número de yodo | g I2 100g −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Índice de acidez | mg de KOH g −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Índice de saponificación | mg de KOH g −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° fusión | 0 ° C hasta 1.013 25 bar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° hirviendo | 100 ° C a 1.013 25 bar, 100.02 ° C ± 0.04 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Solubilidad | g l −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidad |
1000,00 kg m −3 a 4 ° C 998,30 kg m −3 a 20 ° C 958,13 kg m −3 a 100 ° C (líquido) 726,69 kg m −3 a 300 ° C - 15, 5 MPa |
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Presión de vapor saturante |
6.112 mbar (hielo, 0 ° C ) 12,4 mbar ( 10 ° C ) ecuación:
ecuación:
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Viscosidad dinámica | 1,002 × 10 -3 Pa s a 20 ° C 0,547 × 10 -3 Pa s a 50 ° C 0,281 8 × 10 -3 Pa s a 100 ° C (líquido) 0,080 4 × 10 -3 Pa s a 300 ° C - 15 MPa |
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Punto crítico | 374,15 ° C , 22,12 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Triple punto | 0,01 ° C , 611,2 Pa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductividad térmica | 0,604 W m −1 K −1 a 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocidad del sonido | 1497 m s −1 a 25 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termoquímica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S 0 gas, 1 bar | 188,7 J K −1 mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S 0 líquido, 1 bar | 69,9 J K −1 mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S 0 sólido | J K −1 mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 gas | −241,818 kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 líquido | −285,83 kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 sólido | −291,84 kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ fus H ° | 6,01 kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ vapor H ° |
44,2 kJ mol -1 a 20 ° C , 43,990 kJ mol -1 a 25 ° C , 40,657 kJ mol -1 a 100 ° C , 2,26 MJ kg -1 a 100 ° C |
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C p | 4 185,5 J kg −1 K −1 a 15 ° C y 101,325 kPa , 75,403 J mol −1 K −1 a 15 ° C y 101,325 kPa , 75,366 J mol −1 K −1 a 20 ° C y 101,325 kPa , 75,291 J mol −1 K −1 a 25 ° C y 101,325 kPa |
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PCS | kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PCI | kJ mol −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades ópticas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Índice de refracción | 1,33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Constante Verdet | 4.10 rad T −1 m −1 a 480 nm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ecotoxicología | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DL 50 | > 90 ml kg -1 (rata, oral ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El agua es una sustancia química que consta de moléculas H 2 O. Este compuesto es muy estable y, sin embargo, muy reactivo , y el agua líquida también es un excelente disolvente . En muchos contextos, el término agua se usa en el sentido restringido de agua en estado líquido , o para designar una solución acuosa diluida ( agua dulce , agua potable , agua de mar , agua de cal , etc. ).
El agua es omnipresente en la Tierra y en la atmósfera , en sus tres estados , sólido ( hielo ), líquido y gaseoso ( vapor de agua ). El agua extraterrestre también es abundante, en forma de vapor de agua en el espacio y en forma condensada (sólida o líquida) en la superficie, cerca de la superficie o dentro de una gran cantidad de objetos celestes .
El agua es un componente biológico importante, esencial en su forma líquida para todos los organismos vivos conocidos. Teniendo en cuenta su carácter vital, su importancia en la economía y su desigual distribución en la Tierra , el agua es un recurso natural cuya gestión es objeto de fuertes apuestas geopolíticas .
La fórmula química del agua pura es H 2 O. El agua en la Tierra rara vez es un compuesto químico puro , ya que el agua corriente es una solución de agua, sales minerales y otras impurezas. Los químicos utilizan agua destilada para sus soluciones, pero esta agua no es pura al 99%: sigue siendo una solución acuosa .
Principalmente observable en la Tierra en estado líquido, tiene las propiedades de un poderoso solvente : se disuelve fácilmente y solubiliza rápidamente muchos cuerpos en forma de iones , así como muchas otras moléculas gaseosas, y por ejemplo los componentes del ' aire , particularmente el oxígeno o el dióxido de carbono . Sin embargo, la expresión "disolvente universal" está sujeta a muchas precauciones, ya que muchos materiales naturales ( rocas , metales, etc. ) son insolubles en agua (en la mayoría de los casos o en pequeña medida).
El 71% de la superficie de la Tierra está cubierta de agua (97% de agua salada y 3% de agua dulce en diferentes reservorios) en diferentes formas:
La circulación del agua dentro de los distintos compartimentos terrestres se describe mediante el ciclo del agua . Como compuesto esencial para la vida, el agua es de gran importancia para los seres humanos, pero también para todas las especies de plantas y animales. Fuente de vida y objeto de culto desde los orígenes del hombre, el agua es conjuntamente, en sociedades prósperas como Francia, producto de la economía y elemento importante del medio ambiente.
El cuerpo humano es 65% agua para un adulto, 75% para bebés y 94% para embriones de tres días. Las células, por otro lado, están compuestas de un 70% a un 95% de agua. Los animales están compuestos por un promedio de 60% de agua y plantas 75%. Sin embargo, existen extremos: medusas (98%) y semillas (10%). . El agua potable atraviesa la barrera intestinal y se distribuye a través de los sistemas sanguíneo y linfático. En las membranas celulares, unos poros especiales llamados acuaporinas permiten el paso del agua a ambos lados de la membrana, al tiempo que evitan que los iones entren en la célula . En 2009 , se identificaron alrededor de 500 acuaporinas en plantas y animales, incluidas 13 en humanos . Estos poros de proteínas complejas "clasifican" moléculas que son del mismo tamaño que la molécula de agua, y solo permiten el paso del agua.
El agua tiene la propiedad particular de presentar una anomalía dilatométrica : su fase sólida es menos densa que su fase líquida, lo que hace que el hielo flote.
El término agua es un derivado muy simplificado del latín aqua a través de los lenguajes del petróleo . El término agua se retomó luego para formar algunas palabras como acuario . Una mezcla acuosa es una mezcla en la que el disolvente es agua. El prefijo hidro se deriva del griego antiguo ὕδωρ (hudôr) y no de ὕδρος (hudros) que significa "serpiente de agua" (de ahí la hidra ).
El término "agua" se entiende a menudo como un líquido incoloro que consiste principalmente en agua, pero no solo en agua pura . Según su composición química que induzca su origen o su uso, se especifica:
Se ha encontrado agua en las nubes interestelares de nuestra galaxia , la Vía Láctea . Se cree que el agua también existe en abundancia en otras galaxias, porque sus componentes, hidrógeno y oxígeno , se encuentran entre los más abundantes del Universo .
Las nubes interestelares eventualmente se concentran en nebulosas solares y sistemas estelares como el nuestro. El agua inicial se puede encontrar en cometas , planetas , planetas enanos y sus satélites .
La forma líquida del agua solo se conoce en la Tierra, aunque hay indicios de que está (o estuvo) presente debajo de la superficie de Encelado , uno de los satélites naturales de Saturno , en Europa y en la superficie de marzo . Parece que hay agua en forma de hielo en la Luna en algunos lugares, pero esto está por confirmar. La razón lógica de esta afirmación es que muchos cometas han caído allí y que contienen hielo, de ahí la cola que vemos (cuando los vientos solares los golpean, dejando un rastro de vapor). Si se descubre agua en fase líquida en otro planeta, entonces la Tierra podría no ser el único planeta que sabemos que alberga vida.
Las opiniones difieren sobre el origen del agua en la Tierra.
El ciclo del agua (conocido científicamente como ciclo hidrológico ) se relaciona con el intercambio continuo de agua entre la hidrosfera , la atmósfera , el agua del suelo , el agua superficial, el agua subterránea y las plantas .
El agua líquida se encuentra en todo tipo de cuerpos de agua , como océanos , mares , lagos y arroyos como ríos , arroyos , arroyos , canales o estanques . La mayor parte del agua de la Tierra es agua de mar. El agua también está presente en la atmósfera en fase líquida y vapor. También existe en aguas subterráneas ( acuíferos ).
Embalses | Volumen (10 6 km 3 ) |
Porcentaje del total |
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Océanos | 1320 | 97.25 |
Casquetes polares y glaciares | 29 | 2,05 |
Aguas subterráneas | 9.5 | 0,68 |
Lagos | 0,125 | 0,01 |
Humedad del suelo | 0,065 | 0,005 |
Atmósfera | 0.013 | 0,001 |
Ríos y ríos | 0,0017 | 0,000 1 |
Biosfera | 0,000 6 | 0.000 04 |
El volumen aproximado de agua en la Tierra (todos los suministros de agua del mundo) es 1.360.000.000 km 3 . En este volumen:
Si la fracción de agua en forma gaseosa es marginal, la Tierra ha perdido durante su historia una cuarta parte de su agua en el espacio.
Desde 2014 se sabe que una parte importante del manto terrestre compuesto principalmente por ringwoodita , entre 525 y 660 km de profundidad, podría contener hasta tres veces el volumen de agua de los océanos actuales (y sería la fuente principal). La cuantificación aún no es definitiva, pero podría hacer que el volumen de agua disponible en la Tierra varíe enormemente, incluso si su usabilidad y disponibilidad espontáneas son dudosas.
El agua líquida parece haber jugado, y sigue jugando, un papel primordial en el surgimiento y persistencia de la vida en la Tierra . La forma líquida, a diferencia de los estados gaseosos o sólidos, maximiza los contactos entre átomos y moléculas, aumentando así sus interacciones. El agua es una molécula polar y un buen disolvente , capaz de disolver muchas moléculas. El ciclo del agua juega un papel importante, en particular a través de la erosión de los continentes, que trae grandes cantidades de minerales necesarios para la vida a los ríos, lagos y océanos. La congelación del agua permite que las rocas estallen y aumenta la disponibilidad de estos minerales.
Durante el " Antropoceno ", la humanidad ha trastornado el ciclo del agua, la sobreexplotación de ciertas tablas , la deforestación por el cambio climático , la canalización de grandes ríos, grandes represas , el riego a gran escala. Lo hizo a una velocidad y en una escala que no es comparable con los hechos históricos pasados, y con efectos que superan los de las grandes fuerzas geológicas.
La temperatura de vaporización del agua depende directamente de la presión atmosférica , como muestran estas fórmulas empíricas:
Su punto de ebullición es alto en comparación con un líquido de igual peso molecular. Esto se debe a que deben romperse hasta tres enlaces de hidrógeno antes de que la molécula de agua pueda evaporarse. Por ejemplo, en la cima del Everest , el agua hierve a alrededor de 68 ° C , en comparación con los 100 ° C al nivel del mar . Por el contrario, las aguas profundas del océano cerca de las corrientes geotérmicas ( volcanes submarinos, por ejemplo) pueden alcanzar temperaturas de cientos de grados y permanecer líquidas.
El agua es sensible a fuertes diferencias de potencial eléctrico . Por tanto, es posible crear un puente de agua líquida de unos pocos centímetros entre dos vasos de precipitados de agua destilada sometidos a una fuerte diferencia de potencial.
Se ha observado un nuevo " estado cuántico " del agua cuando las moléculas de agua se alinean en un nanotubo de carbono de 1,6 nanómetros de diámetro y se exponen a la dispersión 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 las membranas celulares biológicas.
Radiactividad: depende de los metales y minerales y sus isótopos presentes en el agua, y puede tener un origen natural o artificial (secuelas de ensayos nucleares , contaminación radiactiva , fugas, etc. ). En Francia, es supervisado por el Instituto de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (IRSN), incluso para el agua del grifo .
Agua como fluido termodinámicoEl agua es un fluido termodinámico de uso común, eficiente y económico:
La radiólisis del agua es la disociación , por descomposición química del agua (H 2 O) (líquido o vapor de agua) en hidrógeno e hidroxilo respectivamente en forma de radicales H · y HO ·, bajo el efecto de una intensa radiación energética ( radiación ionizante ). Se demostró experimentalmente hace aproximadamente un siglo. Se lleva a cabo pasando por varias etapas fisicoquímicas y en condiciones específicas de temperatura y presión, concentración del soluto , pH, tasa de dosis , tipo y energía de la radiación , presencia de oxígeno, naturaleza de la fase acuosa (líquida, vapor, hielo). Se trata de un fenómeno que aún no se comprende y describe del todo que podría, en el campo nuclear , los viajes espaciales o para otros campos, tener nuevas aplicaciones técnicas en el futuro, entre otros para la producción de hidrógeno .
En el origen , un cubo decimétrico ( litro ) de agua definía una masa de un kilogramo (kg). Se eligió el agua porque es fácil de encontrar y destilar. En nuestro sistema de medición actual , el Sistema Internacional de Unidades (SI), esta definición de masa no ha sido válida desde 1889 , cuando la primera Conferencia General de Pesos y Medidas definió el kilogramo como la masa de un prototipo de platino iridio guardado en Sèvres . Hoy a 4 ° C , la densidad es 0,999 95 kg / L . Por lo tanto, esta correspondencia sigue siendo una excelente aproximación para todas las necesidades de la vida cotidiana.
Referencia de temperaturaLa molécula de agua tiene una forma doblada debido a la presencia de dos dobletes no vinculantes : los dos orbitales no vinculantes y los dos orbitales vinculantes (enlaces O - H) se repelen entre sí y se acercan a la simetría tetraédrica ( fr ) llevada a cabo por los cuatro orbitales de unión de la molécula de CH 4. Por tanto, tiene una estructura tetraédrica (tipo AX2E2 en el método VSEPR ); el ángulo HOH es 104,5 ° y la distancia interatómica d O-H es 95,7 pm o 9,57 × 10 −11 m .
PolaridadComo el agua es una molécula doblada, su forma juega un papel importante en su polaridad. De hecho, debido a su forma curvada, los baricentros de las cargas parciales positivas y negativas no se superponen. Esto da como resultado una distribución desigual de cargas que le da al agua sus propiedades de moléculas polares.
De ahí viene que:
Esto explica, por ejemplo, la forma particularmente ordenada de los cristales de hielo. En cantidades iguales, el hielo flota sobre el agua (su densidad sólida es menor que la del líquido).
SolventeEl agua es un compuesto anfótero , es decir, puede ser una base o un ácido . El agua puede protonarse, es decir, capturar un ion H + (en otras palabras, un protón, de ahí el término protonado ) y convertirse en un ion H 3 O + (ver Protonación ). Por el contrario, se puede desprotonizar, es decir, otra molécula de agua puede capturar un ion H + y transformarlo en un ion OH - . Sin embargo, estas reacciones ocurren muy rápidamente y son mínimas.
2H 2 O → H 3 O + + HO -Los disolventes próticos o polares son solubles en los mismos (mediante enlaces de hidrógeno) y los disolventes apróticos o apolares no lo son.
El agua es el componente principal del cuerpo humano . La cantidad media de agua contenida en el cuerpo de un adulto es de alrededor del 65%, lo que corresponde a unos 45 litros de agua para una persona que pesa 70 kilogramos . Este porcentaje puede variar, sin embargo, cuanto más delgada es una persona, mayor es la proporción de agua en su cuerpo. El agua también depende de la edad: disminuye con los años, porque cuanto más envejecen los tejidos , más se deshidratan y el agua es reemplazada por grasa .
En el cuerpo, la concentración de agua varía de un órgano a otro y según las células:
El organismo humano necesita unos 2,5 litros de agua al día ( 1,5 litros en forma líquida y 1 litro adquirido en el alimento absorbido), más en caso de ejercicio físico o calor elevado; no es necesario esperar a tener sed para absorberlo, especialmente para las mujeres embarazadas y para los ancianos en los que la sensación de sed se retrasa. Sin agua, la muerte se produce después de 2 a 5 días, sin hacer ningún esfuerzo (40 días sin comida en reposo).
Cada día, el cuerpo absorbe en promedio:
Todos los días, el cuerpo rechaza:
Hay ocho tipos:
Los controles de calidad buscan contaminantes y sustancias indeseables, incluidos medicamentos recientes, residuos de medicamentos o disruptores endocrinos para limitar los riesgos ambientales y para la salud de los residuos de medicamentos en los ambientes acuáticos .
Se requiere agua relativamente pura o potable para muchas aplicaciones industriales y para el consumo humano.
La comunicación de los actores de la cadena del agua en Francia a menudo aborda la oposición entre el consumo de agua embotellada o del grifo, que es fuente de cierta controversia:
En Francia, ambos tipos de agua contienen contaminantes.
Además, el agua también se usa para limpiar alimentos y ropa, para lavar pero también para llenar piscinas (y se necesitan 60 m 3 de agua para llenar una piscina privada promedio ).
En Francia, de 2008 a 2015, los distribuidores de agua en la Francia continental proporcionaron alrededor de 5.500 millones de metros cúbicos de agua potable por año, es decir, en promedio, 85 m 3 por habitante y año, o 234 litros de agua por persona y día, un tercio. de los cuales proviene de aguas superficiales (el 20% de esta agua se pierde por fugas de la red de distribución); y en total " se extraen cada año varias decenas de miles de millones de m 3 de agua" y se utilizan como agua potable (embotellada o no), pero también para riego, industria, energía, ocio, hidroterapia, canales, mantenimiento de carreteras, producción de nieve artificial o muchas otras actividades, pero es la producción de energía la que más utiliza (59% del consumo total) por delante del consumo humano (18%), la agricultura (riego) (12%) y la industria (10%). Un banco nacional de extracciones de agua (BNPE) está disponible en línea para el público en general y para los expertos desde 2015. Debería permitir el seguimiento de las extracciones cuantitativas (por aproximadamente 85.000 obras conocidas en 2015) y evaluar la presión sobre los recursos hídricos. ( Francia metropolitana y Francia de ultramar ), con datos detallados o resumidos que se pueden descargar (pero “aún por consolidar” en 2015)).
Desde un punto de vista económico, el sector del agua generalmente se considera parte del sector primario porque explota un recurso natural ; a veces incluso se agrega al sector agrícola .
La agricultura es el primer sector de consumo de agua, particularmente para riego .
En Francia , la agricultura absorbe más del 70% del agua consumida, lo que puede explicarse por diferentes motivos:
Como resultado, a principios de la década de 1960, los agricultores, para aumentar significativamente sus rendimientos, recurrieron a la agricultura intensiva (uso de fertilizantes químicos , pesticidas y productos fitosanitarios ). Esta agricultura intensiva ha tenido como resultado la contaminación del agua del suelo con altas concentraciones de nitrógeno, fósforo y moléculas de productos fitosanitarios. Hoy en día, los tratamientos para eliminar estos contaminantes son complejos, costosos y, a menudo, difíciles de aplicar. En consecuencia, avanzamos hacia otras prácticas agrícolas más respetuosas con el hombre y el medio ambiente, como la agricultura “integrada” u “ orgánica ”. La agrosilvicultura y los setos son soluciones para construir microclimas y permitir que el agua circule hacia el interior del terreno gracias a los fenómenos de evapotranspiración de las plantas. Por ejemplo, una hectárea de bosque de hayas, que consume de 2000 a 5000 toneladas de agua al año, libera 2000 por evaporación.
El agua también se utiliza en muchos procesos y máquinas industriales, como la turbina de vapor o el intercambiador de calor . En la industria química , se utiliza como disolvente o como materia prima en procesos, por ejemplo en forma de vapor para la producción de ácido acrílico . En la industria, los vertidos de aguas residuales sin tratar provocan contaminación que incluye vertidos de soluciones ( contaminación química ) y vertidos de agua de refrigeración ( contaminación térmica ). La industria necesita agua pura para muchas aplicaciones, utiliza una amplia variedad de técnicas de purificación tanto para el suministro como para la descarga de agua.
Por tanto, la industria es un gran consumidor de agua:
Debido a que los combustibles se combinan con el oxígeno del aire, se queman y emiten calor. El agua no puede arder porque ya es el resultado de la reacción del hidrógeno con el oxígeno .
Ayuda a apagar el fuego por dos razones:
El agrietamiento del agua se produce a partir de 850 ° C , se evita utilizar agua sin aditivo si la temperatura del brasero supera esta temperatura.
Los servicios de saneamiento y alcantarillado son la recogida y tratamiento de aguas residuales (industriales, domésticas o de otro tipo) previo a su vertido al natural , para evitar la polución y polución del medio ambiente . El agua después de un primer tratamiento se suele desinfectar mediante ozonización, cloración o tratamiento UV, o mediante microfiltración (sin añadir ningún producto químico en los últimos casos).
La protección de este bien común que es el recurso hídrico motivó la creación de un programa de la ONU ( ONU-Agua ), y una Evaluación Anual Global de Saneamiento y Agua Potable (GLAAS), coordinada por la OMS .
La multiplicidad de sus usos hace del agua un recurso fundamental para las actividades humanas. Su gestión es monitoreada constantemente y afecta las relaciones entre los Estados.
Para abordar estos problemas, en 1996 se fundó un Consejo Mundial del Agua , con sede en Marsella , que reúne a ONG , gobiernos y organizaciones internacionales. De forma regular, se organiza un foro mundial del agua para discutir estos temas, pero no siempre en la misma ciudad. Paralelamente al foro mundial del agua, los movimientos alternativos organizan un foro mundial alternativo del agua .
En Francia , los numerosos interesados en el agua y sus misiones difieren según los departamentos y territorios. Hoy había cinco fuerzas de policía del agua coordinadas por las Misiones interservice de l'eau (MISE). Las agencias de agua son establecimientos públicos que cobran tarifas que financian acciones de autoridades públicas, fabricantes, agricultores u otros actores para purificar o proteger los recursos hídricos. La distribución de agua potable es un servicio público gestionado a nivel municipal o EPCI , ya sea directamente bajo gestión o delegado a una empresa privada ( arrendamiento , concesión ). La ONEMA sustituye al Consejo Superior de Pesca , con misiones ampliadas.
La nueva " ley sobre el agua y los medios acuáticos " (LEMA) de 2007 modifica profundamente la ley anterior y traduce la "directiva marco del agua" europea (DMA) a la legislación francesa.
La gestión del agua abarca muchas actividades:
Francia es el país de las grandes empresas de agua ( Suez , Veolia , etc. ). Estos han cobrado importancia mundial desde la década de 1990. Pero con la Grenelle de l'Environnement y la Grenelle de la Mer , y bajo la égida de personalidades como Riccardo Petrella , la cuestión del agua como bien público sigue sin respuesta.
En 2009, una conferencia se centró en la regulación y mayor transparencia de los servicios de agua en Francia.
Las montañas cubren gran parte de la Tierra. En Europa (35,5% del territorio en Europa, 90% en Suiza y Noruega) y más de 95 millones de europeos vivían allí en 2006. Son verdaderas torres de agua y juegan un papel capital en la gestión de los recursos acuíferos porque concentran una importante parte de las precipitaciones y todos los ríos principales y sus principales afluentes tienen su origen allí.
En la montaña, el agua es una riqueza ecológica pero también una fuente de hidroelectricidad y comercio (embotellado de agua mineral), y el sustento del deporte y el ocio en aguas bravas. En Europa, 37 grandes centrales hidráulicas están ubicadas en las montañas (de 50, o el 74%), a las que se suman otras 59 grandes centrales de 312 (18,9%).
Las montañas presentan situaciones especiales, porque son ante todo zonas de riesgo:
Pero el agua en la montaña es sobre todo una fuente de riqueza y desarrollo. Un mejor desarrollo de este potencial a través de la planificación regional puede ser fuente de nueva riqueza para la economía de las zonas de montaña, pero en el marco de un comportamiento económico y responsable. Con el calentamiento global, las situaciones de eventos extremos como sequías, inundaciones y erosión acelerada, es probable que se multipliquen y sean, con la contaminación y los desechos, en una generación uno de los principales factores que limitan el desarrollo económico y social en la mayoría de los países del mundo. mundo.
Según los expertos reunidos en Megève enMarzo de 2007en el marco del "Año Internacional de las Montañas" con la participación de la FAO , la UNESCO , la Alianza Mundial para el Agua y la Red Internacional de Organismos de Cuenca , con el fin de realizar un diagnóstico y formular propuestas presentadas al Foro Mundial del Agua de Kyoto (Marzo de 2003): “La“ solidaridad río arriba-río abajo ”sigue siendo demasiado débil: es mejor ayudar a las montañas en el marco de las políticas integradas de cuencas, para que aseguren la gestión y el equipamiento necesarios de las cuencas superiores. […] De hecho es imperativo realizar acciones específicas en la montaña, reforzadas con el desarrollo y la gestión para protegerse mejor de las inundaciones y la erosión, luchar contra la contaminación y optimizar los recursos hídricos disponibles para compartirlos entre las comunidades. río arriba y en las llanuras río abajo. "
Algunas áreas están experimentando un desarrollo significativo debido a la puesta en marcha de nuevas infraestructuras viarias y al dinamismo económico. En Francia, los documentos urbanísticos se revisan con frecuencia para permitir la construcción de nuevos espacios . Sin embargo, la extensión de territorios urbanizados genera impactos en el medio ambiente: aumento de las extracciones para abastecer de agua potable a las poblaciones, aumento de los vertidos (pluviales y residuales), fragmentación de los ambientes naturales, etc. Estos no siempre se entienden correctamente a nivel de documentos urbanísticos, cuya estructura y plan de espacio . Estas reflexiones estuvieron en el corazón de la Grenelle de l'Environnement en 2007.
Estos impactos deben ser tomados en cuenta aguas arriba, a partir de la definición de proyectos estructurantes a escala de territorio. Por tanto, es aconsejable integrarlos en la elaboración de los documentos urbanísticos ( planos urbanísticos locales , mapas municipales, etc. ).
La Tierra está cubierta en un 71% de agua. El 97% de esta agua es salada y el 2% está atrapado en hielo. Solo queda un pequeño porcentaje para regar los cultivos y saciar la sed de toda la humanidad. El agua y el agua potable están distribuidas de manera desigual en todo el planeta, y las represas y el bombeo de agua hechos para las necesidades humanas pueden entrar en conflicto localmente con las necesidades agrícolas y de los ecosistemas.
En 2017, de 6.400 millones de seres humanos, 3.500 millones de personas beben agua no potable o cuestionable todos los días. Además, 2.400 millones no cuentan con un sistema de saneamiento de agua. En 2018, 2000 millones de seres humanos dependen del acceso a un pozo. Necesitaríamos movilizar 37.600 millones de dólares al año para afrontar el desafío del agua potable para todos, cuando la ayuda internacional apenas alcanza los 3.000 millones.
Según la ONG Transparencia Internacional , la corrupción está en los contratos de agua en muchos países, lo que genera desperdicio y costos excesivos para los más pobres .
El agua, como recurso vital , es fuente de conflictos, de exacerbación de conflictos, y en ocasiones se utiliza en este contexto.
En 2025, según la ONU, debido a la sobreexplotación de las capas freáticas y al aumento de las necesidades, 25 países africanos se encontrarán en un estado de escasez de agua (menos de 1.000 m 3 / habitante / año ) o estrés hídrico (1.000 a 1.700 m 3 / habitante / año ).
Proporción de la población con acceso a agua potable en 2005.
Estimación de la ONU de escasez de agua o estrés hídrico en África en 2025.
La imposibilidad de acceso al agua potable para una gran parte de la población mundial tiene graves consecuencias para la salud. Así, un niño muere cada cinco segundos por enfermedades relacionadas con el agua y un ambiente insalubre; millones de mujeres están agotadas en ir a buscar agua; entre 40 y 80 millones de personas han sido desplazadas por las 47.455 represas construidas en todo el mundo, incluidas 22.000 en China . Según la ONG Solidarités International , 361.000 niños menores de cinco años mueren cada año por diarrea causada por un acceso inadecuado al Agua, Higiene y Saneamiento (WASH). Todas las causas combinadas (diarrea, cólera , gastroenteritis infecciosa aguda y otras infecciones), según Unicef , estas enfermedades transmitidas por el agua representan 1,8 millones de víctimas entre los niños menores de cinco años. Cada año, se pierden 272 millones de días escolares debido a infecciones transmitidas por agua no potable.
Desigualdad del consumo de agua en el mundoEl consumo de agua es muy desigual según el nivel de desarrollo de los países:
Las asociaciones humanitarias señalan con el dedo estas disparidades. “Mientras que un agricultor malgache consume de media diez litros de agua al día, un parisino necesita 240 litros de agua para uso personal, comercio urbano y artesanía y mantenimiento de calles. En cuanto al habitante de la ciudad estadounidense, consume más de 600 litros. "
A nivel mundial, cuatro mil millones de personas experimentan una grave escasez de agua al menos 1 mes al año. Para 2025, el 63% de la población mundial sufrirá estrés hídrico .
Agua y género en el mundoEn todo el mundo, existe una fuerte desigualdad entre hombres y mujeres en términos de acceso al agua, la higiene y el saneamiento. En África, por ejemplo, el 90% de las tareas de recolección de agua y leña las realizan mujeres. En total, las mujeres y las niñas dedican un promedio de seis horas al día a recolectar agua.
Consumo de agua por la agriculturaSe culpa a la agricultura de los países desarrollados por su consumo intensivo de agua:
Las soluciones consideradas son cuantitativas (ahorro, recuperación de agua, reutilización de aguas grises o residuales) y cualitativas (mejor depuración) .
Algunos autores ya imaginaban en la década de 1970 un completo tratamiento y recuperación y tratamiento de todas las aguas residuales para que solo se vierte agua limpia en los ríos, el mar o se utilice para riego agrícola.
Existen soluciones individuales y colectivas para ahorrar agua, incluso llevando el estilo de vida de un habitante de un país desarrollado.
El agua ha adquirido durante mucho tiempo muchos aspectos en las creencias y religiones de los pueblos. Así, desde la mitología grecorromana hasta las religiones actuales, el agua siempre está presente en diferentes aspectos: destructivo, depurativo, fuente de vida, curativo, protector o regenerador.
La ciencia sugiere que el agua es esencial para la vida. La mitología y algunas religiones han relacionado el agua con el nacimiento, la fertilidad, la pureza o la purificación.
El agua adquiere este aspecto destructivo, sobre todo cuando se trata del fin del mundo o de la génesis . Pero esto no se limita a las religiones monoteístas. Así, en la epopeya de Gilgamesh , una tormenta que duró seis días y siete noches fue el origen de las inundaciones y la destrucción de la humanidad. Los aztecas también tienen esta representación del agua ya que el mundo del Sol de Agua colocado bajo el signo de la esposa de Tlaloc es destruido por una inundación que arrasará hasta las montañas. “Y el SEÑOR dijo: Destruiré de sobre la faz de la tierra al hombre que he creado, tanto el hombre como la bestia, y los reptiles y las aves del cielo; porque me arrepiento de haberlos hecho. " : Es por esto que se designa el fin del mundo en la génesis judeocristiana, y para agregar: " Las aguas se hincharon cada vez más, y se cubrieron todas las altas montañas que están bajo todo el cielo. " . El mito de los aborígenes australianos está, por su parte, apegado a la idea de castigo y no de destrucción, ya que una rana gigante habría absorbido toda el agua y secado la tierra pero lo habría escupido todo riéndose de las contorsiones de 'una anguila . Las mareas contribuyen lentamente a los fenómenos de erosión y engorde en las costas pero son las grandes inundaciones y tsunamis los que marcan periódicamente los ánimos. Desde la era industrial, muchas fábricas y otros factores de riesgo se han concentrado en los valles y en las costas, por lo que el riesgo tecnológico se puede combinar con los riesgos relacionados con la falta o exceso de agua. En Japón, por ejemplo, Genpatsu shinsai es la asociación del riesgo nuclear con el riesgo de un tsunami, la ocurrencia simultánea de dos eventos de este tipo agrava enormemente sus respectivas consecuencias.
Agua purificanteEste aspecto confiere al agua un carácter casi sagrado en determinadas creencias. De hecho, además de la purificación externa conferida por el agua, también existe esta facultad de borrar las dificultades y pecados de los creyentes en contacto con ella y lavar al creyente de toda inmundicia. Los ejemplos son numerosos, que van desde la purificación en el Ganges en el hinduismo (donde se realizan muchos rituales al borde del agua, como los funerales) o la ablución con agua en el Islam hasta el bautismo en el cristianismo o la iniciación de sacerdotes sintoístas.
Agua curativa y protectoraAdemás del aspecto purificador, el agua ha crecido a lo largo de los siglos y las creencias de una facultad curativa. Se han encontrado varios signos de culto y adoración que datan del Neolítico cerca de fuentes de agua en Europa. Durante mucho tiempo, se colgaron amuletos de agua bendita en la entrada de las casas para proteger a sus ocupantes del mal. Se considera que el contacto con determinadas aguas puede llegar a curar determinadas enfermedades. El ejemplo más cercano es el de la peregrinación a Lourdes en Francia donde cada año miles de personas van a bañarse en su fuente. Entre los casos de curación por el agua de Lourdes, 67 han sido reconocidos por la Iglesia Católica. Otro ejemplo de esto son los rituales terapéuticos cristianizados de las buenas fuentes . Desde el punto de vista de la ciencia, las propiedades curativas se han demostrado porque hoy en día la hidroterapia es común en el tratamiento de determinadas enfermedades.
El engaño del monóxido de dihidrógeno (DHMO)El engaño del monóxido de dihidrógeno, ideado por Eric Lechner, Lars Norpchen y Matthew Kaufman, implica darle al agua el nombre científico de monóxido de dihidrógeno (DHMO), desconocido para los no iniciados, y dar un discurso al respecto solemnemente científico de tal manera que cree indebidos ansiedad en el oyente.
En el Wikilibro de Tribología , se pueden encontrar datos sobre la fricción sobre el hielo .
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