Interacción puente de hidrógeno en el agua

En cada gota de agua hay una historia que contar. 

Curso de química general

Apreciados estudiantes,

Es un placer presentar esta aula virtual titulada «interacciones intermoleculares puente de hidrógeno» soy la profesora de química Yerelin Parchment, estaré con ustedes en esta etapa inicial cuyas actividades le permitirán tener una base de conocimiento indispensable para la asimilación de procesos químicos complejos.

Les deseo éxitos en sus estudios. 

"la preparación es la clave del éxito" 

Introducción

La presente obra pretende recopilar y sistematizar el conocimiento en torno a las fuerzas intermoleculares en especial el puente de hidrógeno. El puente de hidrógeno es el modelo utilizado para explicar las interacciones de las moléculas de agua al encontrarse en estado líquido, también es utilizado para explicar interacciones de otros líquidos que cumplen ciertas características como un átomo electronegativo N, F, O, interacciona con el hidrógeno.

La importancia de esta interacción en el agua la vemos en la formación de gotas, el punto de ebullición, la presión de vapor, la capacidad calorífica y la termorregulación biológica, todas estas permiten la vida tal como la conocemos, pero en cada una existe una explicación química en torno a las interacciones de puente de hidrogeno. 

Objetivos de aprendizaje: 

  • Identificar las interacciones de puente de hidrógeno en el agua como consecuencia de su estructura química. 
  • Ilustrar las moléculas de agua y sus interacciones a medida que aumenta la temperatura. 
  • Interpretar la inusual densidad del agua y su importancia en la naturaleza. 


Interacción puente de hidrógeno

Aunque la interacción de puente de hidrogeno es una atracción intermolecular fuertes, es mucho más débil que el enlace de covalente (interacción intramolecular). Así lo muestra las entalpias de enlace, las cuales suelen ser mucho mayores para romper enlaces covalentes en comparación con los enlaces débiles intermoleculares. 


Punto de ebullición del agua

La singularidad de las propiedades del agua se debe a la posibilidad de formar puentes de hidrógeno. Su punto de ebullición muestra una inusual tendencia, es mucho mayor que las determinadas en moléculas similares como H2S o el H2Te. Si no fuera por los puentes de hidrógeno el agua fundiría a -100˚C y haría ebullición a -90 ˚C impidiendo que exista agua en los embalses naturales como lagos, ríos y océanos.

Densidad del agua líquida y el hielo

En la mayoría de sustancias su estado sólido es muchos más denso que el líquido debido al empacamiento de las moléculas, sin embargo, el agua presenta una característica anómala en la que ocurre lo contrario. El hielo flota en el agua fría debido a la estructura ordenada hexagonal abierta que optimiza las interacciones de puente de hidrógeno. 

Imagen obtenida de Chem. Rev. 2017 , 117 , 19 , 12385-12414

Existe una relación energía-volumen donde se presenta una anomalía particular del agua, el agua no tiende a aumentar su densidad a medida que disminuye la temperatura de hecho el hielo a 0° presenta menor densidad que el agua líquida, también es posible observar otra anomalía en la máxima densidad del a 4°C . como consecuencia de la baja energía cinética de las moléculas y la ruptura de la estructura hexagonal abierta. Cuando el agua líquida se encuentra sometida a altas temperaturas, las moléculas forman puentes de hidrogeno con menor probabilidad y la densidad disminuye. 

Actividad de aprendizaje 

Es hora de probar tu aprendizaje.

Indicaciones:
  1. Resolver el siguiente formulario: para la segunda pregunta debes adjuntar un documento Word con tu explicación e ilustración  
  2. Responder de forma clara y concisa
  3. Recuerda darle clic a la opción enviar
  4. Tienes hasta el lunes 12 de abril para entregar la resolución 

formulario de Google

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Criterios de evaluación 


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