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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO INFORME DE PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA I. TÍTULO DE LA PRÁCTICA Propiedades físicas del agua II. OBJETIVOS 1. Conocer las propiedades físicas (Capilaridad, Tensión Superficial) que contiene el agua. 2. Explicar los fenómenos físicos que ocurren con el agua al cont...

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INFORME DE PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA I.

TÍTULO DE LA PRÁCTICA Propiedades físicas del agua

II.

OBJETIVOS

1. Conocer las propiedades físicas (Capilaridad, Tensión Superficial) que contiene el agua. 2. Explicar los fenómenos físicos que ocurren con el agua al contacto con otros objetos con carga polar.

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Las características que presenta el agua son denominadas propiedades. Las propiedades del agua son: Capilaridad, Tensión Superficial, Calor especifico, Disolvente, Elevada constante dieléctrica, Densidad, Carácter Bipolar por lo general se le llama solvente o disolvente. Calor específico: El calor específico es la cantidad de calor que se necesita por unidad de masa para elevar la temperatura un grado Celsio. El calor específico del agua es 1 caloría/gramo °C = 4,186 julios/gramo °C que es más alto que el de cualquier otra sustancia común. (IAGUA, 2017) Por ello, el agua desempeña un papel muy importante en la regulación de la temperatura. Capilaridad: Estas propiedad surge a que gracias a adhesión, cohesión y tensión ya que al subir por un tubo llamado capilar las moléculas adheridas empiezan a subir y a jalar a los de abajo. (EDITORES, 2015) Tensión Superficial: Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial. Las moléculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por lo tanto se cohesionan más fuertemente, con aquellas asociadas directamente en la superficie. Esto forma una película de superficie, que hace más difícil mover un objeto a través de la superficie, que cuando está completamente sumergido.

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La tensión superficial, se mide normalmente en dinas/cm., la fuerza que se requiere (en dinas) para romper una película de 1 cm. de longitud. Se puede establecer de forma equivalente la energía superficial en ergios por centímetro cuadrado. Constante Dieléctrica: Su elevada constante dieléctrica permite la disociación de la mayoría de las sales inorgánicas en su seno (Ilustración 1) y permite que las disoluciones puedan conducir la electricidad.

Ilustración 1:Solvatación

Carácter Dipolar: Su carácter dipolar hace que las moléculas de agua se orienten en torno a las partículas polares o iónicas, formando una envoltura de solvatación, lo que se traduce en una modificación de las propiedades de estas partículas. Calor específico y calor de vaporización elevados: Su calor específico y calor de vaporización elevados permiten que el calor liberado en reacciones bioquímicas exotérmicas sea fácilmente absorbido y/o eliminado con pequeña variación de la temperatura del individuo.

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MATERIALES A. MATERIALES Y EQUIPOS PRÁCTICA 1 2 Monedas de 1 sol Gotero Agua Cucharita Vasos

PRÁCTICA 2 Globo o Peine(Ilustración 2) Un trozo de Lana

PRÁCTICA 3 Cronometro Papel Milimetrado Dos vasos Azúcar Papel Toalla

Ilustración 2: Globo, peine,moneda ,papel milimetrado y papel toalla

B.REACTIVOS E INSUMOS PRÁCTICA 1 Gotero

PRÁCTICA 2 Agua

PRÁCTICA 3 Soporte universal (Ilustración 3)

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Detergente

Agua

Ilustración 3:gotero ySoporte Universal

C.PARTE EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO I 1.- Rotulamos los dos vasos: Con el número A el primer vaso que contendrá agua y con el numero B el vaso que contendrá el agua con detergente

Ilustración 4: Vasos con sus respectivas rotulas y agua

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2.- Llenamos los vasos con agua.(Ilustración 4) 3.-En el vaso numero B empezamos a mezclar con 2 cucharadas del detergente sin levantar espuma. 4.- Llenar el primer gotero con agua y el segundo gotero con agua con detergente. (Ilustración 5)

Ilustración 5: Gotero y Vaso con Detergente

5.-Poner la moneda en el platillo y luego gotear cuidadosamente con el gotero que contiene agua sin detergente sobre la moneda. (Ilustración 6)

Ilustración 6: Moneda en un Platillo

6.-En otro platillo hacer el mismo procedimiento pero en este caso el gotero

contendrá el agua con detergente(Ilustración 7)

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Ilustración 7: Moneda en un Platillo con detergente

EXPERIMENTO II 1.- Abrimos la llave del agua de tal manera que caiga un chorro lo más delgado posible, pero continuo.(Ilustración 8)

Ilustración 8: Agua chorreando

2.- Acercamos el globo y el peine, al chorro del agua, pero sin tocarlo. 3.- Frotamos el globo y el peine en el cabello o un ovillo de lana y acercamos el globo lentamente hacia el chorro de agua.(Ilustración 9)

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Ilustración9: Chorro de agua desviándose hacia el globo

EXPERIMENTO III 1.- Cortamos dos tiras de papel toalla de 1cm de ancho por 15cm de largo. 2.- Rotulamos los dos vasos; que en el primero solo contendrá agua y en el segundo agua con azúcar.

3.- Colgamos las dos tiras del papel toalla del tamaño de 15x3cm previamente milimetrado en el soporte universal.(Ilustración 10)

Ilustración 10: Soporte con papel toalla

4.-Llenamos los vasos respectivamente y acercamos al soporte universal haciendo chocar solo la punta del papel en el vaso con agua.

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5.- Medimos el ascenso del agua con una regla y con el cronometro medimos la cantidad de agua que ascendió cada minuto.

Ilustración 11: Agua Normal con el papel toalla

B.CÁLCULO EXPERIMENTO I Al poner la moneda de un sol procederemos a echar encima de ella gotas de agua normal y el agua con detergente y procederemos cuantas monedas logran albergarse hasta que estas exploten

EXPERIMENTO II Observamos que sucede al acercar el peine al chorro de agua sin ser frotado y luego de ser frotado. EXPERIMENTO III Pasamos a realizar el experimento y medimos cuantos centímetros asciende el agua de vasos diferente el primero agua y el segundo una mezcla entre agua y detergente. CUADRO DE DATOS Y RESULTADOS EXPERIMENTO I Con la moneda de 1 sol N°

MUESTRA

REACCIÓN

OBSERVACIONES

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1

Agua

Dejamos caer gota a gota el agua hasta que esta reviente. Ilustración 6

Las gotas que caen se atraen una a otra hasta llenar toda la moneda con una especie de burbuja. El número de gotas que se posan sobre la superficie de la moneda de 1 sol son 30 gotas en total hasta que esta reviente

2

Agua con detergente

N° de gotas sobre la moneda

Dejamos caer gota a gota el agua con detergente hasta que esta reviente

Las gotas que caen sobre la moneda van a un lugar específico albergando más rápido la moneda

Ilustracion 7

El cantidad de gotas que logra albergar la moneda de 1sol es de 22 gotas hasta que esta reviente

Vaso A

Vaso B

30

22

EXPERIMENTO II N°

MUESTRA

REACCIÓN

OBSERVACIONES

1

Peine

Frotamos el El peine atrae al con el ovillo y chorro de agua acercamos al formando una

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chorro agua. 2

Globo

de curva. 12)

(ilustración

Frotamos el El globo curva el globo con el chorro de ovillo de lana u agua.(ilustración 9) otro material que contenga lana chompa.

EXPERIMENTO III

Ilustración 12: Chorro de agua con peine

Ilustración 13: Chorro de agua con globo

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Ilustración 14:Agua con azúcar y agua sin azucar

N°

MUESTRA

REACCIÓN

Vaso A

Agua Normal

Rozamos la El agua asciende tira de papel más rápido que en con el agua. el vaso con azúcar.

Vaso B

Agua azúcar

con Rozamos la tira de papel en el agua con azúcar.

VASO B: Agua con azúcar (ilustración 11-14)

OBSERVACIONES

El agua asciende lentamente en comparación con el vaso que contiene solamente agua

VASO A: Agua sin azúcar (ilustración 11-14)

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO Medición(minutos)

IV.

Altura (en cm)

1

Vaso A 4.7

Vaso B 4.3

2

5.6

5.1

3 4

6.2 6.7

5.5 6.0

5

7.0

6.5

6

7.4

6.8

7

7.7

7.1

8

8.0

7.3

9

8.4

7.5

10 11

8.7 9.0

7.75 7.9

12

9.1

8.0

13

9.3

8.1

14

9.5

8.2

15

9.8

8.4

CONCLUSIONES

EXPERIMENTO I  Se conoció la tensión superficial junto con la cohesión que hicieron que las gotas de agua no se separasen incluso sobrepasando el espacio en la moneda en cambio al mezclarse con el detergente no hubo mucha cohesión molecular lo que hizo que no cupieran más gotas en la moneda. EXPERIMENTO II  En este experimento primero pusimos el globo y el peine sin carga y no pasaba absolutamente nada pero después de frotarlo con el ovillo de lana y juntarlo con el chorro de agua vimos que el chorro de agua

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se balanceaba y ya no caía de forma recta sino que formaba un arco al costado del globo esto se debe a que el globo se cargó con electrones de la lana y ya que el agua tiene cargas polares se dejó atraer por el globo.

EXPERIMENTO III  En el tercer experimento pudimos notar las propiedades del agua los cuales son la capilaridad la fuerza de adhesión al notar que el agua subía lentamente a través del papel toalla en este caso el agua normal ascendió con mayor rapidez que el agua con azúcar y algo curioso fue que el agua con azúcar subía con una aceleración diferente. V.

CUESTIONARIO

EXPERIMENTO I 1. ¿CUÁL ES LA PROPIEDAD DEL AGUA QUE SE ESTÁ ESTUDIANDO POR MEDIO DE ÉSTE EXPERIMENTO? Cohesión molecular: Se observó esta propiedad al ver que las gotas que caían de agua normal se atraían una a otra formando una especie de burbuja. Tensión superficial: Las gotas de agua formaron una capa que se asemeja a una burbuja con la que podemos afirmar que se formó la tensión superficial 2. PLANTEA UNA EXPLICACIÓN POR LA CUAL HAY VARIACIONES EN LOS RESULTADOS Y EN LAS OBSERVACIONES DE LA MONEDA A Y B  Podemos observar que en el primer platillo con el agua normal las gotas de agua se atraían unas a otras ya que están estaban en su estado puro sin ninguna mezcla y no había algo que impidiera su unión.  En el segundo caso la moneda que contenía el agua con detergente se hizo una mezcla y no hubo una facilidad de atraimiento entre moléculas de agua es por eso que no pudo soportar tantas gotas como el agua normal.

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EXPERIMENTO II 1. ¿CUÁL ES LA PROPIEDAD DEL AGUA QUE SE ESTUDIA POR MEDIO DE ÉSTE EXPERIMENTO? Constante dieléctrica. Por tener moléculas dipolares, el agua posee una elevada constante dieléctrica, y es a la vez un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos. 2. PLANTEE UNA EXPLICACIÓN COHERENTE DE LO VISTO EN CLASES Y DEL PORQUÉ SUCEDE LO OBSERVADO. Cuando frotamos el globo por el cabello se genera electricidad estática, cargando al globo de electrones, y al pasar el globo cerca del chorro de agua va a generar una desviación en el agua. Esto se debe a que las partículas negativas atraen a las positivas y viceversa. El mismo fenómeno sucede al pasar el peine por el cabello, éste se carga de electrones y también atrae el chorro de agua.

EXPERIMENTO III 1. ¿CUÁL PROPIEDAD DEL AGUA SE ESTÁ UTILIZANDO EN ESTE EXPERIMENTO? Capilaridad. - Cuando el agua sube por alguna superficie (capilar), es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular es menor que la adhesión del agua con el papel. Vale decir que el agua tiene una mayor afinidad por el papel toalla que con otras moléculas de agua; lo cual le permite ascender. 2. ¿QUÉ EFECTOS TIENE EL AZÚCAR EN LOS RESULTADOS OBTENIDOS? FORMULE UNA EXPLICACIÓN. Para poder entender el efecto que produce el azúcar sobre la variación en la velocidad de ascenso del agua, debemos recordar que fuerzas generan la capilaridad, pues una de ellas se ve afectada. La capilaridad depende de dos fuerzas, cohesión y adhesión, la cohesión es la atracción entre una molécula de agua con otra molécula de agua y la

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adhesión es la capacidad de pegarse a una superficie. Combinando ambas fuerzas se obtiene la capilaridad que es la capacidad de ascender de un líquido antes de ser vencido por la fuerza de la gravedad. Al añadir el azúcar al agua esta disminuirá su cohesión provocando que el agua azucarada no pueda ascender con facilidad por el papel toalla.

3. CONFECCIONE UN GRÁFICO DE LÍNEAS PARA LOS VALORES OBTENIDOS EN LOS VASOS A Y B. VASO A: Agua sin azúcar

VASO B: Agua con azúcar

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Título del gráfico 12 Título del eje

10 8 6 4 2 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15

Agua con azúcar 4.6 5.6 5.9 6.4 6.6 6.8 7 7.3 7.4 7.6 7.7 7.8 7.9 8 8.2 Agua sin azúcar 4.7 5.4 6.6 7.4 7.9 8.4 8.6 9.1 9.4 9.7 9.9 10 10 10 11

VI.

SUGERENCIAS

EXPERIMENTO I o Usar monedas más pequeñas para evidenciar los cambios más rápidamente y evitar el margen de error o Traer agua con detergente previamente mezclado para darle tiempo a la espuma de desaparecer y así no afectar el procedimiento (el goteo) EXPERIMENTO II o Ninguna recomendación EXPERIMENTO III o Tener un sujetador para colocar ahí el papel toalla.

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o Usar más de 15cm de largo en el papel toalla, ya que se pierde parte al engancharlo. VII. ANEXO PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DEL AGUA ACCIÓN DISOLVENTE El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), debido a su característica polar, su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias polares y iónicas, y por su alto valor de constante dieléctrica (a temperatura ambiente vale 80). La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en el que ocurren la mayoría de reacciones del metabolismo, el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos. CONDUCCIÓN ELÉCTRICA El agua pura es un mal conductor de la electricidad, pero cuando contiene sales se convierte en un buen conductor porque hay presencia de iones con cargas eléctricas. FUERZA DE COHESIÓN ENTRE SUS MOLÉCULAS Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Esto significa que no es fácil reducir su volumen mediante presión, pues las moléculas de agua están enlazadas entre sí manteniendo unas distancias intermoleculares más o menos fijas.

ELEVADA FUERZA DE ADHESIÓN De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable junto con la cohesión, de la capilaridad. CAPILARIDAD Fenómeno que depende de la capacidad de adhesión de las moléculas de agua a las paredes de los conductos capilares y de la cohesión de las moléculas de agua entre si. Consiste en el ascenso de la columna de agua a través de tubos de diámetro capilar. Las plantas utilizan esta propiedad para la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.

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TENSIÓN SUPERFICIAL Por la diferencia que existe entre las fuerzas de atracción que hay en el interior del líquido y en la superficie, lo que provoca una acumulación de moléculas en la superficie, formando una delgada película que opone gran resistencia a romperse, y permite que muchos organismos puedan “andar” sobre el agua y vivan asociados a esta película superficial. GRAN CALOR ESPECÍFICO Se necesita mucha energía para elevar su temperatura, lo cual convierte al agua en un buen aislante térmico. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de protección frente a cambios bruscos de temperatura. Por esta característica actúa como termorregulador; amortigua y regula los cambios térmicos ambientales y corporales. Por sus altos valores de calor específico (1 cal/g °C) y calor de vaporización (539.6 cal/g a temperatura de ebullición) almacena y absorbe gran cantidad de calor, que tardar en perder.

VIII. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA  https://agua.org.mx/propiedades-derl-agua/  https://comofuncionaque.com/que-es-el-agua-y-cuales-son-suspropiedades/  http://www.osinergmin.gob.pe/seccion/centro_documental/Institucio nal/Estudios_Economicos/Curso%20de%20Extensi%C3%B3n%20U niversitaria%20de%20Osinergmin/Manual_Quimica_General.pdf  http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/File/la_quimica_del_agua .pdf  BADUI BERNA, SALVADOR. Química de los alimentos, México: Pearson educación 2006  LUMBRERAS EDITORES.QUMICA ORGANICA TOMO1

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