Conceptos Clave en Química, Física y Tratamiento del Agua: Propiedades y Procesos Esenciales

Conceptos Clave en Química, Física y Tratamiento del Agua

Propiedades de Membranas y Soluciones

• Permeable: Permite el paso de agua y otras disoluciones, pero no de partículas sólidas.
• Impermeable: No permite el paso de agua ni de otras soluciones.
• Semipermeable: Es intermedio; permite el paso de ciertas soluciones y de otras no.
• Ósmosis: Proceso en el que una membrana semipermeable permite el paso de disolventes.
• Diálisis: Permite el paso selectivo de iones y moléculas pequeñas junto con el disolvente.
• Presión Osmótica: Presión justa para impedir el paso neto de disolvente hacia la solución más concentrada.
• Solución Isotónica: Aquella que presenta la misma presión osmótica que el líquido del interior de una célula viva.
• Hipotónica: Se refiere a cuando la célula está rodeada de una solución de menor concentración de partículas disueltas.

Cambios de Estado de la Materia

• Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido.
• Solidificación: Es la transformación de un líquido a sólido.
• Ebullición: Proceso en el que un líquido pasa a estado gaseoso.
• Condensación: Cambio de estado de forma gaseosa a forma líquida.
• Sublimación: Paso directo de un sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.
• Punto de Fusión: Temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido.
• Punto de Ebullición: Temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso.

Conceptos Energéticos y Fórmulas

Valores y fórmulas relevantes en termodinámica:

• Calor latente de fusión del agua: 80 cal/1g
• Fórmula de calor específico: E = M(C.e)(Tf-T) (donde E es energía, M es masa, C.e es calor específico, Tf es temperatura final y T es temperatura inicial)
• Calor latente de vaporización del agua: 540 cal/1g

Procesos de Tratamiento del Agua

Pasos esenciales para la purificación del agua:

• Colado: Utilización de rejillas para evitar el paso de objetos grandes.
• Sedimentación: Se deja el agua en reposo para que las partículas se asienten en el fondo.
• Floculación: Se usa cal y alumbre para formar un precipitado insoluble que agrupa las partículas finas.
• Filtración: Paso del agua a través de capas de grava y arena para retener las partículas finas.
• Aireación: Introducción de aire a presión para que se pierdan las sustancias volátiles.
• Desinfección: Aplicación de sales de cloro para eliminar las bacterias.

Características de la Molécula de Agua

La molécula de agua tiene una forma geométrica angular. Sus enlaces son covalentes y es una molécula polar, lo que significa que tiene carga en sus extremos.

Compuestos Relacionados con el Agua

• Hidrato: Compuesto cristalino que contiene un cierto número de moléculas de agua.
• Higroscópica: Sustancia que tiene la capacidad de absorber humedad del ambiente, como la sal o el azúcar.

Escala de pH: Ácido, Neutro y Base

La escala de pH clasifica las sustancias según su acidez o alcalinidad:

• Ácido: Sustancias con un pH menor a 7.
• Neutro: Sustancias con un pH igual a 7.
• Base (Alcalino): Sustancias con un pH mayor a 7.

Propiedades Físicas de los Líquidos

• Cohesión: Fuerza de atracción entre moléculas iguales.
• Adhesión: Fuerza de atracción entre moléculas diferentes.
• Viscosidad: Resistencia que manifiesta un líquido a fluir.
• Tensión Superficial: Fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido.
• Capilaridad: Facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares), donde la fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión.