Química del Agua

1. Ing. Yanet Caldas Galindo
Caldas_Yanet@Hotmail.com
Química del
Agua

2. Cinética Química
La cinética química se ocupa del
estudio de las velocidades de las
reacciones químicas y del
mecanismo por el cuál éstas se
producen.

3. Cinética Química
Tiene por objeto el estudio de la
velocidad con que transcurren los
procesos químicos, y la influencia
que diversos factores Que
ejercen sobre ellos como
:temperatura, naturaleza de
reactivos, acción de
catalizadores.

4. Velocidad de reacción
La Velocidad de reacción de una
sustancia, es el número de
moles de esa sustancia
transformados en la unidad de
tiempo. Está definición, exige
medir la velocidad de reacción
en mol/s = mol·s−1

5. Factores que afectan la velocidad de una
reacción
Concentración de
los reactivos
• Al aumentar la
concentración de
los reactivos
aumenta la
velocidad.

6. Factores que afectan la velocidad de una
reacción
Adición de un catalizador
• Un catalizador es especie
que acelera la reacción sin
que éste se consuma en la
reacción general al bajar la
energía de activación. Es
decir el catalizador se
recupera cuando la reacción
llega al equilibrio.

7. Factores que afectan la velocidad de una
reacción
Temperatura de la reacción:
• Si aumenta la temperatura
aumenta la velocidad.

8. Factores que afectan la velocidad de una
reacción
Área de la
superficie de un
reactivo sólido.
• Mientras
mayor es el
área de
superficie más
rápida la
reacción.

9. Equilibrio químico del agua
Es una reacción reversible, es decir,
que se produce en ambos sentidos (los
reactivos forman productos, y a su vez,
éstos forman de nuevo reactivos).

10. Equilibrio químico del agua
Cuando las concentraciones de cada
una de las sustancias que intervienen
(reactivos o productos) se mantienen
constantes, es decir, ya no varían con
el tiempo, se dice que la reacción ha
alcanzado el EQUILIBRIO QUÍMICO.

11. Constante de equilibrio
En una reacción cualquiera:
a A + b B c C + d D
la constante Kc tomará el valor:

12. Constante de equilibrio
La constante Kc cambia con la
temperatura Sólo se incluyen
las especies gaseosas y/o en
disolución. Las especies en
estado sólido o el agua tienen
concentración constante y por
tanto, se integran en la
constante de equilibrio.

13. Cociente de reacción (Q)
• Si Q = Kc entonces el sistema está
en equilibrio.
• Si Q < Kc el sistema evolucionará
hacia la derecha, es decir,
aumentarán las concentraciones
de los productos y disminuirán las
de los reactivos hasta que Q se
iguale con Kc.
• Si Q > Kc el sistema evolucionará
hacia la izquierda, es decir,
aumentarán las concentraciones
de los reactivos y disminuirán las
de los productos hasta que Q se
igual con Kc

14. Oxido – Reducción en el agua
Se denomina reacción de
reducción-oxidación, de óxido-
reducción o,
simplemente, reacción redox, a
toda reacción química en la que
uno o más electrones se
transfieren entre los reactivos,
provocando un cambio en
sus estados de oxidación.

15. Oxido – Reducción en el agua
• OXIDACIÓN: Pérdida de
electrones (o aumento
en el número de
oxidación).
• REDUCCIÓN: Ganancia
de electrones (o
disminución en el
número de oxidación).

16. Oxido – Reducción en el agua
El agua puede actuar
como agente oxidante,
reduciéndose a
hidrógeno, o como
agente reductor, cuando
es oxidada a oxígeno.

17. Soluciones en el agua
Una solución (o disolución) es una mezcla de
dos o más componentes, perfectamente
homogénea ya que cada componente se
mezcla íntimamente con el otro, de modo tal
que pierden sus características individuales.
Esto último significa que los constituyentes
son indistinguibles y el conjunto se presenta
en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien
definida.
Una solución que contiene agua como
solvente se llama solución acuosa.

18. Características de las soluciones
• Sus componente no pueden
separarse por métodos físicos
simples como decantación,
filtración, centrifugación, etc.
• Sus componentes sólo pueden
separase por destilación,
cristalización, cromatografía.
• Los componentes de una
solución son soluto y solvente.

19. Soluto
Es aquel componente que se
encuentra en menor cantidad y
es el que se disuelve. El soluto
puede ser sólido, líquido o gas,
como ocurre en las bebidas
gaseosas, donde el dióxido de
carbono se utiliza como
gasificante de las bebidas. El
azúcar se puede utilizar como
un soluto disuelto en líquidos
(agua).

20. Reacciones de disolución
Es cuando se asocian un soluto
con un disolvente y se mezclan
entre si y de aquí se puede decir
que una disolución es saturada,
insaturada o sobresaturada
según corresponda.

21. Electrolito
Un electrolito es una sustancia
que, al disolverse enagua,
forma una disolución capaz de
conducir corriente eléctrica.

22. No Electrolito
Un no electrolito es una sustancia que, al
disolverse en agua, no es capaz de conducir
corriente eléctrica.

23. Reacciones de Precipitación
Formación de Precipitado:
sólido insoluble que se separa
de la solución.

24. Solubilidad
La solubilidad es la máxima
cantidad de soluto que puede
disolverse en 100 ml de agua,
a una temperatura específica.

25. Termodinámica del agua
La termodinámica estudia las
transformaciones energéticas.
La Termodinámica del agua enseña a
convertir aguas de mala calidad en
agua potable.

26. Interface
En termodinámica se define como
fase una región del espacio con
propiedades intensivas constantes.
Si tenemos dos fases en contacto,
deben diferenciarse en algunas
de estas propiedades y por lo tanto
debe existir una zona de transición
donde las propiedades cambien
desde su valor en una fase hasta el
valor que adquieren en otra.

27. Interface
A todas aquellas sustancias o cuerpos
que se concentran en una superficie o
interface se les da el nombre de agentes
tensoactivos. Cuando las moléculas de
un soluto se acumulan en la interface
gas/líquido de la disolución se dice que
hay adsorción; frecuentemente se
produce también adsorción cuando se
ponen en contacto un líquido o un gas
con un sólido, siendo adsorbido, en este
caso, el primero (adsorbato) sobre la
superficie del sólido, el cual constituye
el material adsorbente.

28. Transporte de partículas en el agua
Hay dos mecanismos involucrados en
el movimiento del agua y de los
solutos: el flujo global y la difusión .
En los sistemas vivos, el flujo global
mueve agua y solutos de una parte de
un organismo multicelular a otra,
mientras que la difusión mueve
moléculas e iones hacia dentro, hacia
fuera y a través de la célula. Un caso
particular de difusión, el del agua a
través de una membrana que separa
soluciones de diferente concentración,
se conoce como ósmosis .

29. Control de calidad del agua
La calidad de cualquier masa de
agua, superficial o subterránea
depende tanto de factores
naturales como de la acción
humana.

30. Control de calidad del agua
La calidad del agua puede definirse como la
composición físico-químico-biológica que la
caracteriza y recordado el hecho de que el agua
pura no existe en la naturaleza, se habla que un
agua es de calidad, cuando sus características la
hacen aceptable para un cierto uso, por ejemplo:
un agua que no sirve para beber, puede servir
para riego. El conocimiento de las propiedades
del agua, derivadas de estas características es
fundamental para valorar los posibles
inconvenientes y perjuicios que su utilización
pudiera ocasionar en sus consumidores.

31. Tratamiento de aguas residuales
El tratamiento de aguas
residuales consiste en una
serie de
procesos físicos, químicos
y biológicos que tienen
como fin eliminar los
contaminantes físicos, quí
micos y biológicos present
es en el agua efluente del
uso humano.

32. Pretratamiento
Para esto son utilizado los
tamices, las rejas, los
microfiltros, etc.

33. Tratamiento Primario
El principal objetivo es el de
remover aquellos
contaminantes que pueden
sedimentar, como por ejemplo
los sólidos sedimentables y
algunos suspendidos o
aquellos que pueden flotar
como las grasas.

34. Tratamiento Secundario
El objetivo de este
tratamiento es remover la
demanda biológica de
oxígeno (DBO) soluble que
escapa a un tratamiento
primario, además de remover
cantidades adicionales de
sólidos sedimentables.

35. Tratamiento Terciario
El objetivo de remover
contaminantes específicos,
usualmente tóxicos o
compuestos no
biodegradables o aún la
remoción complementaria de
contaminantes no
suficientemente removidos en
el tratamiento secundario.

36. Ing. Yanet Caldas Galindo
Caldas_Yanet@Hotmail.com