Descomposición del agua

Objetivo: Separar el compuesto (H₂O) por medio de la electrólisis.
Antecedentes:
La electrólisis de agua es la descomposición de agua (H₂O) en gas de oxígeno (O₂) e hidrógeno (H₂) por medio de una corriente eléctrica a través del agua. Este proceso electrolítico es raramente usado en la aplicación industrial debido a que el hidrógeno puede ser producido a menor costo por medio de combustibles fósiles.Una fuente de poder eléctrica es conectada a dos electrodos o dos platos (típicamente hechos de algún metal inerte como el platino o acero inoxidable), los cuales son puestos en el agua. En una celda propiamente diseñada, el hidrógeno aparecerá en el cátodo (el electrodo negativa mente cargado, donde los electrones son bombeados al agua), y oxigeno aparecerá en el ánodo (el electrodo positiva mente cargado). La cantidad de hidrógeno generado es el doble que la de oxigeno, y ambas son proporcionales al total de carga eléctrica que fue enviada por el agua.
Hipótesis:
Los productos de los reactivos reaccionaran con 2 de hidrógeno y uno de oxigeno.
Materiales:
-Cable caimán                                                    -Pilas
-Circuito eléctrico                                               -Cinta de aislar
-Probeta de 10ml                                                -Cristalizador
-2 pedazos de grafito                                          -2 tubos de ensayo
Procedimiento:
1.-Preparar el cristalizador  con la solución de agua con hidróxido de cloro.



 2.- Coloca el circuito eléctrico a manera que los dos cables toquen el grafito; uno representará el ánodo ( el cual recogerá el oxígeno) y el otro representará el cátodo ( el cual recogerá el hidrógeno).

3.-Llena de agua los dos tubos de ensayo y  coloca el grafito en los dos tubos de ensayo.
 

4.- Después de un rato comenzarás a observar en los electrodos burbujas pues ahí es donde se formará la reacción y empezara a disminuir el agua y hasta un cierto punto marca el nivel del agua.

5.- Después marca hasta el nivel donde descendió el nivel del agua de los dos tubos de ensayo.
6.-Luego retira el tubo y acerca fuego para ver una pequeña detonación con la sustancia.
 
7.- Luego llenas de agua hasta el nivel marcado y luego lo vacías al cristalizador para medir el volumen de los dos gases.

8.-Después vuelve a repetir todos procesos para comparar resultados.
Un voltámetro de Hoffman conectado a una fuente de poder directa

Oxigeno=10   Hidrógeno=21


Análisis:

Volúmenes de las sustancias (hidrógeno y oxígeno.)

1er. Intento	1er.Intento
Oxígeno=3.6	Hidrógeno=7.4
2do.Intento	2do.Intento
Oxígeno=3.1	Hidrógeno=6

Observaciones:
Mediante la electrólisis pudimos separar el hidrógeno y el oxígeno.
Conclusión:
Este proceso es muy efectivo para separar el compuesto del agua  y que el gas hidrógeno tiene el doble del oxígeno y esto se puede lograr con la intervención de la electricidad.

      

Síntesis del agua

Objetivo:
Sintetizar el agua mediante uniones de hidrógeno y de oxigeno
Antecedentes:

La ley de Gay-Lussac no tenía una interpretación adecuada en relación con los postulados de la teoría atómica de Dalton. Para John Dalton y sus seguidores, las partículas que forman los elementos eran los átomos y según su hipótesis de máxima simplicidad si dos elementos forman un solo compuesto, éste tendrá un átomo de cada elemento. Así, para el agua suponía una fórmula HO. Según esto, un volumen de hidrógeno reacciona con un volumen de oxígeno para dar dos volúmenes de agua, en contra de los datos experimentales.

Hipótesis:

Tengo dos volúmenes de hidrógeno y uno de oxigeno y al realizar la practica veremos que para sintetizar el agua necesitamos la intervención de una energía calorífica a temperatura  ambiente y presión ambiente y obtendremos agua.

Material: -Soporte universal                                              -Tela de asbesto

-Pinzas                                                                                 -2 tubos de ensayo con tapón

-Manguera larga                                                                 -Botella de coca-cola de vidrio con tapón

-Encendedor                                                                        -Bandeja

 Sustancias:

-Clorato de potasio

-Ácido clorhídrico

-Zinc

Procedimiento: Oxigeno

1.-Marca la botella de vidrio de arriba abajo con: 1/3 y 2/3.

 

2.-LLenar la bandeja a la mitad de su capacidad y llena por completo de agua la botella de coca-cola.



3.-LLenar un tubo de ensayo con Clorato de Potasio.



4.-Colocar la manguera en el tubo de ensayo (de modo que no se doble) y adhiérela a la botella de vidrio para que el agua dentro de la botella no salga coloca la tela de asbesto en el soporte de bajo del tubo de ensayo y enciende el mechero.



5.-Espera a que empiece a calentar (se formara el gas y empezará a bajar el agua de la botella hasta llegar a la primera marca), apaga el mechero y retira la manguera.


Hidrógeno:

1.-Colocar en el tubo de ensayo Ácido Clorhídrico y Zinc.

2.-Coloca la manguera en el tubo de ensayo (de modo que no se doble) y adhiérela a la botella de vidrio y coloca el tubo de ensayo en el soporte y enciende el mechero.

3.-Coloca la botella en forma horizontal quita el tapón y al quitar el tapón en el orificio de la botella prende el encendedor.

 

Analisis:

En esta practica comprobamos que el agua es un compuesto y el tipo de reaccion que puede ocasionar.

Observaciones:

Pudimos observar la reaccion quimica mediante el burbujeo del clorato de potasio al ser calentado en el mechero de bunsen lo cual ocasiono que el agua dentro de la botella fuera disminuyendo

y lo mismo paso con el ácido clorhídrico y zinc solo que esta sustamcia no fue calentada pero de igual manera produjo un burbujeo que disminuyo la cantidad del agua dentro de la botella.

Al tener los dos gases juntos observamos que reaccionaron al destapar la botella y acercar el fuego

lo cual ocasiono un estallido pero dejando dentro de la botella residuos de (H₂O).          

Conclusion:

Mediante estos dos procedimientos como resultado en la botella tenemos el Hidrógeno y el Oxígeno  (H₂O).  Cuyas sustancia siempre tendra una proporcion definida y ninguna de ellas conserva sus propiedades

Sintesis del agua

De acuerdo con la ley de Avogadro, la reacción de síntesis del agua necesitaría que cada dos moleculas de dihidrógeno reaccionaran con una molécula de dioxígeno para obtener dos moléculas de agua. La molécula de dioxígeno tiene que estar formada al menos por dos átomos, para que por lo menos uno de ellos entre a formar parte de cada molécula de agua.

Descomposición del agua (Electrólisis)

Compuestos

Caracteristicas:
-No se pueden descomponer  por métodos físicos.
-Las sustancias que lo conforman son puras.
-Es la unión de 2 o más sustancias (elementos.)
-Las sustancias no conservan sus propiedades.
-Tienen una proporcion fija.

EL AGUA

NIVEL MUNDIAL:

Sólo muy poca agua es utilizada para el consumo del hombre ya que: el 90 % es agua de mar y tiene sal, el 2% es hielo y está en los polos, y sólo el 1 % de toda el agua del planeta es dulce, encontrándose en ríos, lagos y mantos subterráneos. Además el agua tal como se encuentra en la naturaleza para ser utilizada sin riesgo para el consumo humano requiere ser tratada, para eliminar las partículas y organismos que pueden ser dañinos para la salud. Y finalmente debe ser distribuida a través de tuberías hasta tu casa, para que puedas consumirla sin ningún problema ni riesgo alguno.

Alta dotación de agua

La mayor demanda de agua en la ZMCM se da el sector domiciliario. En 1995, se destinaban 67% del agua 

potable al consumo doméstico; 17% al uso industrial y 16% restante al comercio y los servicios. La 

dotación de agua potable por habitante en el Distrito Federal hasta 1988 era de 390 litros por día. A partir 

de este año, al entrar en operación el Programa de Uso eficiente del Agua se reduce el consumo a 362 litros

por persona por día. Aunque este consumo disminuyó en 39 litros, aún está por arriba de 

los 200 litros registrados en ciudades europeas. El dispendio en el consumo por habitante se debe a los 

descuidos y abusos en el consumo doméstico, las fugas domiciliarias, las perdidas en la red de conducción, 

y el desperdicio de las industrias (INEGI, 1999).

LAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE LA ZMCM

El consumo en la ZMCM es de aproximadamente 62 m

a los municipios conurbados del Estado de México. Las tres principales fuentes de abastecimiento son el acuífero del Valle de México (66%), el acuífero del Valle de Lerma (9%), y el sistema Cutzamala (25%).3/s, de los cuales 35 m3/s se destinan el DF y 27m3/s

El acuífero del Valle de México

La explotación del acuífero del Valle de México comenzó a mediados del siglo XIX. Posteriormente, el 

crecimiento de la Ciudad de México ocasionó la sobreexplotación del acuífero con el consecuente descenso 

del nivel del agua subterránea y el hundimiento de la Ciudad. El acuífero continua siendo la principal fuente de abastecimiento con extracciones del orden de 45 m3/s.

Acuífero del Valle de Lerma

Como consecuencia del hundimiento de la Ciudad de México y la necesidad de mayores suministros de agua la ZMCM. Este proyecto se localiza a 62 km de la Ciudad de México. La primera etapa consistió en captar agua subterránea mediante la construcción de 5 pozos.

El proyecto Cutzamala

Los conflictos en el Valle del Lerma, así como las restricciones para la extracción de agua en el Valle de México, forzaron a las autoridades federales ha traer agua de la Cuenca del Cutzamala. El proyecto consistió en aprovechar el agua almacenada en un conjunto de presas, conocido como Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán, localizadas en la parte alta de la cuenca del Cutzamala. Por su magnitud el sistema Cutzamala fue planeado en tres etapas. La primera etapa consistió en traer agua de la presa Victoria y conducirla por un acueducto de 2.5 m de diámetro y 77 km de longitud, atravesando la Sierra de las Cruces, con un caudal de 4 m3/s. La segunda y tercera etapa, consistieron en la construcción de una planta potabilizadora y el acueducto central. Estas fueron las etapas más difíciles, ya que implicó bombear el agua desde cotas muy bajas con respecto a la planta potabilizadora.

LAS SOLUCIONES PROPUESTAS

Actualmente, se encuentra en ejecución el Plan Maestro de Agua Potable para el DF, 1997-2000, financiado por el Banco Mundial. El Plan consta de siete programas generales: a) Programa de Recuperación de Agua; 2) Programa de Reuso de Agua Residual; 3) Programa de Recarga de Acuíferos; 4) Programa de Aprovechamiento Responsable del Agua; 5) Programa de Ampliación y Mejoramiento del Servicio; 6) Programa de Ampliación y Mejoramiento de la Infraestructura; y, 7) Programa de Suspensión de Pozos. Es importante señalar que estos programas hacen énfasis en elementos tales como eficiencia de los sistemas, mejoras en la operación, reuso del agua y de las aguas residuales, entre otros. Lo anterior finalmente pone en relieve aspectos que durante décadas fueron descuidados por los gobiernos federal y local.