Propiedades químicas del agua. El agua es el compuesto más abundante y de mayor importancia en todos los organismos vivos. mientras que el ser humano puede sobrevivir varias semanas sin alimento, si careciera de agua moriría en cuestión de días. Casi todas las reacciones químicas del cuerpo se producen en un medio acuoso. El agua tiene numerosas propiedades que la convierten en un compuesto indispensable para la vida.
La propiedad más importante del agua es la polaridad, la distribución desigual de sus electrones de valencia que le confiere una carga parcial negativa cerca del único átomo de oxígeno y dos cargas parciales positivas cerca de sus dos átomos de hidrógeno.
Esta propiedad por sí sola que hace que sea un excelente solvente para otras sustancias iónicas o polares, le otorga cohesión a las moléculas de agua (tienden a permanecer juntas) y resistencia a los cambios de temperatura.
En la época medieval se buscaba en vano "el solvente universal", una sustancia que pudiera disolver todos los otros materiales. no se encontró ninguna sustancia que lo hiciera mejor que el agua. Pese a ser el solvente más versátil que se conoce, no es el solvente universal que añoraban descubrir los alquimistas. Si lo fuera, no podría ser contenida porque disolvería todos los recipientes.
¿Qué es un solvente? En una solución, una sustancia denominada solvente disuelve a otra sustancia conocida como soluto. Por lo general, una solución contiene mayor proporción de solvente que de soluto. Por ejemplo, el sudor es una solución diluida de agua (el solvente) con pequeñas cantidades de sales (solutos).
La versatilidad del agua como solvente de sustancias ionizadas o polares se debe a sus enlaces covalentes polares y a su forma curva que permite que cada moléculas de agua interactúe con muchas moléculas o iones vecinos. Los solutos que poseen carga o que contienen uniones covalentes polares son hidrófilos, lo cual significa que se disuelven con facilidad en agua.
El azúcar y la sal son ejemplos habituales de solutos hidrófilos. en contraste, las moléculas que contienen una mayor proporción de enlaces covalentes no polares son hidrófobas. No son muy solubles en agua. Entre los compuestos hidrófobos se hallan las grasas animales y los aceites vegetales.
Para comprender el poder de disolución del agua, se debe observar lo que ocurre cuando se coloca un cristal de sal como el cloruro de sodio (NaCl) en agua. El átomo de oxígeno electronegatvio de las moléculas de agua atrae los iones de sodio (Na+), y los átomos de hidrógeno electropositivos de las moléculas de agua atraen los iones de cloruro (Cl-).
Pronto, las moléculas de agua rodean y separan los iones Na+ y Cl- de la superficie del cristal rompiendo los enlaces iónicos que mantienen el NaCl unido. Las moléculas de agua que rodean los iones también disminuyen la posibilidad de que el Na+ y el Cl- se unan y formen un nuevo enlace iónico.
La capacidad del agua de formar soluciones es esencial para la salud y la supervivencia. Como el agua puede disolver muchas sustancias distintas, constituye un medio ideal para las reacciones metabólicas. El agua permite que los reactivos disueltos choquen entre sí para formar productos. También disuelve productos de desecho, lo cual hace posible eliminarlos con la orina y las heces.
El agua sirve como medio para la mayor parte de las reacciones químicas del organismo, y en algunas participa como reactivo o producto. Durante la digestión, por ejemplo, las reacciones de degradación rompen grandes moléculas de nutrientes en moléculas más pequeñas mediante la adición de moléculas de agua. Este proceso de reacciones se denomina hidrólisis. Las reacciones de hidrólisis permiten la absorción de los nutrientes de la dieta. Al contrario, cuando dos moléculas pequeñas se unen para formar una moléculas más grande en una reacción de síntesis y deshidratación, uno de los productos que se forma es el agua.
En comparación con la mayoría de las sustancias, el agua puede absorber o liberar una cantidad relativamente gran de de calor sólo mediante un ligero cambio de temperatura. Por tal motivo, se dice que el agua tiene una gran capacidad calórica. Esta propiedad se debe a los numerosos puentes de hidrógeno que hay en el agua.
A medida que absorbe energía térmica, parte de esta energía se utiliza para romper esos puentes. Por lo tanto, queda menor cantidad de energía para aumentar el movimiento de las moléculas de agua, lo cual elevaría su temperatura. La gran capacidad calórica del agua es la razón por la cual se la utiliza en los radiadores de los automóviles: enfría el motor al absorber el calor sin que aumente su propia temperatura a niveles intolerables.
La gran cantidad de agua que tiene el cuerpo ejerce un efecto similar. Disminuye el impacto de los cambios de temperatura del ambiente y ayuda a mantener la homeostasis de la temperatura corporal.
El agua también requiere gran cantidad de calor para pasar de su forma líquida a su forma gaseosa. Su temperatura de evaporación es alta. A medida que se evapora de la superficie de la piel, elimina gran cantidad de calor y proporciona un importante mecanismo de enfriamiento.
El agua es un componente importante del moco y otros líquidos lubricantes del cuerpo. La lubricación es necesaria sobre todo en el tórax (cavidades pleurales y pericárdica) y en el abdomen (cavidad peritoneal), donde los órganos internos se rozan y se deslizan entre sí. También se necesita en las articulaciones, donde los huesos, ligamentos y tendones se ponen en contacto unos con otros. Dentro del tracto gastrointestinal, el moco y otras secreciones acuosas humedecen los alimentos, lo cual favorece el tránsito a través del tubo digestivo.
La propiedad más importante del agua es la polaridad, la distribución desigual de sus electrones de valencia que le confiere una carga parcial negativa cerca del único átomo de oxígeno y dos cargas parciales positivas cerca de sus dos átomos de hidrógeno.
Esta propiedad por sí sola que hace que sea un excelente solvente para otras sustancias iónicas o polares, le otorga cohesión a las moléculas de agua (tienden a permanecer juntas) y resistencia a los cambios de temperatura.
El agua como solvente
En la época medieval se buscaba en vano "el solvente universal", una sustancia que pudiera disolver todos los otros materiales. no se encontró ninguna sustancia que lo hiciera mejor que el agua. Pese a ser el solvente más versátil que se conoce, no es el solvente universal que añoraban descubrir los alquimistas. Si lo fuera, no podría ser contenida porque disolvería todos los recipientes.
¿Qué es un solvente? En una solución, una sustancia denominada solvente disuelve a otra sustancia conocida como soluto. Por lo general, una solución contiene mayor proporción de solvente que de soluto. Por ejemplo, el sudor es una solución diluida de agua (el solvente) con pequeñas cantidades de sales (solutos).
La versatilidad del agua como solvente de sustancias ionizadas o polares se debe a sus enlaces covalentes polares y a su forma curva que permite que cada moléculas de agua interactúe con muchas moléculas o iones vecinos. Los solutos que poseen carga o que contienen uniones covalentes polares son hidrófilos, lo cual significa que se disuelven con facilidad en agua.
El azúcar y la sal son ejemplos habituales de solutos hidrófilos. en contraste, las moléculas que contienen una mayor proporción de enlaces covalentes no polares son hidrófobas. No son muy solubles en agua. Entre los compuestos hidrófobos se hallan las grasas animales y los aceites vegetales.
Para comprender el poder de disolución del agua, se debe observar lo que ocurre cuando se coloca un cristal de sal como el cloruro de sodio (NaCl) en agua. El átomo de oxígeno electronegatvio de las moléculas de agua atrae los iones de sodio (Na+), y los átomos de hidrógeno electropositivos de las moléculas de agua atraen los iones de cloruro (Cl-).
Pronto, las moléculas de agua rodean y separan los iones Na+ y Cl- de la superficie del cristal rompiendo los enlaces iónicos que mantienen el NaCl unido. Las moléculas de agua que rodean los iones también disminuyen la posibilidad de que el Na+ y el Cl- se unan y formen un nuevo enlace iónico.
La capacidad del agua de formar soluciones es esencial para la salud y la supervivencia. Como el agua puede disolver muchas sustancias distintas, constituye un medio ideal para las reacciones metabólicas. El agua permite que los reactivos disueltos choquen entre sí para formar productos. También disuelve productos de desecho, lo cual hace posible eliminarlos con la orina y las heces.
El agua en las reacciones químicas
El agua sirve como medio para la mayor parte de las reacciones químicas del organismo, y en algunas participa como reactivo o producto. Durante la digestión, por ejemplo, las reacciones de degradación rompen grandes moléculas de nutrientes en moléculas más pequeñas mediante la adición de moléculas de agua. Este proceso de reacciones se denomina hidrólisis. Las reacciones de hidrólisis permiten la absorción de los nutrientes de la dieta. Al contrario, cuando dos moléculas pequeñas se unen para formar una moléculas más grande en una reacción de síntesis y deshidratación, uno de los productos que se forma es el agua.
Propiedades térmicas del agua
En comparación con la mayoría de las sustancias, el agua puede absorber o liberar una cantidad relativamente gran de de calor sólo mediante un ligero cambio de temperatura. Por tal motivo, se dice que el agua tiene una gran capacidad calórica. Esta propiedad se debe a los numerosos puentes de hidrógeno que hay en el agua.
A medida que absorbe energía térmica, parte de esta energía se utiliza para romper esos puentes. Por lo tanto, queda menor cantidad de energía para aumentar el movimiento de las moléculas de agua, lo cual elevaría su temperatura. La gran capacidad calórica del agua es la razón por la cual se la utiliza en los radiadores de los automóviles: enfría el motor al absorber el calor sin que aumente su propia temperatura a niveles intolerables.
La gran cantidad de agua que tiene el cuerpo ejerce un efecto similar. Disminuye el impacto de los cambios de temperatura del ambiente y ayuda a mantener la homeostasis de la temperatura corporal.
El agua también requiere gran cantidad de calor para pasar de su forma líquida a su forma gaseosa. Su temperatura de evaporación es alta. A medida que se evapora de la superficie de la piel, elimina gran cantidad de calor y proporciona un importante mecanismo de enfriamiento.
El agua como lubricante
El agua es un componente importante del moco y otros líquidos lubricantes del cuerpo. La lubricación es necesaria sobre todo en el tórax (cavidades pleurales y pericárdica) y en el abdomen (cavidad peritoneal), donde los órganos internos se rozan y se deslizan entre sí. También se necesita en las articulaciones, donde los huesos, ligamentos y tendones se ponen en contacto unos con otros. Dentro del tracto gastrointestinal, el moco y otras secreciones acuosas humedecen los alimentos, lo cual favorece el tránsito a través del tubo digestivo.