El agua es una sustancia de gran importancia para la vida con
propiedades excepcionales que son consecuencia de su composición y estructura.
Es una molécula sencilla formada por tres pequeños átomos,
uno de oxígeno y dos de hidrógeno, con enlaces polares que permiten establecer
puentes de hidrógeno entre moléculas adyacentes.
Este enlace tiene una gran importancia porque confiere al
agua propiedades únicas.
Cada molécula de agua puede potencialmente formar 4 puentes
de hidrógeno con otras tantas moléculas de agua dando lugar a una estructura
tetraédrica reticular relativamente ordenada, responsable de sus peculiares
propiedades fisicoquímicas.
El agua es una sustancia que se encuentra en el ambiente en
cualquiera de los tres estados de la materia sólido, líquido y gaseoso.
En su estado sólido, presenta menor densidad que en su fase
líquida, forma estructuras ordenadas en las que cada molécula de agua queda
establemente unida a otras cuatro moléculas.
En su estado líquido, las moléculas tienen una elevada
fuerza de cohesión que las mantiene dinámicamente unidas, consecuencia de la
rápida formación y ruptura de los enlaces entre estas moléculas.
Finalmente, en su fase gaseosa, las moléculas se encuentran
muy separadas y en desorden.
Propiedades fisicoquímicas
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 las 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.
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.
