CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA DEL AGUA

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Fisiología Vegetal

 

 

 

 

La naturaleza del agua se compone de tres átomos, dos de hidrógeno y uno de oxígeno, que unidos entre si forman una molécula de agua, H2O, la unidad mínima en que ésta se puede encontrar, aunque esta agua pura sólo la encontramos en el laboratorio ya que el agua tal y como la usamos se encuentra mezclada con otras sustancias minerales. Entre los elementos más importantes encontramos:
- Gases disueltos: CO2, O2, HF
- Sustancias disueltas: Si, O3Fe2, Al, Ca, Mg, Compuestos de sodio, sustancias orgánicas, Sulfato de magnesio, nitrato de calcio, cloruros…
- Sustancias en suspensión: arenas, limos, arcillas
- Microorganismos: algas, hongos, protozoos

Toda la molécula de agua se compone como ya hemos dicho de una molécula de oxígeno unida covalentamente a dos de hidrógeno. Una de las características fundamentales es que los electrones que forman el enlace covalente están más cercanos del núcleo de oxígeno que de los núcleos de hidrógeno, lo que determina que una parte de la molécula sea positiva con respecto a la otra. Como estas cargas parciales son equivalentes quiere decir que la molécula de agua en su conjunto es neutra. Este carácter bipolar va a hacer que las moléculas de agua tiendan a acercarse unas a otras., quedando unidas por puentes de hidrógeno, que se caracterizan por que se rompen con facilidad. Otra característica que se desprende de esta estructura es que se organizan formando una retícula.


En el hielo todas las moléculas están formando parte de la retícula; al fundirse el hielo el 15 % de las moléculas salen de la retícula y conforme va aumentando la temperatura del agua hay menos moléculas de agua ordenadas. Esta salida de moléculas debido a la temperatura es porque la molécula aumenta su energía cinética, empieza a vibrar y los puentes de hidrógeno acaban por romperse.

Esta estructura es la responsable de las propiedades físicas y químicas de la molécula. Vamos a destacar:

a) Es líquida a temperatura ambiente: es algo muy importante para todos los seres vivos pues de lo contrario no podrían utilizarla. Todos los hidruros que se encuentran en el mismo grupo que el oxígeno están en forma de vapor. Esta diferencia se debe fundamentalmente en los puentes de hidrógeno de forma que se requiere una mayor energía para llevar a cabo el cambio de estado.

b) Elevado calor específico: es la cantidad de calor que hay que suministrar a un gramo de agua para que suba la temperatura 1º C. El agua tiene un elevado calor específico, y esto debe a que parte de la energía absorbida por el agua es utilizada para romper los puentes de hidrógeno antes de subir la temperatura. Esta propiedad hace que sea un sumidero de calor, provocando un efecto regulador de la temperatura.

c) Elevador calor de vaporización (539 cal/g a 100º C): se define como la cantidad de energía que hay que aplicar a un gramo de agua en estado líquido para que pase a estado de vapor. La cantidad de energía que aplicar depende de la temperatura del agua.

d) Elevado fuerza de cohesión: se debe a que las moléculas del agua están unidas unas a otras por puentes de hidrógeno, fundamental por el carácter dipolar de la molécula de agua.

e) Elevada fuerza de adhesión: capacidad que tiene la molécula de agua para adherirse a todo aquella molécula con cargas superficiales.

f) Elevada tensión superficial (72,76 dinas/cm): es el trabajo o la energía que hay que suministrar para que un líquido aumente su superficie. Es muy importante para el neuston, alimento de los peces.

g) Osmosis: cuando existen dos soluciones acuosas de diferente densidad separadas por una membrana semipermeable, la membrana deja pasar los líquidos en ambos sentidos hasta que la densidad de ambas soluciones tenga la misma concentración.

h) Punto de congelación se rebaja en presencia de solutos: por ello el agua marina se congela a algo menos de 10º C.

i) Densidad del agua pura a 4º C

j) Conductividad térmica baja: 1,42 • 10-3 cal/cm2•s•ºC. La conductividad térmica del hielo es algo mayor por no tener turbulencias.

k) Conductividad eléctrica baja: 3,8 • 10-8 mho/cm

l) Viscosidad elevada: cien veces la del aire. Depende de la temperatura, de forma que cuando se enfría tiene a aumentar.

m) Incolora

n) Incopresible

o) Disuelve muchas y variadas sustancias