Composición. Fuente : http://biologia.laguia2000.com/bioquimica/composicion-quimica-del-agua
El agua está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O) unidos mediante sendos enlaces covalentes, de manera que la molécula tiene una forma triangular plana. Es decir los átomos de hidrógeno y oxígeno están separados entre sí aproximadamente 0,96 Angstroms (más o menos un nanómetro – una milmillonésima de metro) y el ángulo que forman sus líneas de enlace es de unos 104,45 grados.
Además el agua se comporta como un dipolo, es decir tiene dos regiones con una cierta carga eléctrica. Una de ellas es positiva y la otra negativa.
El hecho de que el agua sea un dipolo se debe a que el hidrógeno y el oxígeno son átomos muy distintos desde el punto de vista de la electronegatividad. Es esta una propiedad atómica que indica la forma en que un átomo atrae hacia si los electrones que comparte con otro en un enlace covalente.
El agua es un dipolo.
Esto quiere decir que presenta una región, la del oxígeno, con una ligera carga negativa (diferencial de carga negativa) y otra zona, la de los hidrógenos, con una diferencial de carga positiva. De esta propiedad química se van a deriva las propiedades bioquímicas más importantes de la molécula.
Enlaces por puentes de hidrógeno.
Entre las moléculas de agua se establece un tipo de enlace intermolecular débil: el enlace por puentes de hidrógeno. Un enlace por puentes de hidrógeno se establece necesariamente entre un átomo con un diferencial de carga negativo y otro con diferencial de carga positivo. Estos átomos pueden estar en diferentes moléculas como en el caso que nos ocupa, o ser parte de una misma gran molécula, como a menudo sucede en las proteínas.
En el caso del agua podemos decir que una molécula de agua puede unirse con hasta otras cuatro moléculas diferentes de agua, si bien estas uniones son de muy corta duración en el tiempo; los enlaces de hidrógeno se forman y destruyen de manera muy rápida: la duración de cada uno de ellos en el agua líquida viene a ser del orden de 10 elevado a la –10 a 10 elevado a la –21 segundos. Pueden por eso formarse grupos de 3, 4 y hasta 9 moléculas de agua. Con ello se alcanzan pesos moleculares relativamente altos que son la causa de que el agua sea líquida a temperatura ambiente y tenga todas las propiedades típicas de un fluido.
Al agua se le llama el "solvente universal" porque disuelve más sustancias que cualquier otro líquido. Esto significa que a donde vaya el agua, ya sea a través de la tierra o a través de nuestros cuerpos, lleva consigo elementos químicos, minerales y nutrientes.
El agua presenta las siguientes propiedades físico-químicas.
a)Acción disolvente.
La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayorías de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.
b)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 liquido casi incompresible.
c) 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, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.
d) Gran calor específico. El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de proteccción para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.
e) Elevado calor de vaporización.
A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor.
A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor.
f) Elevada constante dieléctrica.
Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos.
Tarea
Realiza un documento con:
- Propiedades físicas y químicas del agua.
- Define los siguientes conceptos: Constante dieléctrica, puentes de hidrogeno, anómala densidad del agua.
- Tabla con las funciones del agua.
Recursos necesarios
Evaluación
Se valorará:
- La presentación de la tarea.
- El uso de términos que sean entendibles por tí. No se pretende que copies una definción que no entiendes.
- La corrección del uso de los términos.
Una vez entendidas las características del agua vamos a seguir estudiando los efectos que produce en la naturaleza. Para ello utilizamos una serie de rtve "Espacios Naturales" en el recorrido que realiza por la Cuenca del Guadalquivir. Desde la desembocadura hasta su nacimiento el río Guadalquivir moldea el medio en el que discurre. Pincha aquí y disfruta del vídeo.
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