El Agua

Composición química

H2O

- Dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno unidos mediante enlaces covalentes simples

Características del H2O

- Molécula DIPOLAR (O tiene mayor densidad de carga negativa mientras que H tiene mayor densidad de carga positiva lo que genera que el agua sea un dipolo de tipo polar)

- Electricamente NEUTRA

- Forma PUENTES DE HIDRÓGENO con otras moléculas polares

Propiedades Físico-Químicas del Agua

1. Elevada fuerza de COHESIÓN (tensión superficial)

2. Elevada fuerza de ADHESIÓN (capilaridad)

3. Elevado Calor Específico (amortiguador térmico)

4. Elevado Calor Latente de Vaporización (sist. refrigerante)

5. Acción Disolvente (transporte)

6. Menor Densidad en Estado Sólido (aislante térmico)

7. Ionización del agua (regulación del pH)

Puentes de Hidrógeno

Interacción dipolo-dipolo entre un átomo muy electronegativo y la región electropositiva de un átomo de hidrógeno que está unido mediante enlace covalente a otro átomo electronegativo.

Fuerza de COHESION

Debido al carácter polar del agua, cada molécula puede formar hasta 4 puentes de hidrógeno con sus moléculas vecinas. Esto forma una red fuertemente cohesionada entre sí, convirtiendo al agua en un líquido casi incompresible.

De esto surge la TENSIÓN SUPERFICIAL: Las moléculas de la superficie, al no tener OTRAS moléculas encima con las cuales formar enlaces, ejercen fuerza hacia el interior del líquido, formando una delgada película elástica que permite que algunos organismos caminen sobre ella y que el agua adopte forma esférica en gotas.

Propiedades biológicas:

- Favorece la TURGENCIA en las plantas

- Forma ESQUELETOS HIDROESTÁTICOS de insectos

- Formación de TENSIÓN SUPERFICIAL

Molécula de Agua

Propiedades y funciones del Agua

Propiedades del Agua: Elevado Calor Específico y Elevado Calor Latente de Vaporización

¿Qué es?

Calor Específico: Es la cantidad de energía que se necesita para elevar en 1º la temperatura de 1 gramo de agua.

Calor Latente de Vaporización: Es la energía que se necesita para romper los puentes de hidrógeno y hacer que 1 gramo de agua pase a estado gaseoso.

¿Qué funciones les otorga a los seres vivos?

Calor Específico:

Le permite cumplir una función termorreguladora y de amortiguador térmico, ya que permite a los organismos mantener una temperatura constante evitando los cambios bruscos de dicha temperatura.

Calor Latente de Vaporización:
Actúa como sistema refrigerante, ya que mediante el sudor, el agua absorbe el calor del cuerpo y ayuda a que los organismos regulen su temperatura.

Propiedades del Agua: Elevada Fuerza de Cohesión

¿Qué es?
Es la capacidad de las moléculas de agua de mantenerse fuertemente unidas entre sí gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre ellas.

¿Qué funciones les otorga a los seres vivos?

Tensión Superficial:

Su elevada fuerza de cohesión otorga al agua tensión superficial dado que las moléculas de la superficie, que no pueden formar los 4 puentes de hidrógeno que podrían formar ya que no tienen otras moléculas a su alrededor para hacerlo, ejercen presión hacia el interior del líquido, generando una fina película en la superficie, la cual permite el desplazamiento de otros seres vivos.

Función Estructural:
La elevada fuerza de cohesión del agua la convierte en un líquido casi incompresible, lo que le permite actuar como esqueleto hidrostático de algunas células y plantas, otorgándoles turgencia y volumen.

Propiedades del Agua: Fuerza de Adhesión

¿Qué es?
Es lo que permite a las moléculas de agua adherirse a otros elementos, gracias a su carácter dipolar que le permite formar puentes de hidrógeno tanto con otras moléculas de agua como con otras moléculas de carácter polar.

¿Qué funciones les otorga a los seres vivos?

Capilaridad:

Le otorga la capacidad de llevar a cabo el fenómeno de capilaridad, permitiendo al agua ascender contra la gravedad gracias a su elevada fuerza de cohesión y adhesión, que le permite unirse tanto a otras moléculas de agua como a otras sustancias mediante puentes de hidrógeno. Un ejemplo es el ascenso de la savia bruta en los vasos leñosos, transportando agua y sales minerales desde la raíz hasta las hojas.

Propiedades del Agua: Elevada constante Dieléctrica

¿Qué es?

Es la capacidad del agua de debilitar la atracción entre iones, ya que sus moléculas los rodean impidiendo que estos se unan.

¿Qué funciones les otorga a los seres vivos?

Disolvente

Su capacidad de debilitar la atracción entre iones, impidiendo que estos se unan, convierte al agua en un disolvente universal.

Transporte

Dado que es un disolvente universal, permite el transporte de sales y otras sustancias en los organismos.

Medio de Reacción

El agua es el medio donde ocurren la mayoría de las reacciones químicas del metabolismo

Propiedades del Agua: Mayor Densidad en Estado Líquido

¿Qué es?
Dada la presencia de puentes de hidrógeno, el agua puede mantenerse en estado líquido en un amplio rango de temperaturas (0º a 100º). Sin embargo, al llegar a los 4º, sus moléculas dejan de ser compactas, y empiezan a expandirse formando una estructura abierta. Esto hace que, en estado sólido, su densidad sea menor, lo que explica que el hielo flote.

¿Qué funciones les otorga a los seres vivos?

Su menor densidad en estado sólido hace que el agua actúe como aislante térmico, lo que permite la vida acuática en zonas muy frías, ya que la temperatura debajo del agua será mayor que la de fuera.

Propiedades del Agua: Capacidad de Ionización

¿Qué es?

Es la capacidad del agua de disociarse en sus iones fundamentales:

• H3O+ (ion hidronio) (o también H+ = ión hidrógeno)

• -OH (ion hidróxilo)

¿Qué funciones les otorga a los seres vivos?

Sistema Tampón (o Buffer)

Su capacidad de disociarse es sus iones fundamentales que permiten al agua actuar como ácido o base a fin de regular el pH del medio en el que se encuentran a fin de evitar los cambios bruscos de dicho pH.

Las SALES MINERALES

¿Qué son?
Son biomoléculas inorgánicas fundamentales para la vida.

Clasificación:

• Solubles

• Insolubles

Principales funciones:

Sistema Tampón

Debido a su capacidad de disociarse en iones, actúa como regulador del pH.

Regulador de la Presión Osmótica

Actúa limitando la presión del flujo del disolvente que pasa a través de la membrana semipermeable.