El Agua: Estructura, Propiedades e Importancia Biológica

AGUA

Generalidades

• Es el compuesto más abundante de la materia viva. Por término medio representa el 75%.
• No es igual en todos los seres, varía de unas especies a otras.
• La cantidad de agua varía de unos órganos a otros dependiendo de la actividad biológica de las células.
• Varía de unos individuos a otros dependiendo de la edad.
• El agua se está renovando continuamente; existe un continuo aporte y una continua eliminación. Se puede obtener de dos formas:
  • Incorporándola del medio externo: bien tomándola en forma líquida (mediante la bebida de la misma y de otros líquidos) o bien mediante la ingestión de alimentos más o menos ricos en agua.
  • Obteniéndola dentro del organismo a partir de otras moléculas orgánicas mediante diferentes reacciones metabólicas. A esta agua se le llama agua endógena.
• La eliminación de agua se realiza de diversas maneras: mediante la orina, por el sudor y la transpiración, por las heces, mediante la respiración, etc.
• El agua es fundamental para la vida debido a que permite desempeñar funciones muy importantes.

Estructura

• Formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Cada átomo de hidrógeno se une al átomo de oxígeno mediante un enlace covalente simple.
• Estos átomos se disponen en el espacio formando un ángulo de 105º con el oxígeno situado en el vértice.
• La molécula de agua es dipolar. Debido a que, al ser el oxígeno más electronegativo que los hidrógenos, atrae a los electrones de enlace y por ello están más cerca del átomo de oxígeno que de los átomos de hidrógeno. Esto crea dos zonas con cargas distintas: una con carga negativa (donde la densidad electrónica es mayor) y otra con carga positiva (donde la densidad electrónica es menor).
• Las moléculas de agua se pueden unir entre sí, con otras moléculas polares y con iones, mediante puentes de hidrógeno. Aunque estos enlaces son mucho más débiles que los covalentes, se rompen y se crean constantemente, lo que permite que se formen polímeros de agua constituidos por 8-9 moléculas de agua que se disponen formando una estructura de tipo reticular.
• (Los puentes de hidrógeno son atracciones electrostáticas que se producen entre un átomo electronegativo de una molécula y un átomo de hidrógeno de otra molécula, que está unido mediante un enlace covalente a otro átomo electronegativo).

Propiedades

• A temperatura ambiente se encuentra en estado líquido. Esto es debido al carácter dipolar, ya que al formar polímeros las moléculas se mantienen unidas.
• Los enlaces por puentes de hidrógeno duran muy poco tiempo, se rompen y crean constantemente, esto hace que no sea viscosa sino fluida.
• Elevada fuerza de cohesión, un líquido casi incompresible y una elevada tensión superficial: su superficie libre forma una lámina difícil de romper.
• Tiene una elevada fuerza de adhesión: se puede unir fuertemente a las paredes de los recipientes. La adhesión, junto con la cohesión, son las responsables de los fenómenos de capilaridad que permiten al agua ascender a través de tubos, lo cual es muy importante en el transporte de la savia bruta a través de los vasos leñosos.
• Tiene un elevado calor específico.
• Tiene un elevado calor de evaporación (o calor latente de vaporización). Para pasar al estado gaseoso tiene que romperse primero todos los puentes de hidrógeno y en ello se gasta parte de la energía.
• Tiene una gran capacidad disolvente: es el líquido que más sustancias disuelve, se le considera como disolvente universal. Disuelve a aquellas sustancias polares que tengan grupos polares.
• El agua en estado sólido (hielo) es menos densa que en estado líquido, por eso el hielo flota sobre el agua líquida.