Fundamentos Químicos del Agua: Termorregulación, Densidad y Solubilidad

Propiedades físico-químicas del agua

• Elevada capacidad calórica: Es la propiedad por la cual el agua se calienta y se enfría lentamente en relación con otros compuestos que se encuentran en estado líquido.
• Elevado calor de vaporización: Se refiere a la cantidad de energía necesaria para transformar un gramo de una sustancia en estado líquido al estado gaseoso en su punto de ebullición. Para evaporar 1 gramo de agua se precisan 540 calorías a una temperatura de 20 ºC.
• Elevado calor de fusión: Se refiere a la energía necesaria para cambiar 1 gramo de una sustancia de estado sólido al estado líquido.

Funciones del agua en la protección del organismo

¿Cuál de las funciones del agua nos protege de: a) Deshidratación y b) Cambios bruscos de temperatura?

A continuación, se explica el ¿por qué? en cada caso:

• Deshidratación: El agua regula la temperatura del cuerpo al transportar nutrientes y oxígeno a todas las células, aportando así la ayuda necesaria contra la deshidratación.
• Cambios bruscos de temperatura: El agua en el cuerpo absorbe una gran cantidad de calor, por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. El citoplasma acuoso sirve de protección ante los cambios bruscos de temperatura y mantiene la temperatura constante.

Deshidratación — Elevado calor de vaporización: Esto ocurre porque el agua proporciona un mecanismo fundamental para refrigerarnos mediante el sudor.

¿Por qué el agua en estado sólido presenta una menor densidad?

La densidad del agua en estado sólido disminuye porque se produce una expansión. Esto sucede porque la red cristalina formada separa más las moléculas de agua entre sí, sin que se pierdan los puentes de hidrógeno. Es decir, cuando el agua se encuentra en estado sólido, se forman huecos intermoleculares a lo largo de la red, ya que posee más aire en su interior.

¿Por qué el agua es el solvente universal?

El agua es el líquido que más sustancias disuelve; este poder de solubilidad se debe al tipo de enlace que posee (covalente polar), el cual permite que se rompan los enlaces presentes en las sustancias que disuelve. Esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, que pueden ser: polares, iónicas y anfipáticas.

Mecanismos de disolución mediante estructuras

Explicación de cómo el agua logra disolver diversas sustancias:

Compuestos iónicos:

Los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados. (imágenes)