Propiedades del Agua y su Importancia Biológica
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Propiedad 1: Acción Disolvente
El agua es conocida como el "disolvente universal" debido a su capacidad para disolver más sustancias que cualquier otro líquido. Esto se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias.
Clasificación de las Sustancias en Agua:
- Hidrofílicas: Sustancias polares o iónicas que se disuelven fácilmente en agua gracias a la formación de puentes de hidrógeno.
- Hidrofóbicas: Sustancias apolares que no pueden formar puentes de hidrógeno con el agua y, por lo tanto, no se disuelven.
- Anfipáticas: Moléculas con regiones polares y apolares, lo que les permite interactuar tanto con el agua como con sustancias hidrofóbicas.
Tipos de Disoluciones:
- Moleculares: Formadas por la disolución de pequeñas moléculas orgánicas polares o con carga.
- Iónicas: Resultan de la disolución de sustancias electrolíticas que forman redes cristalinas.
- Coloidales: Dispersiones de macromoléculas con numerosos grupos polares o con carga eléctrica que forman puentes de hidrógeno con el agua. Pueden presentarse en dos estados: sol y gel.
Función Biológica:
- Medio de reacción para procesos bioquímicos.
- Medio de transporte de nutrientes y productos de desecho.
- Facilita los movimientos citoplasmáticos dentro de las células.
Propiedad 2: Elevada Fuerza de Cohesión
Las moléculas de agua se mantienen unidas entre sí mediante fuertes fuerzas de cohesión, lo que hace que el agua sea un líquido incompresible.
La elevada tensión superficial del agua le permite deformarse sin romperse y soportar pequeños pesos en su superficie.
Función Biológica:
- Proporciona un esqueleto hidrostático a algunos organismos, aprovechando su incompresibilidad.
- Permite a las plantas mantener su turgencia.
- Facilita el desplazamiento de algunos insectos sobre la superficie del agua.
Propiedad 3: Elevada Fuerza de Adhesión
El agua puede adherirse a otras sustancias polares gracias a su capacidad para formar puentes de hidrógeno.
La combinación de cohesión y adhesión permite el fenómeno de la capilaridad, donde el agua asciende por tubos estrechos.
Función Biológica:
- La capilaridad es responsable del ascenso de la savia bruta en las plantas.
Propiedad 4: Alto Calor Específico
El agua tiene un alto calor específico, lo que significa que se necesita una gran cantidad de energía para elevar su temperatura.
Esta propiedad se debe a los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua.
Función Biológica:
- Actúa como termorregulador, amortiguando los cambios de temperatura en los seres vivos y protegiendo las moléculas termosensibles.
Propiedad 5: Alto Calor Latente de Vaporización
El agua tiene un alto calor latente de vaporización, lo que significa que se necesita una gran cantidad de energía para evaporarla.
Esto se debe a la necesidad de romper los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua durante la evaporación.
El agua absorbe calor al evaporarse, lo que la convierte en un buen método para disipar el calor.
Función Biológica:
- Los seres vivos utilizan la evaporación del agua como sistema de refrigeración, como la sudoración en animales y la transpiración en plantas.
Propiedad 6: Densidad Anómala
El agua líquida tiene su densidad mínima a 4ºC. Al bajar la temperatura por debajo de 4ºC, la densidad del agua aumenta debido a la formación de una estructura reticular con puentes de hidrógeno.
El hielo es menos denso que el agua líquida y, por lo tanto, flota en la superficie.
Función Biológica:
- En lagos, ríos y mares, el hielo flota en la superficie durante el invierno, evitando que el agua líquida debajo se congele y aislando a los seres vivos del medio acuático.
Propiedad 7: Reactividad Química
El agua puede reaccionar químicamente con muchos compuestos, tanto en su forma molecular como iónica.
Función Biológica:
- El agua actúa como medio reactivo en procesos como la fotosíntesis y la hidrólisis.
Propiedad 8: Elevados Puntos de Fusión y de Ebullición
El agua tiene puntos de fusión y ebullición relativamente altos en comparación con otras sustancias similares.
Función Biológica:
- El agua se mantiene líquida en un amplio rango de temperaturas (0ºC a 100ºC), lo que posibilita la vida en nuestro planeta.