Las propiedades y la estructura del agua

El agua

El agua es un componente esencial de la estructura y el metabolismo de los seres vivos. Además, es el compuesto más abundante en nuestro palneta. Sin embargo, posee unas propiedades muy diferentes de otros compuestos covalentes similares:

Permanece en estado líquido a unas temperaturas a las que otras sustancias parecidas pasan al estado gaseoso.

El agua sólida (hielo) es menos denso que el agua líquida, contrariamente a la norma habitual de que los sólidos son más densos que sus respectivos líquidos. Este hecho es importantísimo para la vida en aguas frías, que se congelan en invierno.

Además, el agua alcanza su densidad máxima (1000 kg/m3) a una temperatura de 4ºC. Por encima y por debajo de esta temperatura el agua se dilata y su densidad disminuye.

Su resistencia a aumentar o disminuir su temperatura es muy superior a la de otras sustancias líquidas o sólidas, lo que contribuye a suavizar el clima de las regiones costeras.

Se descompone en sus elementos a 1.500º C.

Es el mejor disolvente de gran variedad de sustancias muy útiles, tales como la sal común o cloruro sódico, los nitratos y los fosfatos.

Estructura del agua

La molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Su fórmula es, por tanto, H2O.

Cada átomo de hidrógeno está unido al átomo de oxígeno mediante un enlace covalente relativamente fuerte en el que el átomo de hidrógeno y el de oxígeno aportan cada uno un electrón. Observa, en la página dedicada al enlace químico, que tanto para el potencial de ionización como para la afinidad electrónica las diferencias entre ambos elementos son pequeñas, por lo que es lógico que el enlace sea covalente.

Sin embargo, este enlace covalente no es totalmente simétrico, sino que los electrones son atraídos con más fuerza por el oxígeno que por el hidrógeno. Al estar los electrones más cerca del oxígeno que del hidrógeno, éste queda con una carga parcial positiva, y el oxígeno con una carga parcial negativa.

Se dice que el agua es una molécula polar o un dipolo, con la carga negativa desplazada hacia un extremo y la positiva hacia el otro.

El estado gaseoso es el único en el que las moléculas de agua se encuentran sueltas. En el resto de los estados permanecen agrupadas.

¤ Las moléculas de agua pueden formar enlaces electrostáticos con sus vecinas. Estos enlaces se forman entre un átomo de hidrógeno de una moléculas y el átomo de hidrógeno de su vecina, y se llaman enlaces por puente de hidrógeno.

¤ En estado líquido se forman agrupaciones entre ocho o más moléculas de agua. Los huecos que hay entre ellas están ocupados por moléculas sueltas.

¤ En estado sólido las moléculas se encuentran fuertemente unidas entre sí y adoptan las formas hexagonales características

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