BIOLOGIA DE LA CELULA I
FISICOQUIMICA DEL AGUA
El agua es uno de los componentes esenciales para la existencia en la tierra. El agua es el solvente en el que la vida puede existir, gracias a sus características físicas y químicas.
Aunque cada molécula de agua tiene una carga total neutra, la distribución asimétrica de sus electrones hace que sea una molécula polar: posee una región electropositiva y una electronegativa. Esta polaridad de las moléculas de agua les permite formar puentes de hidrogeno entre ellas y con otras moléculas polares o interactuar con iones positivos o negativos. Dichas interacciones, aunque débiles, le dan al agua una naturaleza cohesiva que a su vez es responsable de sus propiedades poco usuales. Por esta razón, los iones y moléculas polares son fácilmente solubles en agua, mientras los no polares son poco solubles en soluciones acuosas. Por lo tanto, estos últimos tienden a minimizar su contacto con el agua por medio de una estrecha asociación de unas con otras.
El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua —como las sales, azúcares, ácidos, álcalis, y algunos gases (como el oxígeno o el dióxido de carbono, mediante carbonación)— son llamadas hidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua —como lípidos y grasas— se denominan sustancias hidrofóbicas. Todos los componentes principales de las células de proteínas, ADN y polisacáridos se disuelven en agua. Puede formar un azeótropo con muchos otros disolventes.
Además de ser el solvente universal, el agua juega un papel muy importante en otras funciones celulares. Los seres vivos necesitan un equilibrio
El agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol, y en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire.
El agua pura tiene una conductividad eléctrica relativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, como el cloruro de sodio.
El agua tiene el segundo índice más alto de capacidad calorífica específica —sólo por detrás del amoníaco— así como una elevada entalpía de vaporización (40.65 kJ mol-1); ambos factores se deben al enlace de hidrógeno entre moléculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo grandes variaciones de energía.
Dependiendo del estado en que se encuentre el agua, varían el numero de puentes de hidrogeno entre sus moléculas. El agua congelada está formada por una red de moléculas dispuestas en una geometría tetraédrica perfecta, por lo que cada molécula tiene cuatro puentes de hidrogeno. Por su parte la estructura de agua líquida es irregular. El numero de puentes de hidrogeno oscila entre 3 y 4 con promedio de 3.6, lo cual indica que constantemente se están formando y destruyendo puentes de hidrogeno y esto es lo que hace que el agua no sea gaseosa en nuestro planeta y que se necesite tanta temperatura para transformarla en vapor. Esto también explica la alta tensión superficial del agua.
Figura: representación de una molécula tetraédrica del agua.
laguna.fmedic.unam.mx
Modelo mostrando los enlaces de hidrogeno entre moleculas de agua [http://es.wikipedia.org/wiki/Agua]
CITAS BIBLIOGRAFICAS
BOGALLO, BURGOS, GAVIRIA, GOMEZ, OSSA, PATIÑO, RESTREPO, SALGADO, SOLER. De la fisicoquímica a la vida: Soluciones. Única Edición. Medellín: Biogénesis Fondo Editorial. 144p
WIKIPEDIA. Agua [En Línea] http://es.wikipedia.org/wiki/Agua#Propiedades_f.C3.ADsicas_y_qu.C3.ADmicas [Citado el 05 de junio de 2010]
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