El agua

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2) El agua

I-2 EL AGUA

IMPORTANCIA DEL AGUA PARA LOS SERES VIVOS El agua es el líquido más abundante de la corteza y uno de los pocos líquidos naturales. No es de extrañar entonces que el agua sea una sustancia esencial en los seres vivos. El agua es el componente más abundante en los medios orgánicos, los seres vivos contienen por término medio un 70% de agua. No todostienen la misma cantidad, los vegetales tienen más agua que los animales y ciertos tejidos (por ejemplo: el tejido graso) contienen menos agua -tiene entre un 10% a un 20% de agua- que otros como, por ejemplo: el nervioso, con un 90% de agua. También varía con la edad, así, los individuos jóvenes tienen más agua que los adultos (la carne de ternera es más tierna que la de vaca). El agua en losseres vivos se encuentra tanto intra como extracelularmente. El agua intracelular, la que está en el interior de las células, representa 2/3, aproximadamente, del agua que contiene un ser vivo y el agua extracelular representa el tercio restante. Esta última se encuentra bañando las células o circulando en forma de sangre, linfa, savia, etc. En los seres unicelulares y en los organismos acuáticos elagua es además su medio ambiente. El agua no es un simple medio ni una mera fase inerte, es un líquido muy reaccionable. Interviene en muchas reacciones químicas, bien como reactivo o como producto de la reacción, y resulta imprescindible para la estabilidad de muchas sustancias biológicas, por ejemplo, las proteínas. Por último diremos que la vida se originó hace más de 3500 millones de años en elmedio acuático y las condiciones de aquel ambiente primitivo imprimieron un sello permanente en la química de los seres vivos. Todos los seres vivos han sido diseñados alrededor de las propiedades características del agua, tales como su carácter polar, sus enlaces de hidrógeno y sus elevados puntos de fusión, ebullición, calor específico y tensión superficial.

J. L. Sánchez Guillén

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ALGUNAS PROPIEDADES DEL AGUA Masa molecular.......... Punto de fusión......... Punto de ebullición .... Densidad (a 4 0 C)........ Densidad (00 C).......... 18 da 0 oC (a 1 atm) 100 oC (a 1 atm) 1g/cm 3 0'97g/cm 3

Fig. 1

Modelo de la molécula de agua

ESTRUCTURA QU ÍMICA DEL AGUA La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno deoxígeno. En el agua existen también los productos resultantes de la disociación de algunas de sus moléculas: el ión H3 O+ y el OH-.

oxígeno

δ=

H En la molécula de H2 O los enlaces δ+ δ+ covalentes entre el oxígeno y los dos átomos de hidrógeno forman un ángulo de Fig. 2 Representación de la molécula de 104'5 0 . Además, el átomo de oxígeno atrae agua. hacia sí los electrones del enlacecovalente. Esto hace que la molécula presente un exceso de carga negativa en las proximidades del átomo de oxígeno y un exceso de carga positiva en los átomos de hidrógeno. Por lo tanto, cada molécula de agua es un dipolo eléctrico.

H

ESTRUCTURA QU ÍMICA DEL AGUA COMO SUBSTANCIA Al ser las moléculas de agua dipolos eléctricos se establecen enlaces de hidrógeno entre el átomo de oxígeno de unamolécula y los átomos de hidrógeno de las moléculas vecinas. Estos enlaces de hidrógeno se forman y se escinden a gran velocidad, aunque su estabilidad disminuye al elevarse la temperatura. Debido a estos enlaces las moléculas de agua se mantienen unidas - cohesividad - y el agua es líquida a temperaturas a las que otras sustancias de masas moleculares similares como el CH4 y el H2 S songaseosas. De la cohesividad dependen también una serie de propiedades del agua de gran importancia para los seres vivos.

+

=

+

= + +
Fig. 3 Formación de enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua.

J. L. Sánchez Guillén

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COHESIVIDAD DEL AGUA La cohesividad, debida a los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua, es responsable...