El Agua

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Ing. Alvaro Bernal B.

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• La molécula de agua (H2O) está formada por un átomo de
oxígeno y dos de hidrógeno unidos por medio de dos
enlaces covalentes. Dos de los seis electrones de los
orbitales más externos del átomo de oxígeno, intervienen
en los enlaces covalentes con los dos átomos de
hidrógeno. Como el átomo de oxígeno es más
electronegativo que los de hidrógeno, en el ladode los
hidrógenos se sitúa la zona de carga positiva y en el del
oxígeno la negativa. La unión entre estos tres átomos que
forman la molécula de agua, se hace mediante enlaces
polarizados que forman entre sí un ángulo de 104,5º.

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• A pesar de que la molécula de agua es neutra tiene
carácter bipolar, es decir, se comporta como si por un
extremo tuviera carga negativa y por el otropositiva. Esto se
debe a que está formada por un elemento electropositivo (el
hidrógeno) y otro electronegativo (el oxígeno).

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• La molécula de agua a su vez tiende a unirse con otras
moléculas de agua cercanas, mediante los enlaces
conocidos como puentes de hidrógeno que son enlaces de
tipo intermolecular débil y de corta duración, por lo que se
forman y se destruyen muy rápidamente. Estos seproducen
por la atracción entre la zona positiva y la negativa de
moléculas de agua vecinas, debido a que los cuatro
electrones restantes del oxígeno están en pares no enlazados
y, por tanto, son excelentes aceptores de enlaces de
hidrógeno. Si no fuera por esta atracción, el agua sería una
sustancia gaseosa a la temperatura ambiente, de ahí su
importancia.

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• En esta figura se observa comouna molécula de agua
puede unirse hasta con otras cuatro moléculas de
agua diferentes.

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• El referido carácter bipolar y la unión intermolecular
mediante puentes de hidrógeno de las moléculas de agua,
le proporcionan a este elemento unas características que lo
hacen esencial para la vida, como son:

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• Gran capacidad como disolvente:
Gracias a la polaridad de su molécula, al aguase le conoce
como “disolvente universal”. Se dice que una molécula está
polarizada cuando, situada en un campo eléctrico, se orienta
por un lado hacia el polo positivo y por otro hacia el negativo.
Esto sucede porque, aunque la molécula en su conjunto no
tiene carga, la distribución de cargas dentro de la misma no
es homogénea, y por este motivo hay una zona que tiene un
incremento de cargapositiva, mientras otra zona tiene un
incremento de carga negativa. Esta característica (presente
en el agua) permite que sea un buen disolvente de sales y
otras sustancias polares, y sin embargo impide que lo sea de
gases y otras sustancias hidrófobas como aceites o grasas.

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• Amortiguador de temperatura:
Debido a que presenta un elevado calor latente de
vaporización y de fusión.
El calorlatente es la energía necesaria para cambiar de fase
una determinada cantidad de una sustancia, ya sea de sólido
a líquido (fusión) o de líquido a gaseoso (vaporización).
Pues bien, estos valores son más elevados en el agua que en
otras sustancias de tamaño similar debido a que (como ya se
vio) sus moléculas están unidas por puentes de hidrógeno,
para cuya ruptura (necesaria para el cambio de fase)es
necesario invertir una elevada cantidad de energía.

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• Amortiguador de temperatura:
Debido a que presenta un elevado calor latente de
vaporización y de fusión.

Al absorber grandes cantidades de “calor”, necesarias para
romper los puentes de hidrógeno, la temperatura del agua se
eleva muy lentamente ya que para evaporar el agua, primero
hay que romper los puentes de hidrógeno y, acontinuación,
dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía
cinética como para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Esta
característica hace que el agua sea un buen almacén de
calor y le permite regular la temperatura del planeta y de los
seres vivos.

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• Elevada tensión superficial y capilaridad:
Estas características son consecuencia de
cohesividad que presenta el agua.

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