¿Cuáles son las 5 propiedades emergentes del agua?

El agua parece ser la característica ambiental más importante que permite la existencia y el mantenimiento de la vida. Hay organismos que existen sin luz solar u oxígeno, pero no se ha encontrado ninguno que exista completamente independiente del agua. Incluso los cactus resistentes en los confines del desierto requieren cierta cantidad de agua para sobrevivir. El secreto de la utilidad del agua para la vida radica en su característica de enlace de hidrógeno, que le confiere cinco propiedades importantes para crear un entorno en el que la vida pueda existir y prosperar.

El agua es cohesiva y adhesiva.

Las moléculas de agua son polares. Es decir, un extremo de la molécula es más electronegativo (carga negativa) que el otro extremo (carga positiva). Por lo tanto, los extremos opuestos de diferentes moléculas de agua se atraen entre sí como los extremos opuestos de los imanes. Las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua se conocen como «enlaces de hidrógeno». La tendencia de los enlaces de hidrógeno del agua hace que sea ‘pegajosa’, en el sentido de que las moléculas de agua tienden a pegarse (como en un charco). Esto se conoce como cohesión. Debido a esta propiedad, el agua tiene una alta tensión superficial. Esto significa que se necesita un poco más de fuerza para romper la superficie del charco de agua. El agua también es adhesiva, lo que significa que tiende a adherirse a otras moléculas además del agua. En particular, se adherirá a sustancias solubles en agua (hidrofílicas), como almidones o celulosa. No se adherirá a sustancias hidrofóbicas, como el aceite.

El agua mantiene una temperatura relativamente constante.

El agua tiene un alto calor específico, un alto calor de vaporización y una propiedad de enfriamiento por evaporación que, en conjunto, hace que tienda a mantener una temperatura constante. Las temperaturas del agua pueden cambiar, por supuesto, solo cambian más lentamente que las temperaturas de otras sustancias. Cada una de estas propiedades se debe a la propiedad de enlace de hidrógeno del agua. La ruptura y formación de los enlaces, que serían necesarios para cambiar la temperatura del agua (la temperatura afecta la velocidad del movimiento de las moléculas), requiere una cantidad adicional de energía (o calor) para completarse.

Alto calor específico significa que el agua absorbe y retiene el calor mejor que muchas sustancias. Es decir, se necesita más energía (calor) para cambiar la temperatura del agua. El alto calor de vaporización significa que se necesita más energía (calor) para convertir el agua en gas (vapor) que muchas otras sustancias. El enfriamiento por evaporación es el resultado de las moléculas de agua que escapan a un estado gaseoso (a vapor) llevando calor con ellas y, por lo tanto, fuera del charco de agua. Como resultado, el charco de agua tenderá a no aumentar mucho de temperatura y permanecerá constante.

El agua es un buen solvente

Debido a que el agua es polar y se une con tanta facilidad a los puentes de hidrógeno, otras moléculas polares se disolverán fácilmente en ella. Recuerda que para las moléculas polares, hay una carga negativa en un extremo de la molécula, que es atraída por la carga positiva en el otro extremo de otras moléculas, como un imán. Esta atracción forma enlaces de hidrógeno. Las moléculas polares también se conocen como moléculas hidrofílicas (amantes del agua) o solubles en agua. Sin embargo, el agua no disuelve bien las moléculas no polares o hidrófobas (temerosas del agua). Las moléculas hidrofóbicas incluyen aceites y grasas.

El agua se expande cuando se congela

La gran cantidad de enlaces de hidrógeno que existen dentro del agua líquida hace que las moléculas de agua estén más separadas de lo que pueden estar las moléculas en otros líquidos (los enlaces ocupan espacio). En el agua líquida, los enlaces se forman, rompen y reforman constantemente, de modo que el agua puede fluir sin una forma específica. Sin embargo, cuando el agua se congela, los enlaces ya no se pueden romper porque no hay energía térmica para hacerlo. Por lo tanto, las moléculas de agua forman una red que es más expansiva que el agua en estado líquido. Como el agua congelada contiene el mismo número de moléculas pero es más expansiva, es menos densa que el agua líquida. Por lo tanto, el hielo menos denso (agua sólida) flotará sobre el agua líquida más densa.

Una película de hielo sobre una masa de agua actúa como aislante. Como resultado, el agua líquida debajo del hielo estará protegida del aire exterior y será menos probable que se congele también. Esta es otra razón más por la que el agua puede mantener una temperatura constante.

El agua tiene un pH neutro.

Agua [H2O] puede disociarse en hidrógeno [H+] e hidroxilo [OH-] iones El pH es una medida relativa de hidrógeno a iones de hidroxilo. Debido a que el agua tiene aproximadamente la misma cantidad de iones de hidrógeno e hidroxilo, no es ácida ni básica, pero tiene un pH neutro de 7. Y, debido a que contiene iones de hidrógeno e hidroxilo, puede proporcionar lo que sea necesario para regular el pH. de una reacción enzimática que ocurre en su presencia. Como resultado, es un solvente multipropósito, dentro del cual podrían ocurrir millones de reacciones enzimáticas diferentes con diferentes requisitos de pH.

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