AGUAPROPIEDADES FÍSICAS

El agua forma parte de todos los seres vivos. Este compuesto ah existido en abundancia desde que se formo la tierra, sustentando todas las formas de vida. No puede haber vida sin su participación, ni siquiera en los microorganismo mas simples.

También tiene una gran importancia en el ser humano, en este caso es el mas abundante, constituye de 45 a 80% del peso corporal. Este porcentaje varia según la edad, sexo y contenido de tejido adiposo.

Lactante 93%

Niño 70 a 80%

Cantidad de tejido adiposo Promedio

de ingesta diaria

Edad

Embrión 97%

60% a 70% del Peso Corporal

Anciano 47 %

Adulto promedio

Mujer (50 a 55%)

Hombre (60 a 65%)

Entre mas tejido adiposo menos porcentaje de

agua

• PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA

Estado físico: sólida, liquida y gaseosa

Color : incoloraSabor: insípidaOlor: inodoro

Agua pura pH: neutro

Punto de ebullición: 100°C

Punto de fusión: 0°C

Masa molar: 18, 01528 g/mol

Densidad: 1000 kg/m3

Temperatura critica: 374°C

Presión critica: 217.1 atm

El agua esta formada por dos átomos de Hidrogeno unidas por un enlace covalente polar a un átomo de oxigeno.La estructura geométrica de esta hace que tenga forma de V, entonces se forma un ángulo de 104.5 y se adquiere 1 Carga parcial positiva al Hidrogeno y 2 Carga parciales negativas para el Oxigeno.La molécula de agua entonces se comporta como un dipolo eléctrico.

El comportamiento del agua como un dipolo hace que la parte positiva de un hidrogeno se acerque al oxigeno. Cuando dos moléculas de agua hacen esto, a una distancia de 2.7 a 3 Å, se forma un puente de hidrogeno. Como se observa el hidrogeno al tener carga positiva se une con un oxigeno de carga negativa, y el oxigeno al tener una doble carga parcial negativa puede enlazarse con los hidrógenos de otras moléculas de agua por un enlace por puente de hidrógeno. Una molécula puede interaccionar de esta maneta hasta con cuatro moléculas mas.Al aumentarse la temperatura del agua empezaran a romperse estas uniones.

PUENTE DE HIDROGENO

El agua solida, (hielo) tiene estructura de malla tetraédrica. La formación de puentes de hidrogeno entre moléculas es la que le da al hielo su estructura cristalina. Además al tener forma de dodecaedro hay un espacio en el cristal, lo que explica como disminuye la densidad del agua liquida al solidificarse.Cuando el hielo se funde, la estructura cristalina se rompe. Sin embargo el color de fusión del hielo se deduce que solo el 15% de enlaces por puente de hidrógeno se rompen.

ESTADO SOLIDO

ESTADO LIQUIDOCuando el agua está en estado líquido, al estar a mayor temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas, por lo tanto el movimiento de las moléculas es mayor produciendo rotura en los enlaces de hidrógeno quedando algunas moléculas sueltas y la mayoría unidas.

Es un estado de la agregación de la materia en forma de fluido altamente incompresible.

Los puentes de hidrogeno explican las propiedades solidas y liquidas del agua.Teóricamente si el agua siguiera el comportamiento de otros líquidos , al congelarse debería tener densidad de 1.8 a 1.9 en lugar de 0.9. Además de que el punto de fusión y evaporación cambia de manera desproporcional.

ESTADO GASEOSOCuando el agua es gaseosa, la energía cinética es tal que se rompen todos los enlaces de hidrógeno quedando todas las moléculas libres. El vapor de agua es tan invisible como el aire; el vapor que se observa sobre el agua en ebullición o en el aliento emitido en aire muy frío, está formado por gotas microscópicas de agua líquida en suspensión; lo mismo que las nubes.

OTRAS PROPIEDADES

• PH NEUTRO.• CON CIERTAS SALES FORMA HIDRATOS.• REACCIONA CON LOS ÓXIDOS DE METALES FORMANDO

BASES.• ES CATALIZADOR EN MUCHAS REACCIONES QUÍMICAS.• PRESENTA UN EQUILIBRIO DE AUTOIONIZACIÓN, EN EL

CUAL HAY IONES H3O+ Y OH−.

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL AGUA

¿CUÁLES SON LAS PROPIEDADES DEL AGUA?LOS SERES VIVOS SE HAN ADAPTADO PARA UTILIZAR QUÍMICAMENTE EL AGUA EN DOS TIPOS DE REACCIONES.

- EN LA FOTOSÍNTESIS: EN LA QUE LAS ENZIMAS UTILIZAN EL AGUA COMO FUENTE DE ÁTOMOS DE HIDRÓGENO

- EN LAS REACCIONES DE HIDRÓLISIS: EN QUE LAS ENZIMAS HIDROLÍTICOS HAN EXPLOTADO LA CAPACIDAD DEL AGUA PARA ROMPER DETERMINADOS ENLACES HASTA DEGRADAR LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS EN OTROS MÁS SIMPLES, DURANTE LOS PROCESOS DIGESTIVOS

DENSIDAD: 1 G./C.C. A 4°CPUNTO DE CONGELACIÓN: 0°CPUNTO DE EBULLICIÓN: 100°CPRESIÓN CRITICA: 217,5 ATM.TEMPERATURA CRITICA: 374°C

PROPIEDAD LÍQUIDOSAgua Etanol

Capacidad calorífica (Cal/g)

1 0.6

Calor de vaporización (Cal/g)

596 a 0°C 262 a 64°C

Calor latente de fusión (Cal/g)

79.7 a 0°C 24.9 a 114.4°C

Tensión superficial (erg/cm cuadrado)

76 22

Constante dieléctrica

79 24

• POSEE ALTA TENSIÓN SUPERFICIAL, GRAN COHESIÓN

Las moléculas de agua están muy cohesionadas, por acción de los puentes de Hidrógeno. Esto produce una película de agua en la zona de contacto del agua con el aire. Como las moléculas de agua están tan juntas el agua es incompresible.

Esto significa, en el caso del agua, que su superficie es lo suficientemente fuerte para que objetos más densos y pesados no puedan atravesarla. Ello permite que muchos insectos, como el zapatero, puedan desplazarse por su superficie.

• COHESIÓN

DEBIDO A ESA COHESIÓN, QUE PERMITE VENCER LA FUERZA DE GRAVEDAD, Y A LA ADHESIÓN, QUE EN EL AGUA ES DE LAS MÁS ALTA, SE FACILITA EL TRANSPORTE MEDIANTE CAPILARIDAD A TRAVÉS DE LOS VASOS DEL XILEMA, ASCENDIENDO Y DISTRIBUYENDO TODOS LOS NUTRIENTES A TRAVÉS DE LAS PLANTAS.

EL AGUA REALIZA, POR TANTO, UNA FUNCIÓN DE TRANSPORTE YA QUE ES EL VEHÍCULO EN EL QUE SE TRANSPORTAN LAS SUSTANCIAS EN EL INTERIOR DE LOS ORGANISMOS Y DESDE EL MEDIO EXTERNO HASTA SU INTERIOR.

• ADHESIÓNLA FUERZA DE ADHESIÓN ESTÁ TAMBIÉN EN RELACIÓN CON LOS PUENTES DE HIDRÓGENO ENTRE MOLÉCULAS DE AGUA Y OTRAS MOLÉCULAS POLARES. ES RESPONSABLE, JUNTO CON LA FUERZA DE COHESIÓN DEL LLAMADO FENÓMENO DE LA CAPILARIDAD. CUANDO SE INTRODUCE UN CAPILAR EN UN RECIPIENTE CON AGUA, ÉSTA ASCIENDE POR EL CAPILAR COMO SI TREPASE AGARRÁNDOSE POR LAS PAREDES, HASTA ALCANZAR UN NIVEL SUPERIOR AL DEL RECIPIENTE DONDE LA PRESIÓN QUE EJERCE LA COLUMNA DE AGUA, SE EQUILIBRA CON LA PRESIÓN CAPILAR.

PROPIEDADES FISICO-QUIMICASPROPIEDADES QUE PERMITEN APROVECHAR ESTA MOLÉCULA PARA ALGUNAS FUNCIONES PARA LOS SERES VIVOS.

• DISOLVENTE UNIVERSAL: PARA TODAS AQUELLAS MOLÉCULAS POLARES; ESTA PROPIEDAD SE DEBE A SU CAPACIDAD PARA FORMAR PUENTES DE HIDRÓGENO CON OTRAS SUSTANCIAS.

FUNCIÓN BIOLÓGICA:• MEDIO DONDE OCURREN LAS REACCIONES DEL METABOLISMO• SISTEMAS DE TRANSPORTE Y DISOLUCIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

E INORGÁNICOS ASÍ COMO EL MOVIMIENTO DE IONES A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS.

• VEHÍCULO DE EXCRECIÓN DE PRODUCTOS TÓXICOS.

• LUGAR DE REACCIONES QUÍMICAS: DEBIDO A SER UN BUEN DISOLVENTE, POR SU ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA Y DEBIDO A SU BAJO GRADO DE IONIZACIÓN.

• FUNCIÓN ESTRUCTURAL: POR SU ELEVADA COHESIÓN MOLECULAR, EL AGUA CONFIERE ESTRUCTURA, VOLUMEN Y RESISTENCIA

• FUNCIÓN DE TRANSPORTE: POR SER UN BUEN DISOLVENTE, DEBIDO A SU ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA Y POR PODER ASCENDER POR LAS PAREDES DE UN CAPILAR, GRACIAS A LA ELEVADA COHESIÓN ENTRE SUS MOLÉCULAS, LOS SERES VIVOS UTILIZAN EL AGUA COMO MEDIO DE TRANSPORTE POR SU INTERIOR

• FUNCIÓN AMORTIGUADORA: DEBIDO A SU ELEVADA COHESIÓN MOLECULAR, EL AGUA SIRVE COMO LUBRICANTE ENTRE ESTRUCTURAS QUE FRICCIONAN Y EVITA EL ROZAMIENTO.

ELEVADO CALOR ESPECÍFICO Y CONDUCTIVIDAD CALORÍFICATAMBIÉN ESTA PROPIEDAD ESTÁ EN RELACIÓN CON LOS PUENTES DE HIDRÓGENO QUE SE FORMAN ENTRE LAS MOLÉCULAS DE AGUA. EL AGUA PUEDE ABSORBER GRANDES CANTIDADES DE "CALOR" QUE UTILIZA PARA ROMPER LOS P.DE H. POR LO QUE LA TEMPERATURA SE ELEVA MUY LENTAMENTE.

ASÍ SE MANTIENE LA TEMPERATURA CONSTANTE.

• ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓNSIRVE EL MISMO RAZONAMIENTO, TAMBIÉN LOS P.DE H. SON LOS RESPONSABLES DE ESTA PROPIEDAD. PARA EVAPORAR EL AGUA, PRIMERO HAY QUE ROMPER LOS PUENTES Y POSTERIORMENTE DOTAR A LAS MOLÉCULAS DE AGUA DE LA SUFICIENTE ENERGÍA CINÉTICA PARA PASAR DE LA FASE LÍQUIDA A LA GASEOSA.PARA EVAPORAR UN GRAMO DE AGUA SE PRECISAN 540 CALORÍAS, A UNA TEMPERATURA DE 20: C.

• FUNCIÓN BIOLÓGICA: INFLUYE EN LA ACCIÓN TERMORREGULADORA QUE REALIZAN LOS PULMONES O LAS GLÁNDULAS SUDORÍPARAS EN LA PIEL AL EVAPORAR SUPERFICIALMENTE EL AGUA POR CAMBIO DE ESTADO.

EL TENER UN ALTO CALOR ESPECÍFICO Y UN ALTO CALOR DE VAPORIZACIÓN EL AGUA ES UN MATERIAL IDÓNEO PARA MANTENER CONSTANTE LA TEMPERATURA, ABSORBIENDO EL EXCESO DE CALOR O CEDIENDO ENERGÍA SI ES NECESARIO.

• EL AGUA ES UNA BIOMOLÉCULA INORGÁNICA• ACTÚA COMO DISOLVENTE UNIVERSAL• LA VIDA SE ORIGINO EN EL AGUA• ES EL MEDIO DONDE VIVEN MUCHOS ORGANISMOS• PERMITE QUE EXISTA LA VIDA EN ECOSISTEMAS POLARES BAJO

LA CAPA DE HIELO• ES EL MEDIO IDEAL PARA QUE SE PRODUZCAN LAS

REACCIONES QUÍMICAS DEL METABOLISMO CELULAR• REGULA LAS VARIACIONES EN LOS NIVELES DE ACIDEZ• ES MEDIO DE TRANSPORTE EN EL INTERIOR DE LOS SERES

VIVOS• SIRVE COMO LUBRICANTE EN LAS ARTICULACIONES, FACILITA

MOVIMIENTOS Y DESPLAZAMIENTOS CELULARES Y ORGÁNICOS• ACTÚA COMO REGULADORA DE LA TEMPERATURA CORPORAL