Vida

¿Cuáles son las 5 propiedades emergentes del agua?

Escrito por catherine carney | Traducido por maría florencia lavorato
¿Cuáles son las 5 propiedades emergentes del agua?

El agua tiene varias características que hacen que sea importante para el mantenimiento de la vida.

Thomas Northcut/Stockbyte/Getty Images

El agua parece ser la característica más importante del medio ambiente que permite la existencia y el mantenimiento de la vida. Hay organismos que existen sin la luz del sol o el oxígeno, pero no se encontró ninguno hasta ahora que exista de forma totalmente independiente del agua. Incluso los cactus resistentes en los confines del desierto requieren una cierta cantidad de agua para sobrevivir. El secreto de la utilidad del agua para la vida radica en su característica de enlace de hidrógeno, lo que le confiere cinco propiedades importantes para la creación de un entorno en el que la vida puede existir y prosperar.

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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 son atraídos el uno al otro 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 un enlace de hidrógeno de agua hace que sea 'pegajoso', por ello las moléculas de agua tienden a adherirse entre sí (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 de fuerza para romper la superficie del charco de agua. El agua también es adhesiva, lo que significa que tiende a pegarse a otras moléculas, además de las de agua. En particular, se pegará a las sustancias solubles en agua (hidrófilo), tales como almidones o celulosa. No se adherirá a sustancias hidrófobas, tales como el aceite.

El agua mantiene una temperatura relativamente constante

El agua tiene un calor específico alto, 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, pero sólo cambian más lentamente que las temperaturas de otras sustancias. Cada una de estas propiedades se debe a la propiedad de enlace de hidrógeno de agua. La fractura y la formación de los enlaces, que sería necesaria para cambiar la temperatura del agua (la temperatura afecta a la velocidad de movimiento de la molécula), requiere una cantidad extra de energía (o calor) para completarse. Un 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. Un alto calor de vaporización significa que se necesita más energía (calor) para convertir el agua en un gas (vapor) que muchas otras sustancias. El enfriamiento por evaporación es el resultado de las moléculas de agua que escapan a un estado gaseoso (en vapor) llevando calor con ellos, y por lo tanto saliendo 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

Dado que el agua es polar y fácilmente forma enlaces de hidrógeno, otras moléculas polares se disuelven fácilmente en ella. Recuerda que para las moléculas polares, hay una carga negativa en un extremo de la molécula, que es atraída a 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 moléculas no polares o hidrófobas (por temor al agua). Las moléculas hidrófobas incluyen aceites y grasas.

El agua se expande al congelarse

El elevado número de enlaces de hidrógeno que existen dentro de agua líquida causan que las moléculas estén más separadas que en otros líquidos (los enlaces ocupan espacio por sí mismos). En el agua líquida, los enlaces se forman, se rompen y se vuelven a formar constantemente, de modo que el agua puede fluir sin una forma específica. Sin embargo, cuando el agua se congela, los enlaces ya no pueden romperse, ya que no hay energía de calor para hacerlo. Por lo tanto, las moléculas de agua forman una red que es más amplia que el agua en forma líquida. Debido a que 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 en estado líquido más densa. Una película de hielo sobre un cuerpo de agua actúa como un aislante. Como resultado, el agua líquida debajo del hielo estará protegida del aire exterior y será menos probable que se congele. Esta es otra razón por la cual el agua es capaz de mantener una temperatura constante.

El agua tiene un PH neutro

El agua [H2O] puede disociarse en hidrógeno [H +] e iones de hidroxilo [OH-]. El pH es una medida relativa de hidrógeno a los iones de hidroxilo. Puesto que el agua tiene un número aproximadamente igual de iones de hidrógeno e hidroxilo, no es ni ácida ni básica, pero tiene un pH neutro de 7. Y, debido a que contiene ambos iones de hidrógeno y de hidroxilo, puede proporcionar lo que puede ser necesario para regular el pH de una reacción enzimática que se produzca en su presencia. Como resultado de ello, es un disolvente de usos múltiples, en el que potencialmente podrían ocurrir millones de diferentes reacciones enzimáticas con diferentes requisitos de pH.

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