Unidad 2
UAS
Debido a su naturaleza polar, las moléculas de agua cercanas (–) se atraen, de tal manera que los oxígenos de algunas moléculas Enlace de cargados negativamente atraen a los hidrógenos de otras moléhidrógeno culas cargados positivamente. Esta atracción eléctrica recibe el (+) H nombre de enlace o puente de hidrógeno. Cada molécula de O agua puede formar puentes de hidrógeno con otras cuatro moléH culas de agua. El agua es el mejor solvente, es decir, es capaz de disolver una gran cantidad de moléculas inorgánicas y orgánicas. La polaridad de la molécula de agua favorece la disociación de muchas moléculas formadoras de iones, los cuales participan en la reguFigura 2.3 Ilustración que mueslación de propiedades biológicas como la contracción muscular, tra los enlaces de hidrógeno que la permeabilidad y la transmisión de impulsos nerviosos. Al dise forman entre las moléculas solver una amplia variedad de moléculas, las sustancias acuosas de agua. ¿Por qué las moléculas de agua se atraen entre sí? dentro de una célula proporcionan un medio adecuado para las incontables reacciones químicas fundamentales para la vida. Entre las propiedades físicas del agua están su calor específico y su calor de vaporización, las cuales la convierten en un eficiente estabilizador de la temperatura. Esto último es muy importante ya que los organismos pueden sobrevivir sólo dentro de un rango de temperatura limitado, ya que las enzimas proteicas que guían las reacciones químicas básicas para la vida dejan de funcionar tanto con las temperaturas elevadas como con las temperaturas bajas. El agua tiene un calor específico elevado, es decir, puede absorber grandes cantidades de calor sufriendo cambios relativamente pequeños en su temperatura. Esta propiedad se debe a la presencia de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua, ya que cuando el calor entra a un sistema acuoso como una célula viva, mucha de la energía del calor rompe enlaces de hidrógeno en lugar de acelerar las moléculas individuales, lo que elevaría la temperatura. El alto contenido de agua en los organismos les ayuda a mantener una temperatura relativamente constante. También el agua posee un calor de vaporización elevado, es decir, tiene la propiedad de absorber mucho calor cuando se cambia del estado líquido al gaseoso. Esto sirve para que la superficie del cuerpo se deshaga de grandes cantidades de calor durante la transformación del agua líquida (sudor) en vapor. Por ejemplo, un jugador de basquetbol durante el partido elimina agua a través de la piel en forma de sudor. La energía del calor producida durante el juego es transferida desde su piel al agua, la cual se evapora. Así, la evaporación tiene un efecto refrigerante ya que se “descarga” el exceso de calor y se estabiliza la temperatura del organismo. Ionización del agua: ácidos y bases El agua líquida tiene una leve tendencia a disociarse en iones. Sólo dos moléculas de cada mil millones de moléculas de agua se ionizan, es decir, se separan en dos iones: el ión hidrógeno (H+) y el ión hidróxido (OH-). (–) (+) Esta reacción puede resumirse con H O + O una ecuación química en la cual se usan flechas dobles para mostrar que la reacH H H ción puede ocurrir en cualquier dirección: agua (H O) ión hidróxido (OH ) ión hidrógeno (H+ ) 2
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