El Agua.

“EL AGUA”

(Manuel Guerrero Legarreta)

Desde el conocimiento lexicográfico hay aproximadamente 104 referencias a otros tantos vocablos del diccionario que aparecen en conjunción al agua. También varios matices idiomáticos relacionados con el agua y expresiones que la invocan; el propósito del autor es poner al alcance del lector una información que se antoja comunicar. El agua es el elemento más maravilloso que conozco y, con un poco de las varias cosas que diré, espero despertar su curiosidad para investigar aún más sobre este fascinante campo.

El reconocimiento del agua como elemento único e indispensable para el mundo comienza por:

Tales de Mileto, siglo VI a.C., afirmó que el agua era sustancia original. Aximandro y otros filósofos después concluyeron que más bien hay una cierta proporción de fuego, aire, tierra y agua en el mundo y que se presenta la necesidad natural de restablecer el equilibrio. Isaac Newton escribió De Natura Acidorum, en donde sostenía que todo cuerpo podría ser reducido a agua.

El agua se originó la vida y de ella sigue dependiendo. El agua es una sustancia completamente fuera de lo común: es el mejor disolvente, si el agua no fuera así no podría sustentar la vida, además lleva oxígeno a los seres acuáticos. El 71% de la superficie de nuestro planeta está cubierto por ella; los seres vivos en su interior en gran medida son agua.

La enorme presión de la actividad humana sobre la disponibilidad de este recurso en los asentamientos humanos exige de un esfuerzo para proveerla en la cantidad y con la calidad adecuada. Es por sus propiedades que es tan fácil maltratarla…

Para iniciar a descubrir algunas de las curiosidades detrás del agua debemos tomar un poco de ella y experimentar. El agua existe en nuestro mundo de tres formas: sólida, líquida y gaseosa, en la naturaleza existe un cambio continuo entre cada forma. El primer experimento consiste en la observación de “ hacer hervir el agua” esta muestra todos los procesos que suceden: a) las turbulencias por el calentamiento, b) el desprendimiento de los gases disueltos y, finalmente, c) la ebullición. Esto tiene gran importancia puesto que el agua tiene movimientos convectivos y contiene oxígeno disuelto para la sustentación de la vida acuática. El líquido aumenta su volumen al congelarse; la práctica más sencilla para es observar cómo el hielo desborda el nivel en una heladera. Otro fenómeno interesante es el rehielo.

Ahora veremos el porque de estos fenómenos estudiando su estructura interna.

Estructura y propiedades físico-químicas del agua.

Todas las propiedades del agua se derivan de la naturaleza dipolar de su molécula. El oxígeno tiene en su última capa electrónica cuatro orbitales híbridos sp dispuestos formando un tetraedro, en esos cuatro orbitales tiene cuatro electrones y le faltan 2 para completar la capa, para formar el agua, en dos de estos cuatro orbitales se forman enlaces covalentes con dos átomos de hidrógeno que quedan formando un ángulo de 104,5º; Como el oxígeno es muy electronegativo y el hidrógeno muy electropositivo los diez electrones que tiene la molécula de agua se encuentran con mayor probabilidad rodeando al oxígeno, de forma que en los dos orbitales sp no enlazados del oxígeno hay una densidad de carga negativa y en los átomos de hidrógeno una densidad de carga positiva.

Esta estructura hace que entre un polo parcialmente positivo de una molécula y otro parcialmente negativo de otra se pueda formar una atracción electrostática débil que llamamos puentes de hidrógeno. La presencia de estos puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua hace que el agua tenga propiedades fisicoquímicas muy diferentes de otros hidruros de no metales como el SH2, CH4, NH3 que no presentan polaridad en sus moléculas.

Propiedades:

Alto calor específico. se necesita mucho más calor para aumentar la temperatura del agua un grado que para aumentar la temperatura de otros compuestos ya que el calor aplicado se gasta en romper los enlaces de hidrógeno además de provocar la vibración de las moléculas.

Alto calor de vaporización y de fusión. El fundamento teórico es el mismo, el calor de vaporización es el necesario para romper la cohesión entre las moléculas y separarlas para convertirlas en vapor. En moléculas cuya cohesión es debida a fuerzas débiles de Van der Vals hace falta menos energía que para separar moléculas unidas por puentes de hidrógeno.

Alta cohesión. Es una medida de la atracción entre las moléculas y aparte de sus funciones en el organismo se puede observar el fenómeno de la cohesión al dejar caer una gota de agua y una de alcohol por ejemplo; la gota de agua es más grande ya que no caerá hasta que el peso de la gota venza la fuerza de cohesión entre las moléculas de agua que caen y las que se quedan en el grifo o en el frasco que utilicemos, sin embargo la gota de alcohol caerá mucho antes y será más pequeña porque el alcohol tiene menor cohesión.

Elevada constante dieléctrica. Es una media de la resistencia que pone un líquido a la atracción de dos iones de distinto signo disueltos en el. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica mayor será la capacidad de disolver sustancias unidas por enlaces iónicos o fuerzas electrostáticas, como las sales, ya que se debilitan estos enlaces. Pero esta propiedad de disolver compuestos extraños a ella es la que provoca serios problemas de contaminación: los desechos domésticos o industriales incorporados a las masas de agua llegan a hacerla inadecuada y hasta peligrosa para la vida.

Menor densidad en estado sólido que en líquido. Debido a que en estado sólido los enlaces de hidrógeno se distribuyen geométricamente y son muy estables y en estado líquido son más inestables (una millonésima de segundo) las moléculas en estado líquido están más juntas, unas de otras, que en estado sólido. Propiedad esta que hace que en las grandes masas de agua como lagos y océanos, en el fondo se mantenga siempre la misma temperatura, 4ºC ya que es la temperatura a la que el agua es más densa, si se calienta por cualquier motivo, asciende al perder densidad y si se enfría también.

• El agua se presenta de manera abundante en nuestro planeta de manera que se esparce por toda él área, lamentablemente es insuficiente para él consumo humano, la siguiente gráafica muestra la presencia de este elemento en los llacimientos terrestres:

En los océanos y los mares

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