Propiedades físico-químicas del agua

La presencia de enlaces de hidrógeno y la estructura dipolar de la molécula de agua son las responsables de una serie de propiedades físico-químicas que han permitido a los seres vivos aparecer, sobrevivir y evolucionar en la Tierra, entre ellas encontramos:

- Elevado calor de vaporización: el agua, cuando cambia de estado líquido a gaseoso, rompe todos los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas sus moléculas y para ello utiliza gran cantidad de energía.

- Elevado calor específico: los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua liberan energía cuando se forman y la absorben cuando se destruyen, de este modo consiguen reducir al mínimo los cambios de temperatura, lo cual la convierte en un buen amortiguador térmico.

- Elevado momento dipolar: el carácter dipolar de la molécula de agua explica la propiedad de ser un disolvente casi universal para todo tipo de sustancias iónicas como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos.

- Elevada fuerza de cohesión-adhesión: los puentes de hidrógeno aunque se forman y se rompen con constantemente, mantienen juntas las moléculas de agua. Ello permite que el agua forme columnas continuas o que su superficie oponga una gran resistencia a romperse (elevada tensión superficial), convirtiéndose así en un líquido prácticamente incomprensible, lubricante y poco viscoso.

- Baja densidad en el estado sólido: cuando el agua se congela los enlaces se hacen permanentes, por lo que el agua adquiere una estructura cristalina fija que ocupa un mayor volumen que el agua líquida, y por eso la densidad del hielo es menor que la del gua líquida.

Estructura de la molécula del agua

La molécula de agua esta formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxigeno mediante enlaces covalentes polares.

A pesar de que su carga es eléctricamente neutra (su carga total es igual a cero), la molécula de agua es dipolar ya que posee una región electropositiva y una región electronegativa. Esto se debe a que el átomo de oxígeno, al ser más electronegativo que el átomo de hidrógeno, atrae con más fuerza a los electrones compartidos de cada enlace. Por tanto, el enlace O-H está polarizado, apareciendo una densidad de carga negativa en el oxígeno (polo negativo) y una densidad de carga positiva en la bisectriz del ángulo formado por los enlaces de hidrógeno y oxigeno O-H (polo positivo), mostrándose como un dipolo permanente.

La estructura dipolar de la molécula de agua hace que éstas puedan atraerse entre sí, porque el oxígeno de una molécula puede interaccionar con el hidrógeno de otra estableciendo lo que se denomina enlace o puente de hidrógeno, que es una interacción débil pero con mucha energía.

Una molécula de agua puede llegar a formar hasta cuatro puentes de hidrógeno con otras moléculas(sucede frecuentemente en el interior del organismo), por lo que en el agua líquida se forma una extensa red mantenida por estos enlaces, que están continuamente formándose y rompiéndose ya que la duración de estos enlaces es menor a una millonésima de segundo. Pero cuando el agua se congela, estos enlaces se hacen permanentes y el agua adquiere una estructura fija que ocupa un mayor volumen que el agua líquida, y por eso la densidad del hielo es menor que la del agua líquida.

El agua en el cuerpo humano, ¿dónde se encuentra el agua en nuestro cuerpo y qué funciones tiene?

El cerebro contiene un 75% agua, una deshidratación moderada del mismo puede causar dolor de cabeza y mareo. La sangre está compuesta en su mayoría por agua, entre un 83 y 92%, los huesos, por otra parte, son 22% agua y los músculos son 75% agua. En órganos como los riñones existe un 82% de agua.

El agua regula la temperatura del cuerpo, transporta nutrientes como el oxígeno a todas las células del cuerpo, es importante para la respiración puesto que humedece el oxígeno y es necesaria para exhalar, protege y amortigua órganos vitales, ayuda a convertir los alimentos en energía y al cuerpo a absorber los nutrientes y por lo tanto, una función en la que interviene es en la digestión. Gracias a ella nos deshacemos de los desperdicios y a su vez regula la acidez estomacal manteniendo de esta forma el metabolismo. Es la encargada de amortiguar las articulaciones y es el medio donde se producen la mayoría de las reacciones de nuestro organismo. El agua también tiene cualidades para mantener la estética, como la hidratación de piel y músculos lo cual dará lugar a una piel tersa y un tejido muscular más firme y elástico.

Un buen consumo de agua puede disminuir el riesgo de caer enfermo. Los resfriados, el cáncer de mama, de colon y del tracto urinario son ejemplos de enfermedades que podemos “evitar” al consumir un gran volumen de agua.

El agua en la Tierra.

Principales fuentes del agua

El agua pura y las bebidas que tienen como base el agua son las principales fuentes que aportan agua al organismo. En total vienen a aportar un litro y tres cuartos, más o menos.
Algo más de un tercio restante se ingiere de los alimentos que comemos:

• Los vegetales: más de un 17% del agua diaria procede de los vegetales que ingerimos, fundamentalmente las frutas y verduras, lo que supone aproximadamente 1 litro diario.

• La leche y los lácticos: algo más de medio litro diario de agua ingerida procede de la leche y de los productos lácteos, lo que representa un 10%.

• Los cereales: este grupo de alimentos contribuye aproximadamente con un 8% de agua. De este grupo se destaca el pan que suele contener un 39% de agua. Sin embargo si hablamos de las galletas suelen moverse en proporciones que no llegan al 5%

• Las carnes y el pescado: Este grupo de alimentos aporta un 2% de agua. La carne de ave es la que más agua contiene dentro del grupo de las carnes y el marisco dentro del grupo del pescado.

Además del agua que ingerimos hay que mencionar el agua que el propio organismo produce del metabolismo y que se cifra en un tercio de litro diario.

El agua y sus efectos

Indiscutiblemente uno de los responsables del buen funcionamiento de nuestro cuerpo es el agua. Según estudios realizados está comprobado que el cuerpo humano es capaz de sobrevivir sin alimento hasta tres semanas pero apenas aguanta tres días sin el líquido vital.

El agua representa un 60% del cuerpo humano y posee ciertas propiedades físicas y químicas beneficiosas. Es un medio ideal para el transporte de sustancias por eso es indispensable para procesos como la digestión del alimento. Además actúa como protector controlando los niveles de temperatura y manteniendo los niveles de acidez del cuerpo (ph).

La mayor parte del agua del cuerpo se encuentra en el interior de las células, y el resto circula por el espacio extracelular o espacio entre las células y el plasma sanguíneo.

Un dato curioso puede ser que el agua retarda los procesos de envejecimiento. El consumo equilibrado de este líquido también ayuda a mantener la belleza del cabello, las uñas y la piel, ya que propicia la regeneración celular por medio del soporte de minerales, nutrientes y oxígeno.

El no beber la cantidad suficiente de agua da lugar a la aparición de una serie de malestares (dolores de cabeza, la fatiga, cambios de humor, calambres y dolores musculares,...)

Además de beber diariamente los dos litros de agua recomendados, debemos incorporar agua a nuestro cuerpo a través de otros métodos. Un buen ejemplo es la ingesta de las frutas como los melones, naranjas y peras.

Importante, pero escasa.

CONSUMO DIARIO DE AGUA:

Uno de los principales componentes del cuerpo humano es el agua. Poseemos un 75% de agua al nacer y cerca del 60% en la edad adulta. Un elevado porcentaje de dicha agua se encuentra en el interior de las células y el resto circula por la sangre y tejidos.

Es un componente imprescindible para el ser humano puesto que no puede estar sin beber agua más de cinco o seis días sin poner en riesgo la vida. Debemos compensar la pérdida del agua, ya que se pierde con facilidad a través de excrementos, la transpiración y la exhalación del vapor de agua en nuestro aliento.

Necesitamos por lo tanto unos tres litros de agua al día como mínimo, de los que la mitad aproximadamente los obtenemos de los alimentos y la otra mitad debemos conseguirlos bebiendo. En determinadas situaciones esta cantidad debe incrementarse, como por ejemplo cuando se practica ejercicio físico, si la temperatura ambiente es elevada,  con síntomas de fiebre o cuando estamos de diarrea.

UN RECURSO ESCASO:

La disponibilidad del agua potable por persona está disminuyendo debido al crecimiento de la población y otros muchos factores. Esto  podría resolverse obteniendo más agua, distribuyéndola mejor o desperdiciándola menos.

En los próximos 20 años, la cantidad de agua disponible para todos decrecerá en un 30%. Actualmente, el 40% de los habitantes del mundo no tiene la cantidad mínima necesaria para el mínimo aseo.  Millones de personas mueren diariamente por enfermedades relacionadas con el consumo de agua, contaminada o por ahogamiento.

Existen soluciones para mejorar la disponibilidad del agua como producir más, distribuirla mejor y desperdiciarla menos. Hervirla y destilarla. La osmosis inversa es  otra de las técnicas avanzas como solución.