H2O, pequeña gran molécula

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Sobre el blog

Maialen Ruiz
Química y bioquímica, profesionalmente ligada al medio ambiente, la gestión de proyectos científicos y la divulgación.
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El agua es algo tan común que casi ni pensamos en ella en nuestro día a día, excepto cuando tenemos sed o un chaparrón traicionero nos pilla en la calle y sin paraguas...

Sin embargo, cuando nos preguntan, sí sabemos bastantes cosas. Datos generales, como que es necesaria para la supervivencia de todos los seres vivos y que ocupa -en forma de océano- gran parte de la superficie terrestre. Datos curiosos, como que las medusas son noventa y pico por ciento agua o que las colas de los cometas están hechas de hielo. Sabemos que la podemos encontrar dulce o salada, en estado sólido, líquido o gaseoso, superficial o subterránea. O embotellada. O en las plantas de, por ejemplo, fabricación de cerveza. O generando energía. O al abrir el grifo. O no, en el caso de los 783 millones de personas que todavía no tienen acceso al agua potable.

El objetivo de este blog es que pensemos en el agua con más frecuencia y que conozcamos todas sus facetas, cada día un poco más. ¿Preparados/as?

Empezando por el principio: a nivel molecular

Representación de la molécula de agua y ángulo de enlace. Imagen: Wikimedia Commons, autor Ras67


Como indica su fórmula, H2O, cada molécula de agua tiene tres átomos, dos de hidrógeno y uno de oxígeno. Sus hidrógenos son casi siempre el isótopo protio o Hidrógeno-1, aunque también pueden presentarse en otras formas isotópicas, menos comunes: el deuterio -un protón y un neutrón- y el tritio -un protón y dos neutrones.

  

Al agua con alta proporción de hidrógeno en forma de deuterio se le llama agua pesada, y a la que tiene más átomos de tritio, y que además es radiactiva, superpesada. Pero esa es otra historia y os la contaré otro día con más tiempo.

¿Cómo se unen los átomos en la molécula de agua? Enlace

Los dos hidrógenos están unidos al oxígeno por enlace covalente, que es un enlace bastante fuerte y estable en el que los átomos implicados comparten pares de electrones. Pero además, las moléculas de agua pueden formar unos enlaces especiales con otras moléculas: los llamados puentes de hidrógeno.

Los puentes de hidrógeno son enlaces relativamente débiles comparados con el enlace covalente. Además, se están rompiendo y formando constantemente. Sin embargo, son responsables de muchas de las propiedades físicas de esta sustancia, como por ejemplo los altos puntos de fusión y ebullición del agua, su tensión superficial, el hecho de que el hielo flote en el agua líquida...

Puentes de Hidrógeno, qué son y cómo se forman

El oxígeno es muy electronegativo, esto es, atrae los electrones del enlace con mucha más fuerza que el hidrógeno. Como consecuencia de esto, el oxígeno queda cargado negativamente y el hidrógeno positivamente, y se crea un momento dipolar.

Una molécula de agua puede formar como máximo 4 puentes de hidrógeno. Imagen: Wikimedia Commons, autor Snek01.

 

De esta manera, las moléculas de agua se agrupan unas con otras y es más difícil separarlas, haciendo que, por ejemplo, el punto de ebullición del agua sea alto (hay que calentar más para que las moléculas de agua se separen y pasen a estado gaseoso) y el agua sea líquida en condiciones estándar.

Para acabar por hoy, un dato químico: el agua es anfótera, esto es, puede actuar tanto como ácido como como base en las reacciones químicas. Puede que saber esto no os parezca crítico en vuestro día a día, pero siempre lo podéis usar para rellenar algún silencio incómodo o para ganar algún concurso...

Fuentes: Wikipedia, OMS, IUPAC.

 


 

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