Haz un informe sobre el agua en el que se traten los puntos siguientes:
- importancia
- composición y estructura molecular
- propiedades
- funciones
-empleen material didactico
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Estructura del agua
Introducción.
Todos los seres vivos están formados de agua, sin importar su tamaño, complejidad o forma; siempre de manera constante parece que uno de los requisitos fundamentales parece ser la presencia de esta molécula. Si bien su estructura es sencilla, su complejidad, importancia y belleza no recae en su simplicidad, sino en su estructura. Para darse una idea de su importancia tómese el siguiente ejemplo: El ser humano puede perder casi en su totalidad los niveles de grasa y la importante mitad de las proteínas en cada una de sus células y aún así permanecer vivo, pero la pérdida del 1-2% del agua corporal afecta a la termorregulación y a los sistemas cardiovascular y respiratorio, limitando la capacidad física y mental.1 Generando daños irreparables y costosos a la fisiología celular.
Cómo introducción y primer tema de esta página, se tiene la comprensión de la molécula del agua. Sus tópicos y temas que abarcan, darán pie a temas más extensos que se recapitularán en demás moléculas posteriores.
Composición y Estructura del agua.
Como ya se mencionó anteriormente, el agua es una molécula pequeña, simple; pero que alberga propiedades interesantes. Se forma únicamente de un átomo de oxígeno unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno.1 Sin embargo, estos enlaces no se comportan como cualquier otro, el oxígeno es un átomo muy electronegativo, esto quiere decir que tiende a atraer mucho a los electrones de los átomos alrededor a éste; mientras que el hidrógeno es todo lo contrario. Esto genera una distribución no balanceada de los electrones. En otras palabras, la molécula posee una distribución irregular de la densidad electrónica, en donde el oxígeno tiene la mayor densidad electrónica (carga negativa) y cerca de los hidrógenos la menor densidad electrónica (carga positiva).2 Queriendo decir que los electrones se encontrarán más probablemente circundado al oxígeno en comparación al hidrógeno.
Figura 1. Ángulo formado entre los átomos de hidrpogeno.5
La geometría del agua posee un ángulo muy característico de 105° entre hidrógeno e hidrógeno. Recordando que el oxígeno tiene otros dos pares de electrones libres distribuidos, éstos pueden ser atraídos por otros dos hidrógenos de otra molécula de agua, mientras que los dos hidrógenos originales se atraen con otros dos átomos de oxigeno. Esto ocasiona que una molécula de agua puede formar cuatro puentes de hidrógeno con otras moléculas dando lugar a una estructura tetraédrica reticular ordenanda.2 Estos puentes de hidrógeno que se atraen fuertemente hacen que la molécula no se comporte de forma aislada y afecte su punto de ebullición. Esto quiere decir que la gran mayoría de las cualidades de la molécula de agua no se deben a la molécula en sí, sino a su interacción con las demás.
Figura 2. Se observa que las moléculas pueden llegar a formar arreglos tetraédricos debido a sus puentes de hidrógeno. 5
Estas interacciones le confieren características como su función de disolvente de gran cantidad de compuestos, su alto punto de ebullición, su estabilidad, polaridad y conductividad.
Función Termorreguladora.
La conductividad del agua permite regular el calor corporal, el organismo necesita equilibrar la cantidad de agua, mediante la ingesta de líquidos, cuando se suda demasiado el sistema circulatorio reduce el flujo de sangre a la piel, disminuye la sudoración y se pierde menos calor, y aumenta la temperatura corporal, que puede ocasionar daño a nuestro cuerpo1.
Los puentes de hidrógeno del agua se forman rápido y también se rompen, haciendo así la movilidad del agua, cuando se calienta el agua, estas moléculas se mueven más rápido y empiezan a escabullirse a la atmósfera, este aumento de energía hace que las fuerzas de atracción de las moléculas del agua se separen, para esta etapa se necesita calor, para transformar el agua de la forma líquida a la forma gaseosa.
Estructura cristalina Hielo.
La forma del agua en hielo es cuando sus moléculas se encuentran a 0°C, y no se rompen los puentes de hidrógeno, formando una red de enlaces rígidos llamada red cristalina.1
Todos los cristales de hielo tienen una estructura hexagonal, el ángulo que separa a los átomos de hidrógeno es de 104.5°en estado líquido, en estado sólido o sea hielo el Angulo de los puentes de hidrógeno es aproximadamente 109°, los hexágonos que se forman en el hielo no se encuentran alineados en una sola superficie unos pueden estar más arriba o más abajo3