El agua es vida: seguramente has escuchado este dicho más de una vez. Y es difícil no estar de acuerdo, considerando que el agua nos proporciona a nosotros y a muchos otros organismos los nutrientes necesarios para su correcto funcionamiento. Y debido a su gran importancia, como bien saben los acuaristas, hemos decidido dedicarle un artículo aparte. Hoy hablaremos del agua: sus propiedades físicas y químicas.
Unas palabras introductorias. ¿Qué es el agua?
H₂O – probablemente la fórmula química más popular del mundo. Representa el agua, cuyo sinónimo químico es óxido de hidrógeno. En condiciones normales, existe en estado líquido. Sin embargo, tiene la capacidad de cambiar de estado: a gas (vapor de agua) y sólido (hielo). Es la reina de las sustancias en el Universo. Es uno de los componentes básicos de los planetas, presente en la atmósfera y en las aguas que cubren la Tierra. En la naturaleza, se presenta en forma de gases y soluciones salinas; el agua de mar contiene la mayor cantidad de estos, y la precipitación atmosférica la menor. ¿Conoces la división entre agua blanda y agua dura? Es simplemente una medida de la cantidad de minerales (el agua dura contiene muchos, el agua blanda contiene pocos).
¿De dónde venía el agua?
No está del todo claro. Existen varias hipótesis, la más popular de las cuales es que el agua, tanto libre como en compuestos químicos, ya estaba presente en la Tierra en el momento de la formación del planeta.
Según la hipótesis solar, el agua apareció en nuestro planeta azul gracias al viento solar, que transportó átomos de hidrógeno que, al reaccionar con el oxígeno ya presente, crearon el H₂O que todos conocemos.
Por su parte, los defensores de otra hipótesis popular —la geoquímica— creen que el agua se originó en el manto terrestre, junto con el hidruro de silicio, como un efecto secundario de la reacción del dióxido de silicio con el hidrógeno.
Propiedades físicas del agua: aquellas que son muy y menos importantes para los acuaristas
El agua posee numerosas propiedades físicas. Intentaremos enumerarlas todas, pero también describiremos con mayor detalle aquellas que son más importantes en los acuarios.
- Alto calor específico y capacidad calorífica
El calor específico del agua es elevado (4,19 J/g·K), lo que explica su considerable inercia térmica y su papel en la regulación de la temperatura terrestre. Los océanos, que actúan como depósitos de agua, almacenan grandes cantidades de calor, transportado por las corrientes oceánicas. La evaporación del agua absorbe energía del medio acuático, regulando así su temperatura. Mediante los procesos de condensación y evaporación, este calor regresa a la atmósfera.
Su elevado calor específico y capacidad calorífica implican que elevar la temperatura del agua requiere una cantidad significativa de energía. ¿Qué importancia tiene esto en el mundo biológico? El agua, gracias a sus propiedades termorreguladoras, crea condiciones de vida estables para los organismos vivos y los protege de fluctuaciones de temperatura peligrosas e inesperadas.
- Capacidad para adherirse y cohesionarse
La adhesión se refiere a la capacidad de un líquido para atraer moléculas de agua a superficies con carga eléctrica. La cohesión, por otro lado, es la atracción mutua entre las moléculas de agua. El primer fenómeno se observa cuando las moléculas de agua se adhieren a recipientes o instrumentos colocados en un acuario, mientras que la segunda permite, por ejemplo, que pequeños animales se desplacen sobre la superficie del agua.
- Baja compresibilidad: baja capacidad de cambio de volumen
Este proceso, que se produce en respuesta a los cambios de presión, permite a las células mantener su forma, enderezar ciertas partes del cuerpo (patas o antenas) y mantener la firmeza de las células vegetales.
- Muy buen disolvente
Cada molécula de agua crea una envoltura acuosa alrededor de la sustancia cargada eléctricamente. Esta propiedad es responsable de las propiedades "vitales" del fluido: el transporte de sustancias valiosas (micro y macroelementos) y el hecho de que sirva como lugar para todas las reacciones químicas en las células.
- Densidad mayor que la del aire
Esto permite que los peces, y especialmente los organismos mucho más grandes (por ejemplo, delfines y ballenas), floten en el agua. La densidad es el contacto mutuo y estrecho entre las moléculas de agua que se logra mediante enlaces de hidrógeno.
- Reactividad
El agua se considera un sustrato (un compuesto químico que se transforma como resultado de una reacción química): por ejemplo, en el proceso de fotosíntesis, y como producto de reacciones bioquímicas: por ejemplo, la respiración aeróbica.
Las propiedades físicas y químicas del agua no son temas fáciles. La mayoría las estudiamos principalmente en clases de química y biología, y luego no tenemos la oportunidad de profundizar en este campo. Esperamos que este texto, de forma breve y concisa, haya presentado las más importantes y nos haya ayudado a organizar nuestros conocimientos. ¿Te interesó algún punto en particular y te gustaría que lo explicáramos con más detalle? No dudes en hacérnoslo saber, ya sea en un comentario o por mensaje privado.
Bibliografía:
- S. Kwok: Física y química del medio interestelar, University Science Books, 2007.
- P. Dyches, F. Chou, El sistema solar y más allá está inundado de agua, NASA/Jet Propulsion Laboratory.
- El planeta Tierra genera su propia agua desde cero en las profundidades del manto, según "New Scientist".
- J. Fuerst, Biología. Vademécum para bachillerato y escuela técnica, Editorial GREG, Cracovia 2008.
- J. Fuerst, A. Jakubowska, I. Król, Tablas. Biología. Química, Editorial GREG, Cracovia 2018.
- J. Holeczek, B. Januszewska-Hasiec, J. Kobyłecka, J. Stawarz, R. Stencel, Teraz Matura. Biologia Vademecum, Nowa Era, Varsovia 2015.