FISIOLOGIA DEL AGUA

1. Propiedades
fisicoquímicas

2. Propiedades
fisicoquímicas
 Debido a la formación de estructuras tridimensionales
mediante puentes de hidrógeno, el agua muestra
propiedades muy particulares que resaltan aún más al
compararlas con hidruros del mismo grupo de la tabla
periódica a la que pertenece el oxígeno.
 Por ejemplo, H2O, H2S, H2Se y H2Te, tienen puntos de
ebullición de 100, 61, 42 y 2 (ºC), respectivamente; el
agua, con el menor peso molecular, presenta valores de
puntos de fusión y de ebullición que no corresponden a
la serie, y que son muy superiores a los del resto del
grupo

3.  Si se siguiera una relación matemática de acuerdo con
los pesos moleculares, el agua tendría que fundir a
150ºC y hervir a 80ºC, por lo que en las condiciones
ambientales normales sería un gas. No lo es,
precisamente por una fuerte cohesión interna debida a
los puentes de hidrógeno; de los cuatro hidruros, el del
oxígeno es el único que se encuentra en estado líquido
a la temperatura en que se desarrolla la vida (10-50ºC,
aproximadamente) en nuestro planeta.

4.  El calor de vaporización, el calor específico, su
conductividad, sus propiedades dieléctricas, etcétera,
son por mucho muy peculiares y muy distintas a las de
moléculas semejantes. Por ejemplo, su elevado calor
latente de vaporización (2,260 kJ/g o 539 kcal/g),
representa la energía necesaria para transformar un
kilogramo de agua líquida en vapor a 100ºC, y la que se
requiere para romper las fuerzas atractivas, de tal
manera que las moléculas individualmente puedan
escapar y pasar a la fase gaseosa.

5.  A manera de comparación y para entender mejor este
valor, cabe señalar que el metanol, el etanol, la acetona
y el cloroformo (todos disolventes orgánicos comunes),
presentan calores de vaporización inferiores: 263, 205,
125 y 59 kcal/g, respectivamente. El alto valor indica
que se necesita mucha energía para vaporizar un poco
de agua (como en la deshidratación de alimentos), o
que la vaporización de pequeñas cantidades de ella es
suficiente para sustraer mucho calor; esto explica por
qué la vaporización del sudor es responsable de la
mayor parte del calor perdido por un organismo.

6.  El proceso inverso al de la vaporación, la condensación,
es exotérmico y libera una cantidad semejante de calor,
característica que se aprovecha para calentar los
alimentos en los procesos de esterilización de
enlatados. Por otra parte, es necesario disipar 333.7
kJ/g o 79.7 kcal/g (calor latente de fusión), para cambiar
el agua líquida a hielo a 0ºC; esta propiedad se hace
patente cuando se enfrían las bebidas con hielo, ya que
a medida que este se funde, sustrae mucha cantidad de
energía del líquido.

7.  Como vapor, el agua sigue la ley de los gases ideales, PV =
nRT (P, presión; V, volumen, n, número de moléculas, R,
constante y T, temperatura), que muestra la relación de la
presión y la temperatura; una aplicación de este principio es
con el enlatado de los alimentos no ácidos, cuyo
calentamiento externo causa que la presión interna se
incremente y, en consecuencia, su temperatura alcance la
esterilización comercial a 121ºC (250ºF).
 El alto calor específico del agua (4.186 kJ/gºK o 1 cal/gºC a
20ºC) indica la necesidad de aplicar mucha energía para
incrementar su temperatura, ya que una buena proporción
se consume en vibrar la molécula debido a su gran
momento dipolar y a romper los puentes de hidrógeno,
pero no a calentarla.

8.  . Cuando se suministra energía térmica a los
líquidos en los que no existen puentes de
hidrógeno, la cinética de las moléculas
aumenta fácilmente, y por tanto, la
temperatura. Por esta razón, el agua es menos
efectiva como medio de calentamiento que los
aceites de cocina, que además de tener un
calor específico menor de 1.97 kJ/gºK o 0.47
kcal/gºC, pueden alcanzar temperaturas
superiores a los 100ºC (necesarias para el
freído), que es la máxima que se alcanza con el
agua líquida a presión atmosférica.

9. Los cristales de NaCl son estables por las fuertes
atracciones electrostáticas entre sus iones positivo y
negativo; mientras más intensa sea la unión, más
energía se requerirá para la separación. El agua es capaz
de disolver los cristales debido a la intensa fuerza que se
crea entre su dipolo y los iones sodio y cloro, lo que
provoca la producción de Na y Cl altamente hidratados;
dicha interrelación es mayor que la tendencia a la unión
de los dos iones para restablecer la sal.
Esta hidratación depende de la densidad de carga, que
es igual a la carga total dividida entre el radio iónico;
para una misma carga, la retención de agua es mayor en
los iones pequeños que en los grandes; la hidratación del
K es menor que la del Na, ya que el radio del primero es
mayor y, en consecuencia, su densidad de carga es
menor

10. El agua también disuelve sustancias no iónicas con carácter polar, como
azúcares, alcoholes, aldehídos, cetonas, aminoácidos, etcétera, que
contienen grupos carbonilo, amino, hidroxilo o carboxilo que fácilmente
interaccionan con ella por medio de puentes de hidrógeno.
Las moléculas de agua que están en contacto con el aire se comportan
de una manera muy distinta de las que no lo están, ya que actúan como
una película elástica, dando origen a los fenómenos de tensión
superficial.
Este comportamiento dificulta la humectación de polvos, ya que hay
que vencer una alta tensión superficial de la interfase agua/aire de 72.75
dinas/cm, a 20ºC. Para formar nuevas superficies de interacción agua-
partícula sólida, como en la hidratación, se recurre a los agentes
tensoactivos, como en el caso de los aderezos y de otras emulsiones, o
al suministro de energía mecánica (agitación, homogeneización), para
formar dispersiones coloidales estables.
 La adición de sales y de compuestos polihidroxilados (sacarosa),
incrementa la tensión superficial del agua, pero reduce cuando se
aumenta la temperatura