Así se comporta el agua en diferentes situaciones. Unsplash.

El agua es sin duda alguna uno de los elementos más importantes para nosotros, hasta el punto de que toda forma de vida conocida hasta el momento no hubiese sido posible sin su existencia. Forma parte de todas y cada una de las células de nuestro cuerpo, y debemos beber con frecuencia con el fin de poder sobrevivir.

La importancia del agua es capital, pero más allá de ello lo cierto es que este elemento tiene diferentes propiedades de interés a nivel científico. Es por ello que a lo largo de este artículo vamos a ver una breve exposición de algunas de las principales propiedades físicas y químicas del agua.

Propiedades físicas y químicas del agua

Estas son algunas de las propiedades de este elemento, algunas de ellas altamente conocidas por la mayoría de personas y otras más técnicas y menos tenidas en cuenta.

1. Es incolora

Si bien cuando vemos el mar o un río nos puede parecer que el agua puede tener un color azulado-verdoso o a veces amarronado, ello es debido a la manera en que refleja la luz y a que absorbe con mayor facilidad longitudes de onda cortas (con lo que resulta más sencillo que a nuestros ojos aparezca en tonalidades azuladas). Sin embargo no podemos percibir en ella ningún color (a menos que esté mezclada con otra sustancia), siendo transparente para nuestra vista.

2. No tiene sabor ni olor

El agua es una sustancia que, al contrario que otras, no posee por sí misma un sabor o un olor determinados. En caso de que el agua nos sepa a algo es porque ha sido adulterada de alguna forma (por ejemplo añadiéndole saborizantes) o porque al llegar a nosotros ha arrastrado partículas de otros elementos (por ejemplo frutas u otros alimentos, minerales, cal, plástico o contaminantes).

3. Se encuentra en la naturaleza en los tres estados

Existen muchas sustancias que son complicadas de encontrar en la naturaleza más allá de en un estado concreto de la materia. Sin embargo en el caso del agua podemos observarla fácilmente en cualquiera de los estados: el agua líquida de los mares, ríos y de la lluvia, en forma gaseosa puede observarse como vapor de agua y en forma sólida puede encontrarse como hielo y nieve.

4. Posee una temperatura de transformación fija

A pesar de que el agua puede estar mezclada con otras sustancias, lo cierto es que a un nivel físico podemos contemplar cómo este elemento siempre se evapora o se congela a la misma temperatura, con un punto de congelación a los 0ºC y de ebullición a los 100ºC.

5. Compuesto y no elemento

Aunque desde la antigüedad se ha pensado en el agua como uno de los elementos básicos, lo cierto es que tal y como nos indica su fórmula química, H2O, no estamos ante un elemento en sí sino ante un compuesto en que cada molécula está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a una átomo de oxígeno.

6. Es un disolvente

Tal vez la palabra disolvente suele ser utilizado a nivel popular para otro tipo de sustancias, pero lo cierto es que a nivel químico el agua sí actúa como tal. Y es que muchas sustancias se disuelven en contacto con H2O, siendo el agua capaz de cambiar su estructura y propiedades.

De hecho, es un disolvente casi universal de sustancias polares (es decir de aquellas sustancias cuyas moléculas tienen un polo positivo en un extremo y otro negativo en el otro), como el alcohol o las sales. Fuera de reacciones químicas de laboratorio, esta propiedad resulta indispensable para explicar por ejemplo el funcionamiento de las células vivas de nuestro organismo.

7. Posee una carga eléctrica neutra

Los átomos de una molécula de agua tienen una carga eléctrica neutra, aunque ello no quiere decir que sus componentes no tengan carga sino que por lo general esta se encuentra equilibrada. Por lo general cada molécula consta con una decena tanto de protones como de electrones, en la que los electrones se concentran cerca del oxígeno. Así, alrededor del oxígeno la carga eléctrica tiende a ser algo más negativa, mientras que cerca del hidrógeno es más positiva.

8. Densidad estable

De igual forma que los puntos de congelación y ebullición suelen ser fijos, el agua también se caracteriza por mantener una densidad muy estable independientemente de su situación ambiental. Un agua pura y sin ningún otro componente (es decir, destilada) tiene una densidad de 1 kg/l.

Sin embargo, normalmente cuando está en estado líquido a temperatura de alrededor de 20ºC tiene una densidad de 0,997-0,998 kg/l. En el caso del hielo, su densidad suele ser de 0,917 Kg/l.

9. Difícil de comprimir

Comprimir un determinado volumen de agua es altamente complejo (si bien no imposible), dado que esta sustancia posee un elevado nivel de cohesión (es decir que sus moléculas tienen una alta capacidad de permanecer unidas entre sí debido a la fuerte unión que realizan).

10. Se adhiere

El agua moja. Esta frase, aunque nos puede parecer obvia e incluso ridícula, nos está hablando de otra de las propiedades físicas del líquido elemento: la capacidad de adherirse a otras superficies y materiales.

11. Baja conductividad eléctrica

Probablemente hayamos oído en alguna ocasión de alguien que ha muerto electrocutado o sufrido algún accidente doméstico al entrar en contacto el agua con algún elemento eléctrico. Como la mayoría sabe, este tipo de accidentes son algo muy real y peligroso.

Sin embargo hay que tener en cuenta que el responsable en sí no es realmente el agua, sino las diferentes sales y otros componentes que lleva con ella. De hecho, el agua destilada o pura no es conductora de la electricidad sino aislante, dado que no posee electrones libres que puedan conducirla.

Ahora bien, es importante remarcar que estamos hablando de agua destilada en la que no hay nada más que moléculas de agua: el agua que bebemos, con la que nos duchamos y bañamos y la que encontramos en ríos y mares sí conduce la electricidad ya que contiene una gran cantidad de minerales y otros componentes con potencial conductor.

12. Ph relativamente neutro

Otra característica del agua es que en general y por término medio suele tener un pH neutro o casi neutro, oscilando su pH entre 6,5 y 8,5 (un pH totalmente neutro sería de 7). Esto implica que por lo general el agua puede ser ligeramente ácida o ligeramente básica, pero salvo que se manipule su grado de acidez o se mezcle con otras sustancias las moléculas de agua puras suelen ser prácticamente neutras.

13. Participa en múltiples reacciones químicas

Otro aspecto a tener en cuenta del agua es su elevado nivel de interacción con otros elementos, de tal manera que produce diferentes reacciones químicas y entra a formar parte de diferentes procesos o sustancias.

Por ejemplo, como ya hemos visto, es capaz de disolver sustancias polares, así como de reaccionar con óxidos básicos y ácidos para formar compuestos como el hidróxido de calcio o el ácido sulfúrico. También puede generar diversas reacciones sobre diversos tipos de metales, y participa en procesos como la oxidación o la creación de hidratos.

14. Elevada tensión superficial

Esta propiedad hace referencia a la fuerza necesaria para vencer la fuerza de atracción entre moléculas de agua a nivel de superficie.

Su elevado valor (En el caso del agua tiene un valor de 72,8 dina/cm) hace que por lo general cuando estamos ante una superficie de agua en calma esta tienda a permanecer estable, algo que hace difícil romper su forma sino se aplica una fuerza considerable. Es por ello que las hojas u otros objetos suelen flotar encima sin generar una alteración excesiva en la forma de la superficie.

15. Regula la temperatura

Otra interesante y conocida propiedad del agua es su capacidad para regular la temperatura. Y es que el agua es capaz de retener el calor, algo que provoca que se enfríe más lentamente que otras sustancias. Asimismo, también tarda más en calentarse. Un ejemplo lo vemos en el efecto que tiene el mar sobre la temperatura de la costa, por lo general más moderada que en el interior.

Referencias bibliográficas:

  • Marín Galvín, R. (2010). Características físicas, químicas y biológicas de las aguas. Escuela de Organización Industrial. [Online]. Disponible en: https://www.eoi.es/es/savia/publicaciones/19900/caracteristicas-fisicas-quimicas-y-biologicas-de-las-aguas.
  • Marín Galvín, R.; Rodríguez Mellado, J.M. (1999). Fisicoquímica de aguas. Editorial Díaz de Santos.
  • Félez Santafé, M. (2009). Situación actual del estado de la depuración biológica. Explicación de los métodos y sus fundamentos. Escola d’Enginyería de Barcelona- E.T. Industrial, especialitat en Química Industrial. Universitat Politécnica de Catalunya [Online]. Disponible en: http://hdl.handle.net/2099.1/6263.