El agua es un disolvente universal
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Molécula de aguaLa mayoría de la gente piensa que la importancia del agua se limita a un vaso de agua cuando tiene sed, sin embargo, ¡la importancia del agua va más allá de un simple vaso de agua! El agua es el componente primario de la hidrosfera de la Tierra, así como el fluido de todas las especies vivas conocidas. A pesar de que no contiene calorías ni ingredientes orgánicos, es esencial para todas las formas de vida conocidas. El agua es una molécula formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. La fórmula química del agua es H2O.
Estructura de la molécula de aguaEl agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por un enlace covalente. En este caso, cada átomo de hidrógeno comparte un electrón con el átomo de oxígeno. Esto indica que los átomos de oxígeno tienen una carga negativa parcial y los átomos de hidrógeno una carga positiva parcial. La estructura general del agua es curvada. Esto se debe a que, además de establecer conexiones con los átomos de hidrógeno, el átomo de oxígeno lleva dos pares de electrones no compartidos. Todos los pares de electrones, compartidos y no compartidos, se repelen. En otras palabras, el átomo de oxígeno atrae los electrones compartidos de los enlaces covalentes con mucha más fuerza que los átomos de hidrógeno. Como resultado, el átomo de oxígeno adquiere una carga negativa parcial, mientras que los átomos de hidrógeno adquieren una carga positiva parcial. Debido a los dos pares de electrones solitarios del átomo de oxígeno, la molécula tiene una forma curvada. Dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno forman una molécula de agua. Los tres átomos forman un ángulo; el ángulo H-O-H es de unos 104,5 grados. Una molécula de agua no tiene carga total, pero como se ha mencionado, cada átomo de hidrógeno tiene una pequeña carga positiva y cada átomo de oxígeno tiene una pequeña carga negativa.
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Ésta es, por supuesto, otra propiedad clave del agua, ya que en ella se disuelven más sustancias que en cualquier otro líquido común. Esto se debe a que la molécula polar del agua aumenta el “Poder Disolvente”. La disolución implica romper las “sales” en “iones” componentes. Por ejemplo, el NaCl (sal común) se descompone en los iones Na+ y Cl- debido a que la atracción de los iones (átomos o grupos de átomos con carga) por las moléculas de agua es alta.
Los cationes, como el Na (sodio), tienen una carga neta positiva, mientras que los aniones (como el Cl, cloruro) tienen una carga neta negativa. Hay muchos elementos y compuestos individuales que forman iones. Así, el agua puede contener concentraciones considerables de diversas especies químicas en función de sus propiedades particulares. Observe cómo las moléculas de agua rodean a los iones individuales, manteniéndolos aislados de otros iones en solución. Esto ocurre hasta que se supera la capacidad del agua para aislar los iones, momento en el que la solución está “saturada” de esos iones y no puede disolver más (la sal empezará a precipitar, formando un sólido).
¿Por qué el agua es un buen disolvente?
Cuando el agua entra en contacto con cualquier sustancia, rompe las fuerzas electrostáticas que sujetan las moléculas de esa sustancia, porque el agua es un compuesto covalente polar. Esta propiedad del agua hace que las moléculas se disuelvan en ella convirtiéndola en un disolvente universal.
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Polaridad del agua
Se dice que el agua es el disolvente universal porque en ella se disuelven más sustancias que en cualquier otro producto químico. Esto tiene que ver con la polaridad de cada molécula de agua. El lado de hidrógeno de cada molécula de agua (H2O) tiene una ligera carga eléctrica positiva, mientras que el lado de oxígeno tiene una ligera carga eléctrica negativa. Esto ayuda al agua a disociar los compuestos iónicos en sus iones positivos y negativos. La parte positiva de un compuesto iónico es atraída por el lado del oxígeno del agua, mientras que la parte negativa del compuesto es atraída por el lado del hidrógeno del agua.
Por ejemplo, considere lo que ocurre cuando la sal se disuelve en agua. La sal es cloruro sódico, NaCl. La parte sódica del compuesto tiene carga positiva, mientras que la parte clorada tiene carga negativa. Los dos iones están unidos por un enlace iónico. En cambio, el hidrógeno y el oxígeno del agua están unidos por enlaces covalentes. Los átomos de hidrógeno y oxígeno de diferentes moléculas de agua también están conectados mediante enlaces de hidrógeno. Cuando la sal se mezcla con agua, las moléculas de agua se orientan de forma que los aniones de oxígeno con carga negativa se orientan hacia el ion sodio, mientras que los cationes de hidrógeno con carga positiva se orientan hacia el ion cloruro. Aunque los enlaces iónicos son fuertes, el efecto neto de la polaridad de todas las moléculas de agua es suficiente para separar los átomos de sodio y cloro. Una vez separada la sal, sus iones se distribuyen uniformemente, formando una solución homogénea.