6.4 El agua como solvente

El desequilibrio eléctrico, es la causa del gran poder disolvente del agua para con los cristales iónicos (determinadas sales, ácidos o bases). Las moléculas de agua pueden insertarse entre los iones constitutivos del cristal orientando hacia ellos la parte de carga eléctrica opuesta. Por estas razones, se debilita considerablemente la atracción entre los iones cristalinos, reduciendo la cohesión del cristal y facilitando su disolución.

Por su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, el agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), es el mejor solvente conocido. El agua, constituye el medio para el movimiento de las moléculas dentro y entre las células e influye marcadamente sobre la estructura de proteínas, ácidos nucleicos y otros constituyentes celulares. En el agua ocurre la mayoría de reacciones bioquímicas celulares y la molécula directamente participa en reacciones químicas esenciales como la de hidrólisis y deshidratación. La corriente de agua absorbida por las raíces, también es un medio principal para conducir sales minerales disueltas en el suelo hacia la superficie de la raíz donde son absorbidas.

La capacidad disolvente del agua permite dos funciones importantes para los seres vivos:
a. es el medio en que transcurre la mayoría de reacciones del metabolismo,
b. el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.

Fig. 6.4.- La disolución de un cristal de cloruro de sodio es posible, porque las moléculas de agua bombardean la superficie del cristal desalojando los iones, los cuales quedan rodeados por moléculas de agua como se indica a la derecha.

Su versatilidad como solvente se debe al tamaño pequeño de la molécula y a su naturaleza polar, lo cual hace del agua un buen solvente para sustancias iónicas y para moléculas como azúcares y proteínas, que contienen O-H polares y residuos -NH₂.

Las moléculas de agua se orientan alrededor de iones y solutos polares en solución y protegen efectivamente sus cargas eléctricas. Esta envoltura disminuye la atracción electrostática entre las sustancias cargadas por consiguiente aumentan su solubilidad. Además los extremos polares de las moléculas de agua se pueden orientar próximos a los grupos cargados o parcialmente cargados de las macromoléculas, formando envolturas de hidratación. Los puentes de hidrógeno entre moléculas y agua, reducen la interacción entre las macromoléculas y ayuda a mantenerlas en solución.

De manera similar, cualquier sustancia que contiene una carga eléctrica neta, incluyendo los compuestos iónicos y moléculas covalentes polares (las que tienen un dipolo), pueden disolverse en el agua. Esta idea también explica el por qué algunas substancias no se disuelven en el agua. El aceite, por ejemplo, es una molécula no-polar. Ya que no hay una carga eléctrica neta a través del aceite, éste no atrae las moléculas de agua y no se disuelve en ella.

6.4 El agua como solvente

El desequilibrio eléctrico, es la causa del gran poder disolvente del agua para con los cristales iónicos (determinadas sales, ácidos o bases). Las moléculas de agua pueden insertarse entre los iones constitutivos del cristal orientando hacia ellos la parte de carga eléctrica opuesta. Por estas razones, se debilita considerablemente la atracción entre los iones cristalinos, reduciendo la cohesión del cristal y facilitando su disolución.

Por su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, el agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), es el mejor solvente conocido. El agua, constituye el medio para el movimiento de las moléculas dentro y entre las células e influye marcadamente sobre la estructura de proteínas, ácidos nucleicos y otros constituyentes celulares. En el agua ocurre la mayoría de reacciones bioquímicas celulares y la molécula directamente participa en reacciones químicas esenciales como la de hidrólisis y deshidratación. La corriente de agua absorbida por las raíces, también es un medio principal para conducir sales minerales disueltas en el suelo hacia la superficie de la raíz donde son absorbidas.

La capacidad disolvente del agua permite dos funciones importantes para los seres vivos:
a. es el medio en que transcurre la mayoría de reacciones del metabolismo,
b. el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.

Fig. 6.4.- La disolución de un cristal de cloruro de sodio es posible, porque las moléculas de agua bombardean la superficie del cristal desalojando los iones, los cuales quedan rodeados por moléculas de agua como se indica a la derecha.

Su versatilidad como solvente se debe al tamaño pequeño de la molécula y a su naturaleza polar, lo cual hace del agua un buen solvente para sustancias iónicas y para moléculas como azúcares y proteínas, que contienen O-H polares y residuos -NH₂.

Las moléculas de agua se orientan alrededor de iones y solutos polares en solución y protegen efectivamente sus cargas eléctricas. Esta envoltura disminuye la atracción electrostática entre las sustancias cargadas por consiguiente aumentan su solubilidad. Además los extremos polares de las moléculas de agua se pueden orientar próximos a los grupos cargados o parcialmente cargados de las macromoléculas, formando envolturas de hidratación. Los puentes de hidrógeno entre moléculas y agua, reducen la interacción entre las macromoléculas y ayuda a mantenerlas en solución.

De manera similar, cualquier sustancia que contiene una carga eléctrica neta, incluyendo los compuestos iónicos y moléculas covalentes polares (las que tienen un dipolo), pueden disolverse en el agua. Esta idea también explica el por qué algunas substancias no se disuelven en el agua. El aceite, por ejemplo, es una molécula no-polar. Ya que no hay una carga eléctrica neta a través del aceite, éste no atrae las moléculas de agua y no se disuelve en ella.