Estructura del agua
La molécula de agua. Al estado de vapor, es un monómero
Al estado sólido (hielo), las moléculas de agua están ligadas entre sí por enlaces hidrógeno, lo que motiva la formación de un polímero de estructura cristalina, en el cual cada molécula monómera está unida a otras cuatro. La distancia entre dos átomos de oxígeno es de 0,276 nm. A temperaturas inferiores a -183°C todos los posibles enlaces hidrogeno se encuentran unidos; a 0°C no hay nada más que un 50 % y aun a 100°C todavía existe cierto número.
Se atribuyen a estos enlaces intermoleculares algunas de las propiedades del agua al estado líquido, especialmente los valores del punto de ebullición, punto de fusión, calores latentes de vaporización y fusión, calor específico, tensión superficial, constante dieléctrica anormalmente elevada en comparación a al de otros hidruros: NH3, HCI, H2 S, CH4 etc. En contraposición el agua, al estado líquido, se comporta como un monómero en lo que concierne a la viscosidad y coeficiente de difusión.
Se han propuesto diversos modelos teóricos para explicar estos dos tipos de comportamiento; según algunos investigadores, se está en presencia de un equilibrio estático, en el cual participan conjuntamente con los monómeros, moléculas más ricas en energía (unidas con 1 a 4 enlaces hidrógeno); pero estos últimos forman uniones muy hábiles, cuyo período de vida es muy breve.
Los diversos agentes influyen de modo diferente, sobre esta estructura: así los electrolitos, como Na+, K+, Cl-, fuertemente hidratados en solución, disminuyen el número de enlaces hidrógeno entre las moléculas de agua, mientras que los hidrocarburos y los grupos no polares de las cadenas laterales de las proteínas tienen tendencia a aumentarlos; las sustancias en solución, capaces por sí mismas de formar enlaces hidrógeno, modifican o no su asociación entre las moléculas de agua, según su compatibilidad geométrica con la red existente: la urea, por ejemplo, los altera, mientras que el amoníaco no les afecta; las sustancias que poseen varios grupos funcionales diferentes (aminoácidos, ácidos grasos, proteínas) actúan sobre la estructura del agua, en función de estos grupos.
Por eso, en las soluciones muy concentradas y sistemas semisecos, las propiedades del agua resultan profundamente modificadas a causa de tales influencias.
Con ciertos gases (freones, propano, etc.), el agua forma hidratos cristalinos (clatratos) a temperaturas superiores a 0º C. Estos hidratos pueden utilizarse para la concentración o desmineralización de soluciones acuosas.
A su vez, el agua modifica propiedades tales como la estructura, difusión, reactividad, etc., de las sustancias en solución; por ejemplo, se conoce la función que juega en la estructura y propiedades funcionales de algunos compuestos macromoleculares, tales como las proteínas.
El agua llamada polimerizada, que fue observada en tubos capilares y cuyo punto de ebullición sería de 500°C y el punto de fusión de -40°C, se debe a impurezas.
Fuente: Apuntes de Tecnología de Conservación de Alimentos de la Unideg
