La molécula de agua

El agua es el compuesto químico más abundante de la superficie de la Tierra y de los seres vivos. Su molécula está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (unidos por enlaces covalentes de gran estabilidad). Se presenta en tres estados físicos, como son el sólido, líquido y gaseoso. Sus temperaturas de congelación y de ebullición (en condiciones normales) son de aproximadamente 0 y 100 ºC respectivamente, por lo que la forma más abundante en la que se encuentra en la Naturaleza es la líquida.

El agua es el compuesto químico más abundante de la superficie de la Tierra y de los seres vivos. Su molécula está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno



Molécula de agua

La historia del agua como descubrimiento científico

Desde épocas antiguas, los pensadores relacionaron el agua con la vida. Para Aristóteles (384-322 a.C.), el agua era uno de los cincos elementos que componían el "Todo" (Agua, Tierra, Aire, Fuego y éter). Todavía en el siglo XVII, químicos como Boyle o Margraff pensaban que el agua estaba compuesta por tierra, agua y aire. En el siglo XVIII Lavoisier y Cavendish demuestran que el agua no es un elemento, sino un compuesto que está formado por hidrógeno y oxígeno. Pero no sería hasta el siglo XIX cuando los investigadores Carlisle y Nicholson, y Ritter descubrieron por fin que la formulación de la molécula de agua era H2O.

Para los pensadores antiguos, el agua era parte del "Todo" (Agua, Tierra, Aire, Fuego, éter) y origen de la vida. Hasta el siglo XIX no se descubrió su formulación.



Lavoisier con su esposa

Tipos de agua

Pese a la simplicidad química de su molécula, y a que el agua se considera incolora, inodora e insípida, existen multitud de tipos de agua en la Naturaleza. Ello se debe a sus propiedades físicas y sobre todo químicas (composición), derivadas de los compuestos inorgánicos y orgánicos que acompañan al agua en disolución y suspensión. Así pues, las características físico-químicas de las aguas las terminan convirtiendo en únicas, de forma que se puede afirmar que no existen dos aguas iguales, a semejanza de lo que ocurre con el ADN de los seres vivos.

Las características físico-químicas de las aguas las convierten en únicas, de forma que se puede afirmar que no existen dos aguas iguales en la Naturaleza, a semejanza de lo que ocurre con el ADN de los seres vivos.


En base al estado físico se habla de agua sólida (hielo), líquida (agua en sentido general) y gaseosa (vapor). Para el agua líquida, la temperatura las diferencia en frías (hipotermales), normales (mesotermales) y calientes (termales), según sea el contraste con la temperatura ambiente media del lugar. Si nos atenemos al grado de salinidad, las aguas pueden considerarse desmineralizadas, normales, salobres, saladas y salmueras. Si lo que interesa es la preponderancia de sus iones mayoritarios, entonces se recurre a términos como aguas bicarbonatadas, sulfatadas, cloruradas, cálcicas, sódicas, magnésicas, etc. Muy utilizado también es el criterio de la acidez, según el cual las aguas pueden ser ácidas, neutras (las más abundantes) y básicas, o también corrosivas, normales e incrustantes.

Pero hay otras muchas clasificaciones y tipos de aguas según los criterios empleados en cada caso. De esta forma, por su localización en el medio ambiente, hay aguas capilares, de formación, subterráneas, superficiales, marinas, atmosféricas, glaciares, etc. La terminología derivada de los tipos de usos también se emplea frecuentemente para referirnos a aguas de boca (o abastecimiento), industriales, de riego, etc. Los tratamientos diferencian aguas desinfectadas, filtradas, decantadas, ionizadas, destiladas, regeneradas, etc.



Aguas ácidas

Los estados del agua

Pero hay otras muchas clasificaciones y tipos de aguas según los criterios empleados en cada caso. De esta forma, por su localización en el medio ambiente, hay aguas capilares, de formación, subterráneas, superficiales, marinas, atmosféricas, glaciares, etc. La terminología derivada de los tipos de usos también se emplea frecuentemente para referirnos a aguas de boca (o abastecimiento), industriales, de riego, etc. Los tratamientos diferencian aguas desinfectadas, filtradas, decantadas, ionizadas, destiladas, regeneradas, etc.

El agua se presenta en tres estados físicos, como son el sólido, el líquido y el gaseoso. Los cambios de estado más habituales en la Naturaleza son la evaporación (de líquido a gas), la condensación (de gas a líquido), la congelación (de líquido a sólido) y la fusión (de sólido a líquido).




Cambios de estado del agua

Propiedades físico-químicas del agua

La molécula de agua es muy simple, pero posee múltiples propiedades que la hacen única. Una de ellas es su elevada constante dieléctrica, lo que es fundamental para disponer de un gran poder disolvente, especialmente de compuestos iónicos (sales minerales). Son muchas las sustancias que se mezclan y disuelven bien en agua, tales como sales, azúcares, ácidos, álcalis y algunos gases (entre ellos el oxígeno y el dióxido de carbono). A estas sustancias se les llama hidrófilas. Otras, sin embargo, son inmiscibles, como los lípidos y grasas, y se denominan hidrófobas.

El agua pura posee una densidad de 1 gr/cm³, si bien ésta aumenta con la salinidad; por ejemplo, la densidad media del agua marina es de 1,025 gr/cm³. Esta alta capacidad disolvente y de mezcla del agua es responsable de funciones imprescindibles para los seres vivos, como las de servir de aporte de nutrientes y de eliminación de desechos, y ser el medio en el que tienen lugar la mayoría de las reacciones metabólicas. Otra propiedad del agua es su baja conductividad eléctrica, si bien ésta aumenta notablemente con el contenido de sales disueltas, hasta llegar a convertirse en un buen conductor, que, como bien sabemos, la hace sumamente peligrosa en ambientes eléctricos. El agua posee un elevado calor específico, así como una alta entalpía de evaporación, lo que la convierte en buen tampón o moderador de la temperatura. También dispone de una elevada fuerza de adhesión, gracias a su naturaleza polar, la cuál es fundamental, por ejemplo, para la ascensión de la savia por las plantas vasculares.

El agua posee una alta constante dieléctrica (poder de disolución), gran calor específico (efecto tampón) y elevada fuerza de adhesión (capilaridad).

El agua pura posee una densidad de 1 gr/cm³, si bien ésta aumenta con la salinidad (1,025 gr/cm³ en agua de mar).




Un agua con densidad superior a 1,240 gr/cm³ es capaz de mantener a flote un cuerpo humano.

La biología del agua

El agua es imprescindible para los seres vivos, sobre todo debido a sus propiedades como solvente, estructural y termorreguladora. Pero también es el medio o ecosistema donde la vida misma tiene lugar. No es sólo la importante vida subacuática que acoge (la que vive en el agua), sino también la que depende de ella, tanto vegetal como animal.

Para mamíferos como el hombre, el agua es el componente principal de la sangre (80 %) y la principal responsable de la regulación térmica del cuerpo. Además, posibilita acciones muy diversas, como la masticación y deglución, la lubricación de mucosas como las de la boca, vías respiratorias y ojos, también facilita el movimiento de las articulaciones (líquidos sinoviales), o la flexibilidad, turgencia y elasticidad a los tejidos. Todo ello sin olvidar que el liquido amniótico es el que protege el desarrollo del feto.

En las especies vegetales, al igual que ocurría con la sangre de los animales, el agua forma parte mayoritaria de la savia que aporta los nutrientes, al tiempo que es necesaria para realizar los procesos de fotosíntesis y de respiración, en los que se absorbe dióxido de carbono y se libera oxígeno.

El agua es imprescindible para los seres vivos por sus propiedades solvente, de transporte, estructural y termorreguladora. Pero también es parte fundamental de los ecosistemas donde la vida misma tiene lugar. No es sólo la importante vida subacuática que acoge (la que vive en el agua), sino también la que depende directamente de ella, tanto vegetal como animal.




Ilustración de sistema acuático.