Los compuestos no polares no forman puentes de hidrógeno con el agua, por lo que estos compuestos son insolubles o escasamente solubles en agua. El proceso de disolver estas sustancias se acompaña de una reorganización de las moléculas de agua y la red de puentes de hidrógeno que forman las moléculas de agua entre sí, formando una estructura de jaula al rededor del soluto.
Las moléculas anfipáticas son aquellas que contienen grupos no polares y grupos polares fuertes simultáneamente como los ácidos nucléicos. El agua dispersa estos compuestos ya que los grupos no polares se unen rápidamente entre sí en interacciones hidrofóbicas mientras que el grupo polar interacciona con el agua dando lugar a la formación de micelas.
- Micelas
- Estructuras estables de compuestos anfipáticos en agua.
Otras propiedades del agua
- Calor específico
- Cantidad de calor que hay que suministrar por unidad de masa.
- Propiedad intensiva y depende de cada sustancia.
- Capacidad calorífica
- Calor que se tiene que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad.
- Es extensiva, depende de la cantidad de materia.
Calor específico del agua
- Alto calor específico
- Regulador de temperatura en los seres vivos por su alta capacidad calorífica (su temperatura no cambia tan rápido como la de otros líquidos).
- El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente.
Agua: estabilizador de la temperatura
Todas las moléculas vibran sin cesar y se desplazan más rápido al absorber calor, la temperatura es una de las maneras para medir la energía del movimiento molecular. Los extensos puentes de hidrógeno restringen el movimiento de moléculas.
Elevado punto de vaporización
Los puentes de hidrógeno son los responsables del elevado calor de vaporización. Para evaporar 1 gramo de agua se necesitan 540 calorías.
Elevada fuerza de cohesión
- Cohesión
- Resistencia de las moléculas a separarse unas de otras.
Tensión superficial
Esqueleto hidrostático del gusano
- Adhesión y cohesión
- Capacidad a la que se debe en parte la ascención del xilema desde las raíces hasta las hojas.
Propiedades coligativas
Son aquellas propiedades que dependen únicamente de la concentración. Alteraciones en las propiedades de un solvente por la influencia del soluto.
Los solutos de cualquier tipo alteran ciertas propiedades físicas del agua disolvente: su presión de vapor, punto de ebullición, punto de fusión, y presión osmótica.
- Coligativas
- Ligadas entre sí.
Dependen únicamente del número de partículas de soluto por unidad de volumen de solvente y no de la naturaleza química del soluto.
El efecto de la concentración de soluto sobre las propiedades coligativas del agua es independiente de las propiedades químicas del soluto.
Las propiedades coligativas más comunes son:
- Descenso del punto de congelamiento
- Elevación del punto de fusión
- Disminución de la presión de vapor
- Presión osmótica
Las moléculas de agua tienden a trasladarse desde una región de elevada concentración de agua a una de concentración inferior. Cuando dos disoluciones acuosas diferentes están separadas por una membrana semipermeable, las moléculas de agua que difunden de la región de alta concentración de agua haca la de concentración de agua menor producen presión osmótica.
- Ósmosis
- Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable impulsado por diferencia en la presión osmótica.
Se dice que las disoluciones de igual osmolaridad que el citosol celular son isotónicas con respecto a esa célula. Una célula rodeada por una disolución hipotónica no gana ni pierde agua.
En una disolución hipertónica, con una osmolaridad mayor que el citosol, la célula se encoge al dejar salir agua.
En una disolución hipotónica, de osmolaridad menor que el citosol, las células se hinchan al penetrar el agua a ellas.