Ejercicio resuelto de Agua · Biología · 2022

B.4 (2 puntos). En relación con la molécula del agua:
a) Explique la polaridad de las moléculas de agua e indique a qué es debida (0,5 puntos).
b) ¿Qué interacción se produce entre las moléculas de agua? Indique una característica de esta interacción (0,5 puntos).
c) Indique y explique brevemente otras dos propiedades de esta molécula (1 punto).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{polaridad}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{agua}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{debida}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

La molécula de agua es un dipolo permanente: uno de sus extremos tiene carga parcial negativa y el otro, carga parcial positiva, aunque la molécula en conjunto sea neutra.

Se debe a dos cosas. Primero, a la gran diferencia de electronegatividad entre el oxígeno y el hidrógeno: el oxígeno atrae hacia sí los electrones de los dos enlaces covalentes y queda con carga parcial negativa, dejando a los hidrógenos con carga parcial positiva. Y segundo, a la geometría angular de la molécula, con un ángulo de unos 104,5°, que impide que esos dipolos de enlace se anulen entre sí.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{interacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{agua?}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{caracter}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{stica}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{interacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Entre ellas se establecen puentes de hidrógeno: el hidrógeno con carga parcial positiva de una molécula es atraído por el oxígeno con carga parcial negativa de otra.

Una característica es que se trata de una interacción débil, unas veinte veces menos energética que un enlace covalente, y por tanto continuamente rota y rehecha en el agua líquida. Su fuerza está en el número: cada molécula puede formar hasta cuatro puentes, y esa red es la que explica la cohesión del agua y su elevado punto de ebullición para lo pequeña que es la molécula.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{brevemente}}\mathbf{\text{otras}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{propiedades}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto).}}$

La primera es su elevado poder disolvente. Al ser polar, el agua rodea a los iones de las sales y a las moléculas polares, apantalla sus cargas y los separa. Por eso es el disolvente universal de los seres vivos, el medio en el que ocurren las reacciones metabólicas y el vehículo de transporte de sustancias.

La segunda es su elevado calor específico. Absorber calor supone romper puentes de hidrógeno antes de que aumente la agitación de las moléculas, de modo que el agua puede tomar o ceder mucho calor variando poco su temperatura. Actúa así como amortiguador térmico y mantiene estable la temperatura del organismo y de los medios acuáticos.

También serían válidos su elevado calor de vaporización, que permite refrigerar por sudoración, o su elevada tensión superficial y capilaridad, que explican el ascenso de la savia bruta.