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1.3.1.1. Estructura química del agua

Estructura química del agua

La molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Su fórmula química es H2O, lo que significa que los dos electrones desapareados del oxígeno (1s2 2s2 2p4) enlazan con cada uno de los hidrógenos que componen la molécula.

La unión entre el átomo de oxígeno y los átomos de hidrógenos se realiza mediante enlaces covalentes, en los que cada átomo de hidrógeno de la molécula de agua comparte un par de electrones con el átomo de oxígeno (uno del átomo de hidrógeno y el otro del átomo de oxígeno).

Como hemos visto, el átomo de oxígeno es más electronegativo que el átomo de hidrógeno, por lo que los pares de electrones compartidos se ven atraídos con más fuerza por el oxígeno que por el hidrógeno. Esto hace que la molécula se comporte como un dipolo eléctrico, correspondiendo el polo positivo a los átomos de hidrógeno y el negativo, al átomo de oxígeno. La molécula de agua tiene carácter dipolar aunque no presenta carga eléctrica neta.

Esta polaridad favorece los enlaces entre moléculas de agua, permitiendo que el agua sea una sustancia muy cohesiva, ya que cada molécula de agua puede establecer cuatro puentes de hidrógeno con otras tantas moléculas.

Por otra parte, el oxígeno posee cuatro electrones más sin compartir, lo que tiene dos consecuencias:

  • La presencia de una carga negativa débil en la zona donde se sitúan los electrones no compartidos.
  • La geometría triangular que posee la molécula de agua, de manera que los átomos de hidrógeno forman con el oxígeno un ángulo de 104,5º.

También se pueden formar enlaces de hidrógeno entre el agua y otras moléculas polares distintas (alcoholes, aminas, etcétera).

Los enlaces de hidrógeno son mucho más débiles que los enlaces covalentes o los iónicos. Duran sólo unos instantes, pero se rompen y se forman constantemente, lo que mantiene las interacciones, permitiendo que las moléculas de agua se unan dotando de una gran cohesión interna al agua líquida.

Moléculas de agua unidas por enlaces de hidrógeno

By User Qwerter at Czech wikipedia: Qwerter. Transferred from cs.wikipedia; Transfer was stated to be made by User:sevela.p. Translated to english by by Michal Maňas (User:snek01). Vectorized by Magasjukur2 (File:3D model hydrogen bonds in water.jpg) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

 

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