El agua es un líquido transparente que en estado puro es incoloro, inodoro e insípido, es un componente importante en la vida y el más abundante en la superficie de nuestro planeta.
La molécula del agua se forma con dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O), su fórmula química es H2O, es decir, está compuesta por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O).
Antes de enunciar las propiedades es importante mencionar que las moléculas de agua son polares, es decir, que el núcleo de oxígeno atrae con mayor fuerza los electrones porque tiene mayor número de protones (8) y, en consecuencia, es ligeramente negativo. Así, los núcleos de hidrógeno son ligeramente positivos.
A lo anterior se le conoce como enlace covalente polar y significa que un núcleo atrae con mayor fuerza a los electrones de la molécula.
Entre sus propiedades se tiene la cohesión que es la fuerza de atracción entre las moléculas de un cuerpo. En el caso de agua líquida los enlaces se rompen y se vuelven a formar, lo que permite que el agua fluya.
La tensión superficial es otra propiedad importante, las moléculas de agua en la superficie presentan mayor resistencia a fuerzas externas, muchos hemos visto a un pequeño y ágil lagarto correr sobre el agua, lo logra debido a que las moléculas en la superficie no experimentan fuerzas de atracción sobre ellas, están en la superficie y solo experimentan fuerzas de atracción con las moléculas a sus lados y debajo de ellas.
La adhesión es la fuerza de atracción entre moléculas diferentes, el agua se adhiere al papel, al vidrio, a la celulosa de la madera, etc.
La capilaridad es otra propiedad que se presenta cuando las moléculas de agua se adhieren a una superficie y avanzan gracias a la cohesión de sus moléculas. Si sumergimos la mitad de una servilleta de papel en un vaso de agua y la otra mitad la dejamos colgando fuera del vaso observaremos que el agua avanza entre las fibras del papel mojando la mitad fuera del vaso.
La capilaridad es muy importante para la vida vegetal porque gracias a ella las plantas pueden absorber el agua desde las raíces hasta las partes más altas.
El agua es un excelente solvente, rodea y dispersa las moléculas de otras sustancias, es el caso de la sal de mesa que se disuelve en agua. Se llama solución a una sustancia que contiene una o más sustancias disueltas.
La sal de mesa se forma mediante enlaces iónicos de iones de sodio positivos (Na+) y de iones de cloro negativos (Cl–), como ya se ha mencionado existen cargas en los polos de la molécula de agua, la carga positiva del hidrógeno se atrae con los iones de cloro negativos (Cl–) y, la carga negativa del oxígeno se atrae con los iones de sodio positivos (Na+). Estas fuerzas de atracción son las que provocan que el agua envuelva a los iones Na+ y Cl–, y la sal se disuelva.
Las sustancias hidrofílicas son aquellas que se disuelven en el agua, y las sustancias hidrofóbicas son las que no se disuelven en el agua. Por lo tanto, la sal de mesa es hidrofílica y los aceites son ejemplos de sustancias hidrofóbicas.
El calor específico es la cantidad de energía que se necesita para calentar una sustancia en 1oC , el calor específico del agua es muy alto, esto significa que el agua modera los cambios de temperatura, en consecuencia, el agua posee un calor de vaporización extremadamente alto. El calor de vaporización es la cantidad de calor para que el agua se evapore, es decir, cambie de líquido a vapor.
Esta característica del agua resulta crucial en el papel que juegan los océanos en moderar el clima con pequeños cambios en la temperatura del agua. El agua de los océanos absorbe calor en verano y proporciona calor en invierno.
El hielo, agua en estado sólido, es menos denso que el agua líquida, esto contrasta con la mayoría de los casos en los que el estado sólido de una sustancia es más denso que cuando se presenta en estado líquido.
El hecho de que el hielo sea menos denso que el agua líquida es la razón por la que los icebergs y los cubos de hielo en un vaso con agua flotan. También es muy importante para la vida en los cuerpos de agua como son los lagos, las capas de hielo se forman en la superficie y permite que se conserve agua líquida debajo, ahí pueden seguir viviendo las especies acuáticas.
Existen soluciones de agua ácidas, básicas y neutras. Una solución neutra presenta concentraciones iguales de iones hidróxido (OH–) y de iones hidrógeno (H+), en todo momento la molécula de agua (H2O) se divide en pequeñas porciones de dichos iones.
Una solución ácida contiene mayores cantidades de iones hidrógeno (H+) respecto a los iones hidróxido (OH–), esto sucede cuando se agrega al agua una sustancia formadora de iones hidrógeno (H+), por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) disuelto en agua formará iones hidrógeno (H+) y, también, iones de cloro negativos (Cl–). Algunas sustancias ácidas son el jugo de limón, el jugo de naranja, la leche, el café, etc.
Una solución básica contiene mayores cantidades de iones hidróxido (OH–) respecto a los iones hidrógeno (H+), del mismo modo, esto sucede cuando se agrega al agua una sustancia formadora de iones hidróxido (OH–), por ejemplo, hidróxido de potasio (KOH) disuelto en agua formará iones positivos de potasio (k+) y, también, iones hidróxido (OH–). Algunas sustancias básicas son los antiácidos estomacales, el bicarbonato de sodio, la leche de magnesia, la sosa caustica, etc.
Para determinar qué tan ácida o básica es una solución se utiliza la escala pH que va de 0 a 14. Las soluciones neutras equivalen a un pH de 7, las soluciones con un pH menor a 7 se consideran ácidas y las que son mayores a 7 se consideran básicas.