Este comportamiento se debe a dos cualidades o propiedades importantes del agua; su polaridad y su tendencia a disociarse.
La molécula de agua como un todo no tiene carga neta, su nube de electrones no está distribuida de manera uniforme en toda la molécula.
La densidad de electrones es mayor cerca del átomo de oxígeno, este transporta una caga negativa parcial (δ⁻) y cada átomo de hidrógeno transporta una carga parcial positiva (δ⁺).
Debido a este tipo de distribución es que se le nombra como dipolo.
Gracias a esta característica la molécula de agua forma puentes de hidrogeno con otras moléculas de agua (Fig. 1).
La molécula de agua en si es polar debido
a su capacidad de disolver a sustancias polares
con facilidad creando puentes de hidrogeno
con dichas sustancias, más sin embargo,
a las moléculas no polares no las disuelve con
facilidad debido a dos razones:
Ellas mismas no pueden formar puentes de hidrógeno con el agua.
Su presencia en ella impide que las propias moléculas del agua formen un número máximo de enlaces H entre sí.
· Disociación del agua
En ocaciones, un protón que interviene en un puente de hidrógeno entre dos moléculas de agua es transferido del oxígeno donde estaba unido en forma covalente a aquél con el que estaba compartiéndolo. El resultado de esta transferencia es la disociación de una molécula de agua para formar un ion hidroxilo (OH⁻) y un ion hidronio (H₃O⁺).
Por convenio, el ion hidronio es representado sólo como H⁺.
La disociación del agua pura es muy limitada:
[H₂O] = 55.56 mol/lt.
[H⁺] = 10⁻⁷ mol/lt
[OH⁻] = 10⁻⁷ mol/lt
Por lo tanto el valor de disociación (Kd) del agua es:
Kd = [H⁺] [OH⁻] /[H₂O] = 1.8x 10⁻¹⁶ mol/lt.
Ya que su disociación es limitada no afecta significativamente la concentración del agua molecular.
Las concentraciones de H⁺ y OH⁻ en solución están en relación recíproca: cuando [H⁺] aumenta [OH⁻] disminuye.
Gracias a esto en la práctica es común describir las soluciones respecto a [H⁺], como pH. El pH de una solución se define como el logaritmo del recíproco de la concentración de iones de hidrógeno.
pH = log 1/ [H⁺] = -log [H⁺]
Bibliografía
Compendio de bioquímica 1987
Diane S. Colby
Edit. El manual moderno, S. A. de C. V. México D.F.
