ELEVADO CALOR ESPECÍFICO DEL AGUA

La capacidad del agua para estabilizar la temperatura proviene de su calor específico relativamente alto.El calor específico de una sustancia se define como la cantidad de calor que debe absorberse o perderse para que 1 gramo de esa sustancia cambie su temperatura en 1º C.Por tanto el calor específico del agua es un caloría por gramo por grado Celsius.1/cal/ºCEn comparación con la mayoría de las sustancias el agua tienen un calor específico inusualmente alto.Por ejemplo el alcohol etílico, tienen un calor específico de 0,6cl/g/ºC, es decir, solo se requieren 0.6 calorías para elevar 1ºC la temperatura de 1 gramo de alcohol etílico.Debido al elevado calor específico del agua en relación con otras sustancias, el agua cambiará su temperatura menos cuando absorbe o pierde una cantidad dada de calor.El agua resiste el cambio de la temperatura, cuando cambia su temperatura, absorbe o pierde una cantidad relativamente grande de calorEl elevado calor especifico del agua, al igual que muchas de sus otras propiedades, se debe al enlace de hidrógeno.El calor debe absorberse para romper los enlaces de hidrógeno y el calor debe liberarse cuando se forman los enlaces de hidrógeno.Una caloría de calor provoca un cambio relativamente pequeño en la temperatura del agua debido a que gran parte del calor se utiliza para romper los enlaces de hidrógeno antes de que las moléculas de agua puedan comenzar a moverse con mayor rapidez.Cuando la temperatura del agua cae levemente, se forman muchos enlaces de hidrógeno adicionales y se libera una considerable cantidad de energía en forma de calor.

¿Cuál es la importancia del elevado calor específico del agua para la vida en la Tierra?.Una gran cantidad de agua puede absorber y almacenar una gran cantidad de calor del sol durante el día y durante el verano, mientras que se caliente solo unos pocos grados.De noche y durante el invierno, el enfriamiento gradual del agua puede calentar el aire, esta es la razón por la cual las áreas costeras, generalmente tienen climas más templados que las regiones mediterráneas.

El alto calor específico del agua también tiende a estabilizar las temperaturas del océano, y crea un ambiente favorable para la vida marina. Por lo tanto, debido a su alto calor específico, el agua que cubre la mayor parte de la Tierra mantiene las fluctuaciones de temperatura sobre la tierra y en el agua

dentro de límites que permiten la vida.También debido a que los organismos están constituidos principalmente por agua, son más capaces de resistir a los cambios en su propia temperatura que si estuvieran hechos de un líquido con calor específico menor.

PODER DISOLVENTEEl agua es un solvente muy versátil, una cualidad que proviene de la polaridad de la molécula de agua. Por ejemplo, un cristal del compuesto iónico cloruro de sodio (NaCl) en agua.En la superficie del cristal, los iones sodio y cloruro se exponen al solvente, estos iones y las moléculas de agua tienen una afinidad mutua gracias a su atracción eléctrica. Las regiones de oxígeno de la molécula de agua están cargadas negativamente y se adhieren a cationes sodio.

Las regiones de hidrógeno de las moléculas de agua están cargadas positivamente y son atraídas a los aniones cloruro.Como resultado, las moléculas de agua rodean los iones cloruro y sodio individuales, separando y protegiendo los unos de los otros.La esfera de moléculas de agua alrededor de cada Ion disuelto se llama capa de hidratación o solvatación.

Al actuar hacia adentro desde la superficie del cristal salino, el agua disuelve finalmente todos los iones.El resultado es una solución de dos solutos, cationes sodio y aniones cloruro, mezclados homogéneamente con agua, el solvente. Otros compuestos iónicos también se disuelven en agua.El agua marina, por ejemplo, contienen una gran variedad de iones disueltos, igual que las células vivas. Un compuesto requiere ser iónico para disolverse en agua, los compuestos hechos de moléculas polares no iónicas, como los azúcares, también son solubles en agua.Estos compuestos se disuelven cuando las moléculas de agua rodean a cada una de las moléculas del soluto.Incluso moléculas tan grandes como las proteínas pueden disolverse en agua si tienen regiones iónicas y polares en sus superficies. Muchos tipos diferentes de compuestos polares de disuelven en el agua de líquidos biológicos, como la sangre, la savia de las plantas y el líquido que está dentro de todas las células.El agua es el solvente de la vida. Aunque sea iónica o polar, se dice que cualquier sustancia que tiene afinidad por el agua es hidrófila. En algunos casos, las sustancias son hidrófilas y no se disuelven realmente, ejemplo, componentes de las células son moléculas tan grandes o complejos de múltiples moléculas que no se disuelven. Esta mezcla es un ejemplo de un coloide, una suspensión estable de partículas finas en un líquido.Existen sustancias que no tienen afinidad por el agua, sustancias que son no iónicas y apolares, en realidad, parecen repeler el agua; se dice que estas sustancias son hidrófobas. Un ejemplo de la cocina es el aceite vegetal, el cual no se mezcla establemente con sustancias basadas en agua, como el vinagre.El comportamiento hidrófobo de las moléculas de aceite se debe al predominio de enlaces relativamente apolares, en este caso, enlaces entre carbono e hidrógeno, que comparten electrones casi en forma equivalente.