AGUA COMO SOLVENTE

Como sabemos al agua se lo conoce como el solvente universal, pero esto no es del todo cierto. El agua infaliblemente disuelve numerosas substancias y en mayores cantidades que cualquier otro solvente, específicamente solutos polares e iónicos, por su comportamiento polar. Por otra parte, los compuestos no polares son potencialmente insolubles en agua, he ahí el dicho “el agua y el aceite no se mezclan”. En cuanto a los compuestos apolares, estos son solubles en solventes no polares. Lo explicado se resume en entender que lo semejante disuelve a lo semejante.

La disolución de las sales en el agua se explica de la siguiente manera: sales, como por ejemplo el NaCl (cloruro de sodio) se mantienen unidas por fuerzas iónicas. Los iones de una sal, interactúan de acuerdo a la ley de Coulomb:

F es la fuerza entre las dos cargas eléctricas (q1 y q2), que están separadas por una distancia r. D es la constante dieléctrica del medio entre las cargas y k es una constante de proporcionalidad (8.99 x 109 J•m•C-2).
La constante dieléctrica, es una medida de las propiedades de un solvente para mantener cargas opuestas separadas.

La constante dieléctrica del agua es la más alta, por otra parte, la de solventes no polares como los hidrocarburos, es relativamente pequeña. La fuerza entre dos iónes separados por una distancia dada en un líquido no polar es 30 ó 40 veces mayor que en agua. Por esto es que en solventes no polares los iones de cargas opuestas se atraen tan fuertemente que forman una sal. En caso del agua, las fuerzas entre los iones son débiles y así estos se mantienen separados y en estado liquido.

Un ion negativo sumergido en un solvente polar, atrae la parte positiva del solvente y viceversa con el ion positivo. En la figura se muestra una representación de esto en caso del agua.
Cuando el ion queda rodeado por capas concéntricas de moléculas de solvente se denomina a este proceso solvatación, en caso especial en el agua toma el nombre de hidratación. Esta disposición amortigua las fuerzas coulómbicas entre los iones.

El que la constante dieléctrica del agua sea tan alta se explica por la formación de puentes de hidrogeno. Estos puentes de hidrogeno dan resistencia al soluto para los movimientos causados por el incremento de temperatura; así la distribución de las cargas es más efectiva.

La solubilidad de las moléculas polares o iónicas en el agua depende de los grupos funcionales que contengan para formar puentes de hidrógeno, como por ejemplo: hidroxilos (-OH), ceto (-C=O), carboxilo (-COOH) o amino (-NH2). Es de importancia nombrar también que dentro de las biomoléculas solubles en agua se encuentran algunas proteínas, ácidos nucléicos y carbohidratos.