15/3/13

El agua y el puente hidrógeno: La unión más allá de las moléculas


Hay dos tipos de enlace covalente, el no polar y el polar surgido como consecuencia de la electronegatividad de los átomos que conforman la unión. Recuerden que electronegatividad es la capacidad de atraer electrones compartidos en el enlace. El estudio de las moléculas se realiza en general teniendo en cuenta la teoría de la  repulsión de electrones de valencia (TREPEV), en donde se analizan las estructuras planares ( todos los átomos en un mismo plano) y las no planares (átomos no ubicados en un mismo plano), esta teoría explica los comportamientos que surgen de las estructuras tridimensionales.



¿Qué sucede con el agua? 

Es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Cada átomo de hidrógeno posee un electrón y el átomo de oxígeno presenta en su último nivel de energía seis. Como tiene seis electrones, según la teoría del octeto, deberá recibir dos, para completarlo. La unión  que resulta del oxígeno y el  hidrógeno es covalente pero no pura sino polar. Su estructura espacial puede semejarse a un  tetraedro.  


La propiedad  de presentar una clara diferenciación de cargas positivas cerca de los átomos de hidrógeno y negativa sobre el átomo de oxígeno, le permite a la molécula de agua interactuar con moléculas que presenten las mismas características(diferenciación de cargas eléctricas o presencia de dipolos). La más importante de estas uniones intermoleculares que condicionan el comportamiento de los alimentos es la llamada “unión puente de hidrógeno”

Puente de Hidrógeno

No es un enlace químico propiamente, sino una atracción electrostática que se produce cuando dos átomos negativos de compuestos polares (por ej. nitrógeno, oxígeno, cloro), se vinculan mediante uno de hidrógeno,
que ya está unido, químicamente, a alguno de ellos. Es una atracción  muy débil si se la compara con el enlace covalente. El número de estas uniones como la longitud del puente de hidrógeno entre moléculas vecinas se ven afectados por la temperatura del sistema. Las temperaturas bajas favorecen la formación de puentes de hidrógeno, mientras que las altas los destruyen.


Debido a esta diferencia de cargas, el agua tiene dos sitios receptores y dos donadores de electrones, por lo que la formación de puente de hidrógeno crea grandes estructuras tridimensionales estables en el hielo y en el agua líquida, responsables de sus propiedades físicas tan particulares como la menor densidad del hielo  que la del agua líquida.