- Alta capacidad de formar puentes de hidrógeno con otras moléculas de agua, así como con otras moléculas que contengan átomos altamente electronegativos.
- Alto valor de su calor específico (4.184 kj/kgºK o 1.0 cal/g ºC, a 20ºC), que es uno de los más elevados, cuando se suministra energía térmica a los líquidos en los que no existen puentes de hidrógeno, la cinética de las moléculas aumenta, y por tanto, la temperatura; en el caso del agua, parte de esta energía se usa principalmente para romper dichas uniones, de allí que se requiera una mayor cantidad de calor para incrementar la temperatura.
- Calor de vaporización, es una medida directa de la cantidad de energía requerida para romper las fuerzas de atracción en un líquido, de tal manera que las moléculas, en forma individual, puedan escapar de la fase liquida y pasar a la gaseosa. Para el agua el calor de vaporización a 100ºC es de 538.7 cal/g (40.63 kj/mol o 9.70 Kcal/mol), muy superior al de muchos compuestos, lo que indica el alto grado de interacción de sus moléculas.
- Elevado momento eléctrico dipolar, razón por la cual, es el disolvente universal. El agua también disuelve diversas sustancias no iónicas pero con carácter polar, como azúcares y alcoholes en la soluciones, la concentración del agua es muy superior a la del soluto; sin embargo, cuando hay poca agua, las sustancias no se disuelven, solamente se hidratan, y forman fluidos muy viscosos o geles.
Propiedades de las soluciones:
Pocos materiales son sustancias puras, la mayor parte como ya sabemos, son mezclas y gran parte de ellas son homogéneas. Son las denominadas soluciones, en donde uno de los componentes se encuentra en mayor proporción, el solvente y otro en menor proporción, el soluto. Pueden ser sólidas (aleaciones), gaseosas (como el aire) o líquidas. El estado de la solución, lo determina el estado de su componente principal, el disolvente.
Propiedades Coligativas
Muchas de las propiedades de las soluciones dependen del número de partículas de soluto en la solución y no de la naturaleza de las partículas del soluto. Estas propiedades se denominan propiedades coligativas porque tienen un mismo origen; todas dependen del número de partículas sean átomos, moléculas o iones.
1. Disminución de la presión de vapor
Si un soluto es no volátil la presión de vapor de su disolución es menor que la del disolvente puro. Esto significa que la relación entre la presión de vapor y presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución.
2. Ascenso ebulloscópico: elevación del punto de ebullición
El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual su presión de vapor iguala a la presión atmosférica externa. La adición de un soluto no volátil disminuye la presión de vapor de la solución, por lo tanto a cualquier temperatura dada, la presión de vapor de la solución es más baja que la del agua pura líquida. Si tenemos en cuenta que el punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a 1 atm., al punto de ebullición normal del agua líquida (100 °C), la presión de vapor de la solución será menor de 1 atm, entonces se necesita una temperatura más elevada para lograr alcanzar una presión de vapor de 1 atm. Por lo tanto, el punto de ebullición es mayor que el del agua líquida. Este incremento del punto de ebullición es directamente proporcional al número de partículas de soluto.
3. Descenso crioscópico: reducción del punto de congelación
La presión de vapor en una solución es más baja que en el agua pura, esto también afecta el punto de congelamiento de la solución, porque cuando se congela, los cristales del solvente puro generalmente se separan y las moléculas de soluto no son solubles en la fase sólida. Como el punto triple de la temperatura de la solución es más bajo que el del líquido puro, el punto de congelamiento de la solución también será más bajo que el del agua líquida pura.
4. Presión osmótica y Ósmosis
Las membranas biológicas y algunos materiales sintéticos como el celofán tienen la característica de ser semipermeables, esto es, cuando se ponen en contacto con una solución, permiten el paso de algunas moléculas pero no de otras. Casi siempre, pasan las moléculas pequeñas de solvente como el agua pero no los solutos más grandes o iones. El carácter semipermeable, se debe a la red de poros diminutos de la membrana. Si solo el solvente puede pasar a través de la membrana, cuando está colocada entre dos soluciones de diferente concentración, las moléculas de solvente se moverán en ambas direcciones a través de la membrana. Si una de las soluciones es más concentrada y la otra menos, el solvente se moverá desde la menor a la mayor concentración. Este proceso se llama ósmosis. La presión que evita la ósmosis se conoce como presión osmótica de la solución.
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