Hay tres estados de la materia: sólida, líquida y gas. Los tres son esenciales para los seres vivos.
Los gases se expanden para adoptar la forma y el tamaño del recipiente que los contiene.
Para que las moléculas reaccionen entre sí, es importante que estén muy cerca las unas de las otras, pero con libertad para desplazarse. Esto es lo que el estado líquido proporciona, por lo que es el estado ideal para que ocurran las miles de reacciones químicas que suceden en cada célula de cada organismo.
Pero de todas las temperaturas que se dan en el universo, las cuales varían entre los -270°C (-454°F) en el espacio sideral hasta las decenas de millones de grados dentro de las estrellas más calientes, el agua mantiene su estado líquido en un rango muy limitado. Bajo la presión atmosférica, el agua es líquida entre 0 y 1000°C (32-212°F). Entonces no debe sorprendernos que el planeta Tierra es el único lugar en el universo en el cual existe agua. Y esto depende de tener la estrella perfecta para ello, ni muy brillante ni muy opaca, ni muy grande ni muy pequeña. Y además el planeta debe estar a la distancia adecuada para ello.
REGULADORA DE LA TEMPERATURA
Otra propiedad muy importante del agua es su alto calor específico. Lo cual significa que se necesita una gran cantidad de energía para calentarla (cerca de diez veces más que la misma masa del hierro), y así mismo debe perder una gran cantidad de energía para enfriarse. En consecuencia, los inmensos cuerpos de agua en la tierra ayudan a mantener la temperatura del planeta bastante estable. Así mismo, las masas de tierra se calientan y enfrían más rápido y este fenómeno combinado con la estabilidad de las masas de agua es algo muy bueno. Esto significa que las diferentes partes de la atmósfera son calentadas diferente, lo que genera los vientos. Esto es esencial para mantener el aire fresco.
Cuando los líquidos se evaporan, extraen calor de sus alrededores. Esto significa que tenemos una manera muy útil de mantenernos fríos: sudando. Una parte esencial de este fenómeno es el alto calor latente de vaporización del agua. Esto significa que toma mucho más energía evaporar agua que muchos otros líquidos. De tal manera que nosotros necesitamos perspirar (sudar) poca agua para mantenernos fríos; si sudamos a través de cualquier otro líquido la cantidad necesaria sería enorme.
EL SUPER SOLVENTE
El agua es la cosa más cercana que tenemos como el " solvente universal". Muchos minerales y vitaminas pueden ser transportados a lo largo del cuerpo luego de ser disueltos. El potasio y el sodio disueltos son esenciales para los impulsos nerviosos. El agua también disuelve gases, como el oxígeno del aire, permitiendo a los animales que viven en el agua usar el oxígeno. El agua, el mayor componente de la sangre, también disuelve dióxido de carbono, un producto de desecho generado por la producción de energía en las células, el cual es transportado hacia los pulmones, en donde puede ser expirado.
Sin embargo, un verdadero solvente universal no se puede usar, ¡porque no habría recipiente que pudiese guardarlo! Pero el agua es rechazada por compuestos grasos, por lo que nuestras células tienen membranas hechas de esos compuestos. Muchas de nuestras proteínas tienen regiones parcialmente grasosas, y ellas tienen la tendencia de sobreponerse unas con otras, lo cual repele el agua circundante. Este fenómeno es responsable por las muchas y muy variadas formas de las proteínas. Estas diferentes formas son esenciales para llevar adelante funciones vitales para la vida.
DENTRO DE LA ESTRUCTURA DEL HIELO
Una propiedad vital e inusual del agua consiste en que se expande a medida que se congela, contrariamente a muchas otras sustancias. Esa es la razón por la cual los témpanos de hielo flotan. De hecho, el agua se contrae normalmente mientras se enfría, hasta alcanzar los 40 C (32.9 0F), cuando comienza a expandirse de nuevo. Esto significa que el agua a temperatura de congelación es menos densa, por lo que tiende a expandirse. Este hecho es muy importante. La mayoría de los líquidos expuestos al aire frío se enfriarían, y el líquido frió se hundiría, forzando a más líquido subir y ser enfriado por el aire. Posteriormente, todo el líquido perdería calor al aire y se congelaría, de abajo hacia arriba hasta estar completamente congelado. Pero con agua, las regiones frías siendo menos densas, permanecen en la superficie, permitiendo entonces a las regiones más calientes mantenerse abajo y evitar perder calor con el aire. Esto significa que la superficie puede estar congelada, pero los peces pueden continuar su vida normal en el agua de abajo. Pero si el agua fuese como las demás sustancias, grandes cuerpos de agua, como por ejemplo, los grandes lagos de Norte América, se congelarían, con efectos terribles sobre la vida de la tierra en su totalidad.
¿POR QUÉ EL AGUA ES ÚNICA?
El constituyente más pequeño del agua es la molécula de agua. Ésta comprende dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno formando una molécula en forma de V, con un ángulo de 1040. Es una molécula polar, lo que significa que el átomo de oxígeno tiene una carga negativa mientras las dos de hidrógeno son positivas. Esta es la razón por la cual el agua disuelve tantas sustancias, como por ejemplo la sal, la cual también tiene moléculas cargadas eléctricamente, mientras por el contrario el agua no disuelve el aceite el cual tiene moléculas sin carga.
También, la molécula de agua es atraída fuertemente hacia otras moléculas iguales por enlaces de hidrógeno. Estos enlaces son diez veces más débiles que los enlaces químicos comúnes, pero lo suficientemente fuertes para hacer al agua líquida a temperatura ambiente, mientras que un compuesto similar, sulfito de hidrógeno, el cual carece de enlaces de hidrógeno, es un gas bajo las mismas condiciones. Los enlaces de hidrógeno también son responsables por la alta tensión superficial del agua así como los altos calores latentes y específicos que ella posee.
MOLÉCULA DE AGUA QUE CONSISTE EN DOS ÁTOMOS DE HIDRÓGENO UNIDOS A UN ÁTOMO DE OXÍGENO
La forma de la molécula y sus enlaces de hidrógeno significan que el hielo tiene una estructura de cristal hexagonal (seis lados) muy abierta, la cual es ilustrada bellamente por la múltiple variedad de copos de nieve. Esta estructura ocupa un gran espacio, pero colapsa al derretirse, por lo tanto el agua líquida es más densa. Esta es la razón por la cual el hielo flota. Investigaciones recientes señalan que las moléculas de agua forman grupos en el líquido, en particular una estructura parecida a una jaula conformada por seis moléculas.
Lo cual puede ser la causa de muchas de las propiedades únicas del agua.
Otras investigaciones muestran que hay probablemente dos tipos de enlaces de hidrógeno en el agua, uno dos veces más fuerte que el otro._ Esto podría explicar porque el agua es líquida en un rango tan amplio. Cuando el hielo se derrite, se rompen únicamente los enlaces más débiles, mientras que el hervir debe romper los enlaces más fuertes también. Esta investigación también muestra que el cambio de enlaces fuertes a débiles requiere de ciertas temperaturas, una de las cuales es 37°C (98.6°F). Esta es nuestra temperatura corporal, lo cual sugiere que esta es una de las muchas características complicadas que poseemos.
EL AGUA, LA BIBLIA Y LA CIENCIA
Existen al menos dos referencias Bíblicas acerca del agua que muestran que en ella se anticipó en mucho la ciencia moderna. Una es referente al ciclo del agua. Evaporación, nubes, lluvia.
"He aquí, Dios es grande, y nosotros no le conocemos,
Ni se puede seguir la huella de sus años.
El atrae las gotas de las aguas,
Al transformarse el vapor en lluvia,
La cual destilan las nubes,
Goteando en abundancia sobre los hombres".
La otra referencia está en el Salmo 8:8
"Todo cuanto pasa por los senderos del mar".
Job 36:26-28
El pionero de la oceanografía Mathew Fontaine Maury (1806-1873) fue guiado por este versículo para trazar las corrientes de las aguas. Como Maury señaló, "La Biblia es la autoridad para todo lo que toca" no solamente en lo relativo a la doctrina sino a la ciencia y la historia también. El trabajo de Mathews revolucionó la navegación reduciendo drásticamente los tiempos de viaje. Maury dio la gloria a Dios por sus descubrimientos. Y nosotros debemos dar la gloria a Dios por todas la maravillas del agua y agradecerle a Él por los muchos usos que podemos darle.
Nota: Publicado en ADF con el objetivo de transferir al pueblo de Dios las grandes maravillas del Creador, con objetivo apologético cristiano y para dar gloria y honra al Creador de todas las cosas.
Ver la biografía de Jonathan Sarfati
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