Propiedades Cohesivas y Adhesivas del agua

¿Alguna vez ha llenado un vaso de agua hasta la parte superior y luego ha agregado lentamente algunas gotas más? Antes de que se desborde, el agua forma una forma de cúpula por encima del borde del vidrio. Esta agua puede permanecer por encima del vidrio debido a la propiedad de la cohesión. En la cohesión, las moléculas de agua se atraen entre sí (debido a la unión de hidrógeno), manteniendo las moléculas juntas en la interfaz líquido-gas (agua-aire), aunque no hay más espacio en el vidrio.

La cohesión permite el desarrollo de tensión superficial, la capacidad de una sustancia para resistir la ruptura cuando se coloca bajo tensión o estrés. Esta es también la razón por la que el agua forma gotitas cuando se coloca en una superficie seca en lugar de ser aplanada por la gravedad. Cuando se coloca un pequeño trozo de papel en la gota de agua, el papel flota encima de la gota de agua a pesar de que el papel es más denso (la masa por unidad de volumen) que el agua. La cohesión y la tensión superficial mantienen intactos los enlaces de hidrógeno de las moléculas de agua y sostienen el elemento flotando en la parte superior. Incluso es posible «flotar» una aguja sobre un vaso de agua si se coloca suavemente sin romper la tensión superficial.

Estas fuerzas cohesivas están relacionadas con la propiedad de adhesión del agua, o la atracción entre moléculas de agua y otras moléculas. Esta atracción a veces es más fuerte que las fuerzas cohesivas del agua, especialmente cuando el agua está expuesta a superficies cargadas, como las que se encuentran en el interior de tubos de vidrio delgados conocidos como tubos capilares. La adherencia se observa cuando el agua «sube» por el tubo colocado en un vaso de agua: observe que el agua parece estar más alta a los lados del tubo que en el medio. Esto se debe a que las moléculas de agua son atraídas a las paredes de vidrio cargadas del capilar más de lo que son entre sí y, por lo tanto, se adhieren a él. Este tipo de adhesión se denomina acción capilar.

¿Por qué son importantes las fuerzas cohesivas y adhesivas para la vida? Las fuerzas cohesivas y adhesivas son importantes para el transporte de agua de las raíces a las hojas en las plantas. Estas fuerzas crean un «tirón» en la columna de agua. Esta atracción es el resultado de la tendencia de las moléculas de agua que se evaporan en la superficie de la planta a permanecer conectadas a las moléculas de agua debajo de ellas, y por lo tanto son arrastradas. Las plantas utilizan este fenómeno natural para ayudar a transportar el agua de sus raíces a sus hojas. Sin estas propiedades del agua, las plantas no podrían recibir el agua y los minerales disueltos que requieren. En otro ejemplo, insectos como el zancudo de agua usan la tensión superficial del agua para mantenerse a flote en la capa superficial del agua e incluso aparearse allí.