Agua

Agua

Oxígeno, O   Hidrógeno, H
Nombres
Nombre IUPAC preferido Agua
Nombre sistemático de la IUPAC Oxidano (no de uso común) [3]
Otros nombres Óxido de hidrógeno Hidróxido de hidrógeno (HH o HOH) Ácido hidroxílico Monóxido de dihidrógeno (DHMO) (nombre parodia [1] ) Óxido de dihidrógeno Ácido hídrico Ácido hidrohidróxido Ácido hidróxico Ácido hidroxoico Hidrol [2] μ-Oxidodihidrógeno κ 1 -Hidroxihidrógeno(0) Agua Líquido neutro Dihidruro de oxígeno (puede considerarse incorrecto)
Identificadores
Número CAS	7732-18-5 Y
Modelo 3D ( JSmol )	Imagen interactiva
Referencia de Beilstein	3587155
EBICh	CHEBI:15377 Y
Química biológica	ChEMBL1098659 Y
Araña química	937 Y
Banco de medicamentos	DB09145
Tarjeta informativa de la ECHA	100.028.902
Número CE	231-791-2
Referencia de Gmelin	117
BARRIL	C00001
Identificador de centro de PubChem	962
Número RTECS	ZC0110000
UNIVERSIDAD	059QF0KO0R Y
Panel de control CompTox ( EPA )	DTXSID6026296
InChI InChI=1S/H2O/h1H2 Y Clave: XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N Y
SONRISAS Oh
Propiedades
Fórmula química	yo 2Oh
Masa molar	18,01528(33) g/mol
Apariencia	Sólido cristalino casi incoloro o blanco, líquido casi incoloro, con un matiz azul , gas incoloro [4]
Olor	Inodoro
Densidad	Líquido (1 atm, VSMOW ): 0,999 842 83 (84) g/mL a0 °C [5] 0,999 974 95 (84) g/mL a3.983 035 (670) °C (temperatura de máxima densidad, a menudo 4 °C) [5] 0,997 047 02 (83) g/mL a25 °C [5] 0,961 887 91 (96) g/mL a95 °C [6] Sólido: 0,9167 g/mL a 0 °C [7]
Punto de fusión	0,00 °C (32,00 °F; 273,15 K) [b]
Punto de ebullición	99,98 °C (211,96 °F; 373,13 K) [17] [b]
Solubilidad	Poco soluble en haloalcanos , hidrocarburos alifáticos y aromáticos , éteres . [8] Solubilidad mejorada en carboxilatos , alcoholes , cetonas , aminas . Miscible con metanol , etanol , propanol , isopropanol , acetona , glicerol , 1,4-dioxano , tetrahidrofurano , sulfolano , acetaldehído , dimetilformamida , dimetoxietano , dimetilsulfóxido , acetonitrilo . Parcialmente miscible con éter dietílico , metiletilcetona , diclorometano , acetato de etilo , bromo .
Presión de vapor	3,1690 kilopascales o 0,031276 atm a 25 °C [9]
Acidez (p K a )	13.995 [10] [11] [a]
Basicidad (p K b )	13.995
Ácido conjugado	Hidronio H 3 O + (pK a = 0)
Base conjugada	Hidróxido OH – (pK b = 0)
Conductividad térmica	0,6065 W/(m·K) [14]
Índice de refracción ( n D )	1.3330 (20 °C) [15]
Viscosidad	0,890 mPa·s (0,890 cP ) [16]
Estructura
Estructura cristalina	Hexagonal
Grupo de puntos	C2v​
Forma molecular	Doblado
Momento dipolar	1.8546 D [18]
Termoquímica
Capacidad calorífica ( C )	75,385 ± 0,05 J/(mol·K) [17]
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 )	69,95 ± 0,03 J/(mol·K) [17]
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 )	−285,83 ± 0,04 kJ/mol [8] [17]
Energía libre de Gibbs (Δ f G ⦵ )	−237,24 kJ/mol [8]
Peligros
Seguridad y salud en el trabajo (SST/OHS):
Principales peligros	Avalancha por ahogamiento (como nieve) Intoxicación por agua
NFPA 704 (rombo cortafuegos)	0 0 0
punto de inflamabilidad	Ininflamable
Ficha de datos de seguridad (FDS)	Hoja de datos de seguridad
Compuestos relacionados
Otros aniones	Sulfuro de hidrógeno Seleniuro de hidrógeno Telururo de hidrógeno Polonuro de hidrógeno Peróxido de hidrógeno
Disolventes relacionados	Acetona Etanol Metanol Fluoruro de hidrógeno Amoníaco
Página de datos complementarios
Agua (página de datos)
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y verificar  ( ¿qué es   ?)Ynorte Referencias del cuadro de información

El agua es un compuesto inorgánico con la fórmula química H ₂ O . Es una sustancia química transparente, insípida, inodora, ^[c] y casi incolora . Es el principal constituyente de la hidrosfera de la Tierra y de los fluidos de todos los organismos vivos conocidos (en los que actúa como disolvente ^[20] ). Es vital para todas las formas de vida conocidas , a pesar de no proporcionar energía alimentaria ni micronutrientes orgánicos . Su fórmula química, H ₂ O , indica que cada una de sus moléculas contiene un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno , conectados por enlaces covalentes . Los átomos de hidrógeno están unidos al átomo de oxígeno en un ángulo de 104,45°. ^[21] En forma líquida, el H ₂ O también se llama "agua" a temperatura y presión estándar .

Debido a que el entorno de la Tierra está relativamente cerca del punto triple del agua , el agua existe en la Tierra como sólido , líquido y gas . ^[22] Forma precipitaciones en forma de lluvia y aerosoles en forma de niebla . Las nubes consisten en gotitas suspendidas de agua y hielo , su estado sólido. Cuando está finamente dividido, el hielo cristalino puede precipitar en forma de nieve . El estado gaseoso del agua es vapor o vapor de agua .

El agua cubre aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra, y los mares y océanos constituyen la mayor parte del volumen de agua (aproximadamente el 96,5%). ^[23] Pequeñas porciones de agua se encuentran como agua subterránea (1,7%), en los glaciares y los casquetes polares de la Antártida y Groenlandia (1,7%) y en el aire como vapor , nubes (que consisten en hielo y agua líquida suspendidas en el aire) y precipitación (0,001%). ^{[24] [25]} El agua se mueve continuamente a través del ciclo del agua de evaporación , transpiración ( evapotranspiración ), condensación , precipitación y escorrentía , y generalmente llega al mar.

El agua desempeña un papel importante en la economía mundial . Aproximadamente el 70% del agua dulce utilizada por los seres humanos se destina a la agricultura . ^[26] La pesca en cuerpos de agua salada y dulce ha sido, y sigue siendo, una fuente importante de alimentos para muchas partes del mundo, proporcionando el 6,5% de las proteínas mundiales. ^[27] Gran parte del comercio de larga distancia de productos básicos (como petróleo, gas natural y productos manufacturados) se transporta en barcos a través de mares, ríos, lagos y canales. Grandes cantidades de agua, hielo y vapor se utilizan para enfriar y calentar en la industria y los hogares. El agua es un excelente disolvente para una amplia variedad de sustancias, tanto minerales como orgánicas; como tal, se usa ampliamente en procesos industriales y en la cocina y el lavado. El agua, el hielo y la nieve también son fundamentales para muchos deportes y otras formas de entretenimiento, como la natación , la navegación de recreo, las carreras de barcos , el surf , la pesca deportiva , el buceo , el patinaje sobre hielo , el snowboard y el esquí .

La palabra agua proviene del inglés antiguo wæter , del protogermánico * watar (fuente también del sajón antiguo watar , frisio antiguo wetir , holandés water , alto alemán antiguo wazzar , alemán Wasser , vatn , gótico 𐍅𐌰𐍄𐍉 ( wato )), del protoindoeuropeo * wod-or , forma sufijada de la raíz * wed- ( ' agua ' ; ' mojado ' ). ^[28] También cognado , a través de la raíz indoeuropea, con el griego ύδωρ ( ýdor ; del griego antiguo ὕδωρ ( hýdōr ), de donde el inglés ' hydro- ' ), el ruso вода́ ( vodá ), el irlandés uisce y el albanés ujë .

Un factor a tener en cuenta para estimar cuándo apareció el agua en la Tierra es que el agua se pierde continuamente en el espacio. Las moléculas de H ₂ O en la atmósfera se rompen por fotólisis , y los átomos de hidrógeno libres resultantes a veces pueden escapar de la atracción gravitatoria de la Tierra. Cuando la Tierra era más joven y menos masiva , el agua se habría perdido en el espacio más fácilmente. Se espera que los elementos más ligeros como el hidrógeno y el helio se escapen de la atmósfera continuamente, pero las proporciones isotópicas de los gases nobles más pesados ​​en la atmósfera moderna sugieren que incluso los elementos más pesados ​​​​en la atmósfera primitiva estaban sujetos a pérdidas significativas. ^[29] En particular, el xenón es útil para los cálculos de la pérdida de agua a lo largo del tiempo. No solo es un gas noble (y, por lo tanto, no se elimina de la atmósfera a través de reacciones químicas con otros elementos), sino que las comparaciones entre las abundancias de sus nueve isótopos estables en la atmósfera moderna revelan que la Tierra perdió al menos un océano de agua al principio de su historia, entre los eones Hádico y Arcaico . ^{[30] [ aclaración necesaria ]}

Cualquier agua en la Tierra durante la última parte de su acreción habría sido alterada por el impacto que formó la Luna (hace unos 4.500 millones de años), que probablemente vaporizó gran parte de la corteza terrestre y el manto superior y creó una atmósfera de vapor de roca alrededor del joven planeta. ^{[31] [32]} El vapor de roca se habría condensado en dos mil años, dejando atrás volátiles calientes que probablemente dieron lugar a una atmósfera mayoritariamente de dióxido de carbono con hidrógeno y vapor de agua . Después, es posible que hayan existido océanos de agua líquida a pesar de la temperatura superficial de 230 °C (446 °F) debido al aumento de la presión atmosférica de la atmósfera de CO ₂ . A medida que continuó el enfriamiento, la mayor parte del CO ₂ se eliminó de la atmósfera por subducción y disolución en el agua del océano, pero los niveles oscilaron enormemente a medida que aparecían nuevos ciclos de superficie y manto . ^[33]

La evidencia geológica también ayuda a limitar el marco temporal de la existencia de agua líquida en la Tierra. Una muestra de basalto almohadillado (un tipo de roca formada durante una erupción submarina) fue recuperada del Cinturón de Piedras Verdes de Isua y proporciona evidencia de que el agua existió en la Tierra hace 3.800 millones de años. ^[34] En el Cinturón de Piedras Verdes de Nuvvuagittuq , Quebec, Canadá, rocas datadas en 3.800 millones de años por un estudio ^[35] y 4.280 millones de años por otro ^[36] muestran evidencia de la presencia de agua en estas edades. ^[34] Si los océanos existieron antes de esto, aún no se ha descubierto ninguna evidencia geológica (lo que puede deberse a que dicha evidencia potencial ha sido destruida por procesos geológicos como el reciclaje de la corteza ). Más recientemente, en agosto de 2020, los investigadores informaron que es posible que siempre haya habido suficiente agua para llenar los océanos en la Tierra desde el comienzo de la formación del planeta . ^{[37] [38] [39]}

A diferencia de las rocas, los minerales llamados circones son altamente resistentes a la intemperie y a los procesos geológicos, por lo que se utilizan para comprender las condiciones en la Tierra primitiva. La evidencia mineralógica de los circones ha demostrado que el agua líquida y una atmósfera deben haber existido hace 4.404 ± 0.008 mil millones de años, muy poco después de la formación de la Tierra. ^{[40] [41] [42] [43]} Esto presenta una especie de paradoja, ya que la hipótesis de la Tierra primitiva fría sugiere que las temperaturas eran lo suficientemente frías como para congelar el agua hace entre unos 4.400 y 4.000 millones de años. Otros estudios de circones encontrados en la roca del Hádico australiano apuntan a la existencia de tectónica de placas hace ya 4.000 millones de años. Si es cierto, eso implica que, en lugar de una superficie caliente y fundida y una atmósfera llena de dióxido de carbono, la superficie de la Tierra primitiva era muy parecida a la de hoy (en términos de aislamiento térmico ). La acción de la tectónica de placas atrapa grandes cantidades de CO ₂ , reduciendo así el efecto invernadero , lo que conduce a una temperatura superficial mucho más fría y a la formación de roca sólida y agua líquida. ^[44]

_El agua ( H2O ) es un compuesto inorgánico polar . A temperatura ambiente es un líquido insípido e inodoro , casi incoloro con un matiz azul . Es el calcogenuro de hidrógeno más simple , es con diferencia el compuesto químico más estudiado y a veces se le describe como el "disolvente universal" por su capacidad para disolver más sustancias que cualquier otro líquido, ^{[45] [46]} aunque es deficiente a la hora de disolver sustancias no polares. ^[47] Esto le permite ser el " disolvente de la vida": ^[48] de hecho, el agua tal como se encuentra en la naturaleza casi siempre incluye varias sustancias disueltas, y se requieren pasos especiales para obtener agua químicamente pura . El agua es la única sustancia común que existe como sólido , líquido y gas en condiciones terrestres normales. ^[49]

Junto con el oxidano , el agua es uno de los dos nombres oficiales del compuesto químico H
₂O ; ^[50] también es la fase líquida de H
₂O . ^[51] Los otros dos estados comunes de la materia del agua son la fase sólida, hielo , y la fase gaseosa, vapor de agua o vapor de agua . La adición o eliminación de calor puede causar transiciones de fase : congelación (agua a hielo), fusión (hielo a agua), vaporización (agua a vapor), condensación (vapor a agua), sublimación (hielo a vapor) y deposición (vapor a hielo). ^[52]

El agua se diferencia de la mayoría de los líquidos en que se vuelve menos densa a medida que se congela. ^[d] A una presión de 1 atm, alcanza su densidad máxima de 999,972 kg/m3 ⁽ 62,4262 lb/cu ft) a 3,98 °C (39,16 °F), o casi 1000 kg/m3 ⁽ 62,43 lb/cu ft) a casi 4 °C (39 °F). ^{[54] [55]} La densidad del hielo es de 917 kg/m3 ⁽ 57,25 lb/cu ft), una expansión del 9%. ^{[56] [57]} Esta expansión puede ejercer una enorme presión, haciendo estallar tuberías y agrietando rocas. ^[58]

En un lago o en un océano, el agua a 4 °C (39 °F) se hunde hasta el fondo y se forma hielo en la superficie, que flota sobre el agua líquida. Este hielo aísla el agua que se encuentra debajo, impidiendo que se congele. Sin esta protección, la mayoría de los organismos acuáticos que viven en lagos perecerían durante el invierno. ^[59]

El agua es un material diamagnético . ^[60] Aunque la interacción es débil, con imanes superconductores puede alcanzar una interacción notable. ^[60]

A una presión de una atmósfera (atm), el hielo se derrite o el agua se congela (solidifica) a 0 °C (32 °F) y el agua hierve o el vapor se condensa a 100 °C (212 °F). Sin embargo, incluso por debajo del punto de ebullición, el agua puede convertirse en vapor en su superficie por evaporación (la vaporización en todo el líquido se conoce como ebullición ). La sublimación y la deposición también ocurren en las superficies. ^[52] Por ejemplo, la escarcha se deposita en superficies frías mientras que los copos de nieve se forman por deposición en una partícula de aerosol o núcleo de hielo. ^[61] En el proceso de liofilización , un alimento se congela y luego se almacena a baja presión para que el hielo en su superficie se sublime. ^[62]

Los puntos de fusión y ebullición dependen de la presión. Una buena aproximación de la tasa de cambio de la temperatura de fusión con la presión se da mediante la relación de Clausius-Clapeyron :

$${\displaystyle {\frac {dT}{dP}}={\frac {T\left(v_{\text{L}}-v_{\text{S}}\right)}{L_{\text{f}}}}}$$

donde y son los volúmenes molares de las fases líquida y sólida, y es el calor latente molar de fusión. En la mayoría de las sustancias, el volumen aumenta cuando se produce la fusión, por lo que la temperatura de fusión aumenta con la presión. Sin embargo, debido a que el hielo es menos denso que el agua, la temperatura de fusión disminuye. ^[53] En los glaciares, la fusión por presión puede ocurrir bajo volúmenes de hielo suficientemente gruesos, lo que da lugar a lagos subglaciales . ^{[63] [64]}${\displaystyle v_{\text{L}}}$${\displaystyle v_{\text{S}}}$${\displaystyle L_{\text{f}}}$

La relación de Clausius-Clapeyron también se aplica al punto de ebullición, pero con la transición de líquido a gas la fase de vapor tiene una densidad mucho menor que la fase líquida, por lo que el punto de ebullición aumenta con la presión. ^[65] El agua puede permanecer en estado líquido a altas temperaturas en las profundidades del océano o bajo tierra. Por ejemplo, las temperaturas superan los 205 °C (401 °F) en Old Faithful , un géiser en el Parque Nacional de Yellowstone . ^[66] En los respiraderos hidrotermales , la temperatura puede superar los 400 °C (752 °F). ^[67]

A nivel del mar , el punto de ebullición del agua es de 100 °C (212 °F). A medida que la presión atmosférica disminuye con la altitud, el punto de ebullición disminuye 1 °C cada 274 metros. Cocinar a gran altitud lleva más tiempo que cocinar a nivel del mar. Por ejemplo, a 1524 metros (5000 pies), el tiempo de cocción debe aumentarse en una cuarta parte para lograr el resultado deseado. ^[68] Por el contrario, se puede utilizar una olla a presión para reducir los tiempos de cocción elevando la temperatura de ebullición. ^[69] En el vacío, el agua hervirá a temperatura ambiente. ^[70]

En un diagrama de fases de presión/temperatura (ver figura), hay curvas que separan el sólido del vapor, el vapor del líquido y el líquido del sólido. Estas se encuentran en un único punto llamado punto triple , donde las tres fases pueden coexistir. El punto triple está a una temperatura de 273,16 K (0,01 °C; 32,02 °F) y una presión de 611,657 pascales (0,00604 atm; 0,0887 psi); ^[71] es la presión más baja a la que puede existir agua líquida. Hasta 2019 , el punto triple se utilizaba para definir la escala de temperatura Kelvin . ^{[72] [73]}

La curva de la fase agua/vapor termina en 647,096 K (373,946 °C; 705,103 °F) y 22,064 megapascales (3200,1 psi; 217,75 atm). ^[74] Esto se conoce como el punto crítico . A temperaturas y presiones más altas, las fases líquida y de vapor forman una fase continua llamada fluido supercrítico . Puede comprimirse o expandirse gradualmente entre densidades similares a las de un gas y un líquido; sus propiedades (que son bastante diferentes de las del agua ambiental) son sensibles a la densidad. Por ejemplo, para presiones y temperaturas adecuadas, puede mezclarse libremente con compuestos no polares , incluidos la mayoría de los compuestos orgánicos . Esto lo hace útil en una variedad de aplicaciones, incluida la electroquímica de alta temperatura y como un disolvente o catalizador ecológicamente benigno en reacciones químicas que involucran compuestos orgánicos. En el manto de la Tierra, actúa como disolvente durante la formación, disolución y deposición de minerales. ^{[75] [76]}

La forma normal del hielo en la superficie de la Tierra es el hielo I _h ​​, una fase que forma cristales con simetría hexagonal . Otra con simetría cristalina cúbica , el hielo I _c , puede darse en la atmósfera superior. ^[77] A medida que aumenta la presión, el hielo forma otras estructuras cristalinas . A partir de 2024, se han confirmado veinte experimentalmente y se predicen varias más teóricamente. ^[78] La decimoctava forma de hielo, el hielo XVIII , una fase de hielo superiónico cúbico centrado en las caras, se descubrió cuando una gota de agua se sometió a una onda de choque que elevó la presión del agua a millones de atmósferas y su temperatura a miles de grados, lo que resultó en una estructura de átomos de oxígeno rígidos en los que los átomos de hidrógeno fluían libremente. ^{[79] [80]} Cuando se intercala entre capas de grafeno , el hielo forma una red cuadrada. ^[81]

Los detalles de la naturaleza química del agua líquida no se comprenden bien; algunas teorías sugieren que su comportamiento inusual se debe a la existencia de dos estados líquidos. ^{[55] [82] [83] [84]}

El agua pura suele describirse como insípida e inodora, aunque los humanos tienen sensores específicos que pueden sentir la presencia de agua en la boca, ^{[85] [86]} y se sabe que las ranas pueden olerla. ^[87] Sin embargo, el agua de fuentes ordinarias (incluida el agua mineral ) suele tener muchas sustancias disueltas que pueden darle distintos sabores y olores. Los humanos y otros animales han desarrollado sentidos que les permiten evaluar la potabilidad del agua para evitar el agua demasiado salada o pútrida . ^[88]

El agua pura es visiblemente azul debido a la absorción de luz en la región de c. 600–800 nm. ^[89] El color se puede observar fácilmente en un vaso de agua del grifo colocado contra un fondo blanco puro, a la luz del día. Las principales bandas de absorción responsables del color son sobretonos de las vibraciones de estiramiento O–H . La intensidad aparente del color aumenta con la profundidad de la columna de agua, siguiendo la ley de Beer . Esto también se aplica, por ejemplo, a una piscina cuando la fuente de luz es la luz solar reflejada por las baldosas blancas de la piscina.

En la naturaleza, el color también puede modificarse de azul a verde debido a la presencia de sólidos suspendidos o algas.

En la industria, la espectroscopia de infrarrojo cercano se utiliza con soluciones acuosas, ya que la mayor intensidad de los matices más bajos del agua significa que se pueden emplear cubetas de vidrio con una longitud de trayectoria corta. Para observar el espectro de absorción de estiramiento fundamental del agua o de una solución acuosa en la región de alrededor de 3500 cm ⁻¹ (2,85 μm) ^[90] se necesita una longitud de trayectoria de aproximadamente 25 μm. Además, la cubeta debe ser transparente alrededor de 3500 cm ⁻¹ e insoluble en agua; el fluoruro de calcio es un material que se usa comúnmente para las ventanas de las cubetas con soluciones acuosas.

Las vibraciones fundamentales Raman-activas pueden observarse con, por ejemplo, una celda de muestra de 1 cm.

Las plantas acuáticas , las algas y otros organismos fotosintéticos pueden vivir en aguas de hasta cientos de metros de profundidad, porque la luz solar puede alcanzarlos. Prácticamente no llega luz solar a las partes de los océanos por debajo de los 1.000 metros (3.300 pies) de profundidad.

El índice de refracción del agua líquida (1,333 a 20 °C (68 °F)) es mucho más alto que el del aire (1,0), similar a los de los alcanos y el etanol , pero inferior a los del glicerol (1,473), el benceno (1,501), el disulfuro de carbono (1,627) y los tipos comunes de vidrio (1,4 a 1,6). El índice de refracción del hielo (1,31) es inferior al del agua líquida.

En una molécula de agua, los átomos de hidrógeno forman un ángulo de 104,5° con el átomo de oxígeno. Los átomos de hidrógeno están cerca de dos esquinas de un tetraedro centrado en el oxígeno. En las otras dos esquinas hay pares solitarios de electrones de valencia que no participan en el enlace. En un tetraedro perfecto, los átomos formarían un ángulo de 109,5°, pero la repulsión entre los pares solitarios es mayor que la repulsión entre los átomos de hidrógeno. ^{[91] [92]} La longitud del enlace O–H es de aproximadamente 0,096 nm. ^[93]

Otras sustancias tienen una estructura molecular tetraédrica, por ejemplo el metano ( CH
₄) y sulfuro de hidrógeno ( H
₂S ). Sin embargo, el oxígeno es más electronegativo que la mayoría de los demás elementos, por lo que el átomo de oxígeno tiene una carga parcial negativa mientras que los átomos de hidrógeno tienen una carga parcialmente positiva. Junto con la estructura doblada, esto le da a la molécula un momento dipolar eléctrico y se clasifica como una molécula polar . ^[94]

El agua es un buen disolvente polar , que disuelve muchas sales y moléculas orgánicas hidrófilas , como azúcares y alcoholes simples como el etanol . El agua también disuelve muchos gases, como el oxígeno y el dióxido de carbono , este último que proporciona la efervescencia de las bebidas carbonatadas , los vinos espumosos y las cervezas. Además, muchas sustancias de los organismos vivos, como las proteínas , el ADN y los polisacáridos , se disuelven en agua. Las interacciones entre el agua y las subunidades de estas biomacromoléculas dan forma al plegamiento de proteínas , al apareamiento de bases del ADN y a otros fenómenos cruciales para la vida ( efecto hidrofóbico ).

Muchas sustancias orgánicas (como las grasas, los aceites y los alcanos ) son hidrófobas , es decir, insolubles en agua. Muchas sustancias inorgánicas también son insolubles, incluidos la mayoría de los óxidos metálicos , sulfuros y silicatos .

Debido a su polaridad, una molécula de agua en estado líquido o sólido puede formar hasta cuatro enlaces de hidrógeno con moléculas vecinas. Los enlaces de hidrógeno son aproximadamente diez veces más fuertes que la fuerza de Van der Waals que atrae a las moléculas entre sí en la mayoría de los líquidos. Esta es la razón por la que los puntos de fusión y ebullición del agua son mucho más altos que los de otros compuestos análogos como el sulfuro de hidrógeno. También explican su capacidad calorífica específica excepcionalmente alta (alrededor de 4,2 J / (g·K)), calor de fusión (alrededor de 333 J/g), calor de vaporización ( 2257 J/g ) y conductividad térmica (entre 0,561 y 0,679 W/(m·K)). Estas propiedades hacen que el agua sea más eficaz para moderar el clima de la Tierra , al almacenar calor y transportarlo entre los océanos y la atmósfera. Los enlaces de hidrógeno del agua son de alrededor de 23 kJ/mol (en comparación con un enlace OH covalente a 492 kJ/mol). De esto, se estima que el 90% es atribuible a la electrostática, mientras que el 10% restante es parcialmente covalente. ^[95]

Estos enlaces son la causa de la alta tensión superficial del agua ^[96] y de las fuerzas capilares. La acción capilar se refiere a la tendencia del agua a ascender por un tubo estrecho contra la fuerza de la gravedad . Esta propiedad es la que poseen todas las plantas vasculares , como los árboles. ^{[ cita requerida ]}

El agua es una solución débil de hidróxido de hidronio; existe un equilibrio 2H
₂O ⇌ H
₃Oh⁺
+ OH⁻
, en combinación con la solvatación de los iones hidronio e hidróxido resultantes .

El agua pura tiene una conductividad eléctrica baja , que aumenta con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, como la sal común .

El agua líquida se puede dividir en los elementos hidrógeno y oxígeno al pasar una corriente eléctrica a través de ella, un proceso llamado electrólisis . La descomposición requiere un aporte de energía mayor que el calor liberado por el proceso inverso (285,8 kJ/ mol o 15,9 MJ/kg). ^[98]

Se puede suponer que el agua líquida es incompresible para la mayoría de los propósitos: su compresibilidad varía de 4,4 a5,1 × 10 ⁻¹⁰  Pa ⁻¹ en condiciones normales. ^[99] Incluso en océanos a 4 km de profundidad, donde la presión es de 400 atm, el agua sufre solo una disminución del 1,8% en su volumen. ^[100]

La viscosidad del agua es de aproximadamente 10 ⁻³ Pa· s o 0,01 poise a 20 °C (68 °F), y la velocidad del sonido en agua líquida varía entre 1.400 y 1.540 metros por segundo (4.600 y 5.100 pies/s) dependiendo de la temperatura. El sonido viaja largas distancias en el agua con poca atenuación , especialmente a bajas frecuencias (aproximadamente 0,03 dB /km para 1 kHz ) , una propiedad que es explotada por los cetáceos y los humanos para la comunicación y la detección del entorno ( sónar ). ^[101]

Los elementos metálicos que son más electropositivos que el hidrógeno, en particular los metales alcalinos y alcalinotérreos como el litio , el sodio , el calcio , el potasio y el cesio, desplazan al hidrógeno del agua, formando hidróxidos y liberando hidrógeno. A altas temperaturas, el carbono reacciona con el vapor para formar monóxido de carbono e hidrógeno. ^{[ cita requerida ]}

La hidrología es el estudio del movimiento, la distribución y la calidad del agua en toda la Tierra. El estudio de la distribución del agua se denomina hidrografía . El estudio de la distribución y el movimiento de las aguas subterráneas se denomina hidrogeología , el de los glaciares se denomina glaciología , el de las aguas continentales se denomina limnología y el de la distribución de los océanos se denomina oceanografía . Los procesos ecológicos relacionados con la hidrología son objeto de estudio de la ecohidrología .

La masa colectiva de agua que se encuentra sobre, debajo y encima de la superficie de un planeta se denomina hidrosfera . El volumen aproximado de agua de la Tierra (el suministro total de agua del mundo) es de 1.386 millones de kilómetros cúbicos (333 millones de millas cúbicas). ^[24]

El agua líquida se encuentra en cuerpos de agua , como océanos, mares, lagos, ríos, arroyos, canales , estanques o charcos . La mayor parte del agua de la Tierra es agua de mar . El agua también está presente en la atmósfera en estado sólido, líquido y vapor. También existe como agua subterránea en los acuíferos .

El agua es importante en muchos procesos geológicos. El agua subterránea está presente en la mayoría de las rocas y la presión de esta agua subterránea afecta los patrones de fallas . El agua en el manto es responsable del derretimiento que produce volcanes en las zonas de subducción . En la superficie de la Tierra, el agua es importante en los procesos de meteorización tanto químicos como físicos . El agua, y en menor medida, pero aún significativa, el hielo, también son responsables de una gran cantidad de transporte de sedimentos que ocurre en la superficie de la Tierra. La deposición de sedimentos transportados forma muchos tipos de rocas sedimentarias , que conforman el registro geológico de la historia de la Tierra .

El ciclo del agua (conocido científicamente como ciclo hidrológico) es el intercambio continuo de agua dentro de la hidrosfera , entre la atmósfera , el agua del suelo , el agua superficial , el agua subterránea y las plantas.

El agua se mueve perpetuamente a través de cada una de estas regiones en el ciclo del agua que consiste en los siguientes procesos de transferencia:

• evaporación de los océanos y otros cuerpos de agua al aire y transpiración de las plantas y animales terrestres al aire.
• precipitación , proveniente del vapor de agua que se condensa del aire y cae a la tierra o al océano.
• escorrentía de la tierra que generalmente llega al mar.

La mayor parte del vapor de agua que se encuentra principalmente en el océano regresa a él, pero los vientos transportan el vapor de agua sobre la tierra al mismo ritmo que la escorrentía hacia el mar, alrededor de 47  Tt por año, mientras que la evaporación y la transpiración que ocurren en las masas terrestres también contribuyen con otras 72 Tt por año. La precipitación, a un ritmo de 119 Tt por año sobre la tierra, tiene varias formas: las más comunes son lluvia, nieve y granizo , con alguna contribución de la niebla y el rocío . ^[102] El rocío son pequeñas gotas de agua que se condensan cuando una alta densidad de vapor de agua se encuentra con una superficie fría. El rocío generalmente se forma por la mañana cuando la temperatura es más baja, justo antes del amanecer y cuando la temperatura de la superficie de la Tierra comienza a aumentar. ^[103] El agua condensada en el aire también puede refractar la luz solar para producir arcoíris .

El agua de escorrentía a menudo se acumula en las cuencas hidrográficas y desemboca en los ríos. A través de la erosión , la escorrentía moldea el medio ambiente creando valles fluviales y deltas que proporcionan un suelo rico y un terreno nivelado para el establecimiento de centros de población. Una inundación ocurre cuando una zona de tierra, generalmente baja, se cubre de agua, lo que ocurre cuando un río se desborda o se produce una marejada ciclónica. Por otro lado, la sequía es un período prolongado de meses o años en el que una región nota una deficiencia en su suministro de agua. Esto ocurre cuando una región recibe constantemente precipitaciones por debajo de la media, ya sea debido a su topografía o debido a su ubicación en términos de latitud .

Los recursos hídricos son recursos naturales de agua que son potencialmente útiles para los seres humanos, ^[104] por ejemplo como fuente de suministro de agua potable o agua de riego . El agua se presenta tanto en forma de "reservas" como de "flujos". El agua puede almacenarse en forma de lagos, vapor de agua, agua subterránea o acuíferos, y hielo y nieve. Del volumen total de agua dulce mundial, se estima que el 69 por ciento está almacenado en glaciares y cubiertas de nieve permanente; el 30 por ciento está en aguas subterráneas; y el 1 por ciento restante en lagos, ríos, la atmósfera y la biota. ^[105] El tiempo que el agua permanece almacenada es muy variable: algunos acuíferos consisten en agua almacenada durante miles de años, pero los volúmenes de los lagos pueden fluctuar según la estación, disminuyendo durante los períodos secos y aumentando durante los húmedos. Una fracción sustancial del suministro de agua para algunas regiones consiste en agua extraída del agua almacenada en reservas, y cuando las extracciones exceden la recarga, las reservas disminuyen. Según algunas estimaciones, hasta un 30 por ciento del agua total utilizada para riego proviene de extracciones insostenibles de aguas subterráneas, lo que causa su agotamiento . ^[106]

El agua de mar contiene en promedio alrededor de un 3,5% de cloruro de sodio , además de cantidades más pequeñas de otras sustancias. Las propiedades físicas del agua de mar difieren de las del agua dulce en algunos aspectos importantes. Se congela a una temperatura más baja (alrededor de -1,9 °C (28,6 °F)) y su densidad aumenta con la disminución de la temperatura hasta el punto de congelación, en lugar de alcanzar la densidad máxima a una temperatura por encima del punto de congelación. La salinidad del agua en los principales mares varía de aproximadamente el 0,7% en el mar Báltico al 4,0% en el mar Rojo . (El mar Muerto , conocido por sus niveles de salinidad ultraelevados de entre el 30 y el 40%, es en realidad un lago salado ).

Las mareas son el ascenso y descenso cíclico de los niveles locales del mar causados ​​por las fuerzas de marea de la Luna y el Sol que actúan sobre los océanos. Las mareas causan cambios en la profundidad de los cuerpos de agua marinos y estuarinos y producen corrientes oscilantes conocidas como corrientes de marea. La marea cambiante producida en un lugar determinado es el resultado de las posiciones cambiantes de la Luna y el Sol en relación con la Tierra, junto con los efectos de la rotación de la Tierra y la batimetría local . La franja de costa que está sumergida durante la marea alta y expuesta durante la marea baja, la zona intermareal , es un producto ecológico importante de las mareas oceánicas.

Desde un punto de vista biológico , el agua tiene muchas propiedades distintivas que son fundamentales para la proliferación de la vida. Lleva a cabo esta función al permitir que los compuestos orgánicos reaccionen de formas que, en última instancia, permiten la replicación . Todas las formas de vida conocidas dependen del agua. El agua es vital tanto como disolvente en el que se disuelven muchos de los solutos del cuerpo como parte esencial de muchos procesos metabólicos dentro del cuerpo. El metabolismo es la suma total del anabolismo y el catabolismo . En el anabolismo, el agua se elimina de las moléculas (a través de reacciones químicas enzimáticas que requieren energía) para hacer crecer moléculas más grandes (por ejemplo, almidones, triglicéridos y proteínas para el almacenamiento de combustibles e información). En el catabolismo, el agua se utiliza para romper enlaces con el fin de generar moléculas más pequeñas (por ejemplo, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos para ser utilizados como combustibles para el uso energético u otros fines). Sin agua, estos procesos metabólicos particulares no podrían existir.

El agua es fundamental tanto para la fotosíntesis como para la respiración. Las células fotosintéticas utilizan la energía del sol para separar el hidrógeno del agua del oxígeno. ^[107] En presencia de la luz solar, el hidrógeno se combina con el CO
₂(absorbida del aire o del agua) para formar glucosa y liberar oxígeno. ^[108] Todas las células vivas utilizan dichos combustibles y oxidan el hidrógeno y el carbono para capturar la energía del sol y reformar el agua y el CO.
₂en el proceso (respiración celular).

El agua también es fundamental para la neutralidad ácido-base y la función enzimática. Un ácido, un ion hidrógeno ( H⁺
, es decir, un donante de protones, puede ser neutralizado por una base, un aceptor de protones como un ion hidróxido ( OH⁻
) para formar agua. Se considera que el agua es neutra, con un pH (el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno) de 7 en un estado ideal. Los ácidos tienen valores de pH inferiores a 7, mientras que las bases tienen valores superiores a 7.

Las aguas superficiales de la Tierra están llenas de vida. Las primeras formas de vida aparecieron en el agua; casi todos los peces viven exclusivamente en el agua, y hay muchos tipos de mamíferos marinos, como los delfines y las ballenas. Algunos tipos de animales, como los anfibios, pasan parte de su vida en el agua y parte en la tierra. Las plantas como las algas crecen en el agua y son la base de algunos ecosistemas submarinos. El plancton es, en general, la base de la cadena alimentaria oceánica .

Los vertebrados acuáticos deben obtener oxígeno para sobrevivir, y lo hacen de diversas formas. Los peces tienen branquias en lugar de pulmones , aunque algunas especies de peces, como el pez pulmonado , tienen ambos. Los mamíferos marinos , como los delfines, las ballenas, las nutrias y las focas , necesitan salir a la superficie periódicamente para respirar aire. Algunos anfibios pueden absorber oxígeno a través de su piel. Los invertebrados exhiben una amplia gama de modificaciones para sobrevivir en aguas poco oxigenadas, incluidos tubos respiratorios (ver sifones de insectos y moluscos ) y branquias ( Carcinus ). Sin embargo, como la vida de los invertebrados evolucionó en un hábitat acuático, la mayoría tiene poca o ninguna especialización para la respiración en el agua.

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Históricamente, la civilización ha florecido alrededor de ríos y vías fluviales importantes; Mesopotamia , una de las llamadas cunas de la civilización , estaba situada entre los grandes ríos Tigris y Éufrates ; la antigua sociedad de los egipcios dependía completamente del Nilo . La temprana civilización del valle del Indo ( c.  3300 a. C.  - c.  1300 a. C. ) se desarrolló a lo largo del río Indo y los afluentes que fluían del Himalaya . Roma también se fundó en las orillas del río italiano Tíber . Grandes metrópolis como Róterdam , Londres , Montreal , París , Nueva York , Buenos Aires , Shanghái , Tokio , Chicago y Hong Kong deben su éxito en parte a su fácil acceso a través del agua y la consiguiente expansión del comercio. Las islas con puertos de agua segura, como Singapur , han florecido por la misma razón. En lugares como el norte de África y Oriente Medio, donde el agua es más escasa, el acceso al agua potable fue y es un factor importante para el desarrollo humano.

El agua apta para el consumo humano se denomina agua potable. El agua que no es potable puede volverse potable mediante filtración o destilación , o mediante una variedad de otros métodos . Más de 660 millones de personas no tienen acceso a agua potable segura. ^{[109] [110]}

El agua que no es apta para beber pero que no es dañina para los humanos cuando se utiliza para nadar o bañarse recibe diversos nombres además de agua potable o agua potable, y a veces se la llama agua segura o "segura para bañarse". El cloro es un irritante de la piel y las membranas mucosas que se utiliza para que el agua sea segura para bañarse o beber. Su uso es altamente técnico y suele estar controlado por regulaciones gubernamentales (normalmente 1 parte por millón (ppm) para el agua potable y 1-2 ppm de cloro que aún no haya reaccionado con impurezas para el agua de baño). El agua para bañarse puede mantenerse en condiciones microbiológicas satisfactorias utilizando desinfectantes químicos como el cloro o el ozono o mediante el uso de luz ultravioleta .

La recuperación de agua es el proceso de convertir las aguas residuales (más comúnmente aguas residuales , también llamadas aguas residuales municipales) en agua que puede reutilizarse para otros fines. Hay 2.300 millones de personas que residen en países con escasez de agua, lo que significa que cada individuo recibe menos de 1.700 metros cúbicos (60.000 pies cúbicos) de agua al año. Cada año se producen a nivel mundial 380 mil millones de metros cúbicos (13 × 10 ¹²  pies cúbicos) de aguas residuales municipales. ^{[111] [112] [113]}^

El agua dulce es un recurso renovable, que se recircula mediante el ciclo hidrológico natural , pero las presiones sobre el acceso a ella son resultado de la distribución naturalmente desigual en el espacio y el tiempo, las crecientes demandas económicas de la agricultura y la industria y el aumento de la población. En la actualidad, casi mil millones de personas en todo el mundo carecen de acceso a agua potable y asequible. En 2000, las Naciones Unidas establecieron los Objetivos de Desarrollo del Milenio para el agua a fin de reducir a la mitad para 2015 la proporción de personas en todo el mundo sin acceso a agua potable y saneamiento . El progreso hacia esa meta fue desigual, y en 2015 la ONU se comprometió con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de lograr el acceso universal a agua potable y saneamiento asequible para 2030. La mala calidad del agua y el saneamiento deficiente son mortales; unos cinco millones de muertes al año son causadas por enfermedades relacionadas con el agua. La Organización Mundial de la Salud estima que el agua potable podría prevenir 1,4 millones de muertes infantiles por diarrea cada año. ^[114]

En los países en desarrollo, el 90% de todas las aguas residuales municipales todavía llegan sin tratamiento a los ríos y arroyos locales. ^[115] Unos 50 países, con aproximadamente un tercio de la población mundial, también sufren de escasez de agua media o alta y 17 de ellos extraen más agua anualmente de la que se recarga a través de sus ciclos hídricos naturales. ^[116] La presión no sólo afecta a los cuerpos de agua dulce superficiales como ríos y lagos, sino que también degrada los recursos de agua subterránea.

El uso humano más importante del agua es la agricultura, incluida la agricultura de regadío, que representa entre el 80 y el 90 por ciento del consumo humano total de agua. ^[118] En los Estados Unidos, el 42% del agua dulce extraída para su uso se destina al riego, pero la gran mayoría del agua "consumida" (utilizada y no devuelta al medio ambiente) se destina a la agricultura. ^[119]

El acceso al agua potable suele darse por sentado, especialmente en los países desarrollados que han construido sofisticados sistemas de recolección, purificación y distribución de agua, y eliminación de aguas residuales. Pero las crecientes presiones económicas, demográficas y climáticas están aumentando las preocupaciones sobre los problemas del agua, lo que lleva a una mayor competencia por los recursos hídricos fijos, dando lugar al concepto de pico hídrico . ^[120] A medida que las poblaciones y las economías siguen creciendo, el consumo de carne sedienta de agua se expande y surgen nuevas demandas de biocombustibles o nuevas industrias que consumen mucha agua, es probable que surjan nuevos desafíos hídricos. ^[121]

En 2007, el Instituto Internacional de Gestión del Agua de Sri Lanka realizó una evaluación de la gestión del agua en la agricultura para ver si el mundo tenía agua suficiente para proporcionar alimentos a su creciente población. ^[122] Se evaluó la disponibilidad actual de agua para la agricultura a escala mundial y se trazaron mapas de las ubicaciones que sufren escasez de agua. Se encontró que una quinta parte de la población mundial, más de 1.200 millones, vive en zonas de escasez física de agua , donde no hay agua suficiente para satisfacer todas las demandas. Otros 1.600 millones de personas viven en zonas que experimentan escasez económica de agua , donde la falta de inversión en agua o la capacidad humana insuficiente hacen imposible que las autoridades satisfagan la demanda de agua. El informe concluyó que sería posible producir los alimentos necesarios en el futuro, pero que la continuación de la producción de alimentos y las tendencias ambientales actuales conducirían a crisis en muchas partes del mundo. Para evitar una crisis mundial del agua, los agricultores tendrán que esforzarse por aumentar la productividad para satisfacer las crecientes demandas de alimentos, mientras que las industrias y las ciudades encuentran formas de utilizar el agua de manera más eficiente. ^[123]

La escasez de agua también es causada por la producción de productos que requieren un uso intensivo de agua. Por ejemplo, el algodón : para producir 1 kg de algodón (equivalente a un par de jeans) se necesitan 10,9 metros cúbicos de agua. Si bien el algodón representa el 2,4% del uso mundial de agua, el agua se consume en regiones que ya corren el riesgo de sufrir escasez de agua. Se han causado daños ambientales significativos: por ejemplo, el desvío de agua por parte de la ex Unión Soviética de los ríos Amu Darya y Syr Darya para producir algodón fue en gran medida responsable de la desaparición del Mar de Aral . ^[124]

• 
  Necesidad de agua por tonelada de producto alimenticio
• Distribución de agua en riego por goteo subterráneo
• 
  Riego de cultivos extensivos

El 7 de abril de 1795, el gramo se definió en Francia como igual al «peso absoluto de un volumen de agua pura igual a un cubo de una centésima de metro, y a la temperatura de fusión del hielo». ^[125] Sin embargo, para fines prácticos, se requería un patrón de referencia metálico, mil veces más pesado que el kilogramo. Por lo tanto, se encargó un trabajo para determinar con precisión la masa de un litro de agua. A pesar de que la definición decretada del gramo especificaba agua a 0 °C (32 °F) —una temperatura altamente reproducible— , los científicos optaron por redefinir el patrón y realizar sus mediciones a la temperatura de mayor densidad del agua , que se medía en ese momento como 4 °C (39 °F). ^[126]

La escala de temperatura Kelvin del sistema SI se basaba en el punto triple del agua, definido exactamente como 273,16 K (0,01 °C; 32,02 °F), pero a partir de mayo de 2019 se basa en la constante de Boltzmann . La escala es una escala de temperatura absoluta con el mismo incremento que la escala de temperatura Celsius, que originalmente se definió de acuerdo con el punto de ebullición (establecido en 100 °C (212 °F)) y el punto de fusión (establecido en 0 °C (32 °F)) del agua.

El agua natural se compone principalmente de los isótopos hidrógeno-1 y oxígeno-16, pero también hay una pequeña cantidad de isótopos más pesados ​​oxígeno-18, oxígeno-17 e hidrógeno-2 ( deuterio ). El porcentaje de los isótopos más pesados ​​es muy pequeño, pero aún así afecta las propiedades del agua. El agua de los ríos y lagos tiende a contener menos isótopos pesados ​​que el agua de mar. Por lo tanto, el agua estándar se define en la especificación de agua oceánica media estándar de Viena .

El cuerpo humano contiene entre un 55% y un 78% de agua, dependiendo del tamaño corporal. ^{[127] [ ¿ fuente generada por el usuario? ]} Para funcionar correctamente, el cuerpo requiere entre uno y siete litros (0,22 y 1,54 imp gal; 0,26 y 1,85 US gal) ^{[ cita requerida ]} de agua por día para evitar la deshidratación ; la cantidad precisa depende del nivel de actividad, la temperatura, la humedad y otros factores. La mayor parte de esto se ingiere a través de alimentos o bebidas distintos al beber agua pura. No está claro cuánta ingesta de agua necesitan las personas sanas, aunque la Asociación Dietética Británica recomienda que 2,5 litros de agua total al día es el mínimo para mantener una hidratación adecuada, incluidos 1,8 litros (6 a 7 vasos) obtenidos directamente de las bebidas. ^[128] La literatura médica favorece un consumo menor, típicamente 1 litro de agua para un hombre promedio, excluyendo los requisitos adicionales debido a la pérdida de líquido por ejercicio o clima cálido. ^[129]

Los riñones sanos pueden excretar de 0,8 a 1 litro de agua por hora, pero el estrés, como el ejercicio, puede reducir esta cantidad. Las personas pueden beber mucha más agua de la necesaria mientras hacen ejercicio, lo que las pone en riesgo de intoxicación hídrica (hiperhidratación), que puede ser fatal. ^{[130] [131]} La afirmación popular de que "una persona debería consumir ocho vasos de agua al día" parece no tener una base científica real. ^[132] Los estudios han demostrado que la ingesta adicional de agua, especialmente hasta 500 mililitros (18 onzas líquidas imp; 17 onzas líquidas estadounidenses) a la hora de comer, se asoció con la pérdida de peso. ^{[133] [134] [135] [136] [137] [138]} La ingesta adecuada de líquidos es útil para prevenir el estreñimiento. ^[139]

Una recomendación original para la ingesta de agua en 1945 por parte del Consejo de Alimentos y Nutrición del Consejo Nacional de Investigación de los EE. UU. decía: "Un estándar ordinario para personas diversas es 1 mililitro por cada caloría de alimento. La mayor parte de esta cantidad está contenida en alimentos preparados". ^[140] El último informe de ingesta de referencia dietética por parte del Consejo Nacional de Investigación de los EE. UU. en general recomendaba, basándose en la ingesta total media de agua de los datos de la encuesta de los EE. UU. (incluyendo fuentes de alimentos): 3,7 litros (0,81 gal imp; 0,98 gal EE. UU.) para hombres y 2,7 ​​litros (0,59 gal imp; 0,71 gal EE. UU.) de agua total para mujeres, señalando que el agua contenida en los alimentos proporcionó aproximadamente el 19% de la ingesta total de agua en la encuesta. ^[141]

En concreto, las mujeres embarazadas y lactantes necesitan líquidos adicionales para mantenerse hidratadas. El Instituto de Medicina de Estados Unidos recomienda que, de media, los hombres consuman 3 litros (0,66 gal imp; 0,79 gal EE.UU.) y las mujeres 2,2 litros (0,48 gal imp; 0,58 gal EE.UU.); las mujeres embarazadas deberían aumentar la ingesta a 2,4 litros (0,53 gal imp; 0,63 gal EE.UU.) y las mujeres lactantes deberían consumir 3 litros (12 tazas), ya que durante la lactancia se pierde una cantidad especialmente grande de líquido. ^[142] También se observa que normalmente, alrededor del 20% de la ingesta de agua procede de los alimentos, mientras que el resto procede del agua potable y de las bebidas ( incluidas las que contienen cafeína ). El agua se excreta del cuerpo de múltiples formas: a través de la orina y las heces , a través del sudor y por la exhalación de vapor de agua en el aliento. Con el esfuerzo físico y la exposición al calor, la pérdida de agua aumentará y también pueden aumentar las necesidades diarias de líquidos.

Los seres humanos necesitamos agua con pocas impurezas. Las impurezas más comunes son las sales y óxidos metálicos, como el cobre, el hierro, el calcio y el plomo ^{[143] [ cita completa requerida ]} y las bacterias nocivas, como Vibrio . Algunos solutos son aceptables e incluso deseables para mejorar el sabor y proporcionar los electrolitos necesarios ^[144] .

El mayor recurso de agua dulce (en términos de volumen) apto para beber es el lago Baikal en Siberia. ^[145]

El lavado es un método de limpieza que se realiza habitualmente con agua y jabón o detergente . El lavado regular y posterior enjuague del cuerpo y la ropa es parte esencial de una buena higiene y salud. ^{[146] [147] [148]}

A menudo, las personas utilizan jabones y detergentes para ayudar a emulsionar los aceites y las partículas de suciedad y poder eliminarlas. El jabón se puede aplicar directamente, con la ayuda de una toallita o con la ayuda de esponjas o herramientas de limpieza similares .

En contextos sociales, el lavado se refiere al acto de bañarse o lavar diferentes partes del cuerpo, como las manos , el cabello o la cara . El lavado excesivo puede dañar el cabello, causando caspa, o causar piel áspera o lesiones cutáneas. ^{[149] [150]} Algunos lavados del cuerpo se realizan ritualmente en religiones como el cristianismo y el judaísmo, como un acto de purificación .

El lavado también puede referirse al lavado de objetos. Por ejemplo, lavar ropa u otros artículos de tela, como sábanas, o lavar platos o utensilios de cocina . Mantener limpios los objetos, especialmente si interactúan con los alimentos o la piel, puede ayudar con la higiene. Otros tipos de lavado se centran en mantener la limpieza y la durabilidad de los objetos que se ensucian, como lavar el coche , enjabonando el exterior con jabón para coches, o lavar las herramientas utilizadas en un proceso sucio.

El agua se utiliza ampliamente en reacciones químicas como disolvente o reactivo y, con menos frecuencia, como soluto o catalizador. En reacciones inorgánicas, el agua es un disolvente común, que disuelve muchos compuestos iónicos, así como otros compuestos polares como el amoniaco y compuestos estrechamente relacionados con el agua . En reacciones orgánicas, no se suele utilizar como disolvente de reacción, porque no disuelve bien los reactivos y es anfótero (ácido y básico) y nucleófilo . Sin embargo, estas propiedades a veces son deseables. Además, se ha observado la aceleración de las reacciones de Diels-Alder por el agua. El agua supercrítica ha sido recientemente un tema de investigación. El agua supercrítica saturada de oxígeno quema contaminantes orgánicos de manera eficiente.

El agua y el vapor son un fluido común utilizado para el intercambio de calor , debido a su disponibilidad y alta capacidad térmica , tanto para enfriar como para calentar. El agua fría puede incluso estar disponible de forma natural en un lago o en el mar. Es especialmente eficaz para transportar calor a través de la vaporización y condensación del agua debido a su gran calor latente de vaporización . Una desventaja es que los metales que se encuentran comúnmente en industrias como el acero y el cobre se oxidan más rápido con agua y vapor sin tratar. En casi todas las centrales térmicas , el agua se utiliza como fluido de trabajo (se utiliza en un circuito cerrado entre la caldera, la turbina de vapor y el condensador) y como refrigerante (se utiliza para intercambiar el calor residual con un cuerpo de agua o llevarlo por evaporación en una torre de enfriamiento ). En los Estados Unidos, la refrigeración de las centrales eléctricas es el mayor uso de agua. ^[152]

En la industria de la energía nuclear , el agua también se puede utilizar como moderador de neutrones . En la mayoría de los reactores nucleares , el agua es tanto refrigerante como moderador. Esto proporciona una especie de medida de seguridad pasiva, ya que retirar el agua del reactor también ralentiza la reacción nuclear . Sin embargo, se prefieren otros métodos para detener una reacción y se prefiere mantener el núcleo nuclear cubierto con agua para garantizar una refrigeración adecuada.

El agua tiene un alto calor de vaporización y es relativamente inerte, lo que la convierte en un buen líquido extintor de incendios . La evaporación del agua aleja el calor del fuego. Es peligroso utilizar agua en incendios que involucran aceites y solventes orgánicos porque muchos materiales orgánicos flotan en el agua y esta tiende a esparcir el líquido en llamas.

El uso de agua para combatir incendios también debe tener en cuenta los riesgos de una explosión de vapor , que puede ocurrir cuando se utiliza agua en incendios muy calientes en espacios confinados, y de una explosión de hidrógeno, cuando las sustancias que reaccionan con el agua, como ciertos metales o carbono caliente como el carbón, el carbón vegetal o el grafito de coque , descomponen el agua y producen gas de agua .

La potencia de tales explosiones se vio en el desastre de Chernóbil , aunque en este caso el agua involucrada no procedía de la extinción del incendio, sino del propio sistema de refrigeración por agua del reactor. La explosión de vapor se produjo cuando el sobrecalentamiento extremo del núcleo hizo que el agua se convirtiera en vapor. Es posible que se produjera una explosión de hidrógeno como resultado de una reacción entre el vapor y el circonio caliente .

Algunos óxidos metálicos, sobre todo los de metales alcalinos y alcalinotérreos , producen tanto calor en reacción con el agua que pueden provocar un incendio. El óxido alcalinotérreo cal viva , también conocido como óxido de calcio, es una sustancia producida en masa que suele transportarse en bolsas de papel. Si estas se empapan, pueden incendiarse al reaccionar su contenido con el agua. ^[153]

Los seres humanos utilizan el agua para muchos fines recreativos, así como para hacer ejercicio y practicar deportes. Algunos de estos incluyen natación, esquí acuático , paseos en bote , surf y buceo . Además, algunos deportes, como el hockey sobre hielo y el patinaje sobre hielo , se practican sobre hielo. Las orillas de los lagos, las playas y los parques acuáticos son lugares populares para que la gente vaya a relajarse y disfrutar de la recreación. Muchos encuentran que el sonido y la apariencia del agua fluyendo son relajantes, y las fuentes y otras estructuras de agua fluyente son decoraciones populares. Algunos mantienen peces y otra flora y fauna dentro de acuarios o estanques para exhibición, diversión y compañía. Los seres humanos también utilizan el agua para deportes de nieve como esquí , trineo , motos de nieve o snowboard , que requieren que el agua esté a baja temperatura, ya sea como hielo o cristalizada en nieve .

La industria del agua proporciona servicios de agua potable y de tratamiento de aguas residuales (incluido el tratamiento de aguas residuales ) a hogares e industrias. Las instalaciones de suministro de agua incluyen pozos de agua , cisternas para la recolección de agua de lluvia , redes de suministro de agua e instalaciones de purificación de agua , tanques de agua , torres de agua y tuberías de agua , incluidos acueductos antiguos . Se están desarrollando generadores de agua atmosféricos .

El agua potable se recoge a menudo en manantiales , se extrae de perforaciones artificiales (pozos) en el suelo o se bombea de lagos y ríos. Por lo tanto, la construcción de más pozos en lugares adecuados es una forma posible de producir más agua, suponiendo que los acuíferos puedan suministrar un flujo adecuado. Otras fuentes de agua incluyen la recolección de agua de lluvia. El agua puede requerir purificación para el consumo humano. Esto puede implicar la eliminación de sustancias no disueltas, sustancias disueltas y microbios dañinos . Los métodos populares son el filtrado con arena que solo elimina el material no disuelto, mientras que la cloración y la ebullición matan los microbios dañinos. La destilación realiza las tres funciones. Existen técnicas más avanzadas, como la ósmosis inversa . La desalinización de abundante agua de mar es una solución más cara utilizada en climas áridos costeros .

La distribución de agua potable se realiza a través de los sistemas municipales de agua , camiones cisterna o en forma de agua embotellada . Los gobiernos de muchos países tienen programas para distribuir agua a los necesitados sin costo alguno.

Otra opción es reducir el consumo de agua potable únicamente para consumo humano. En algunas ciudades, como Hong Kong, se utiliza ampliamente el agua de mar para las cisternas de los inodoros de toda la ciudad con el fin de conservar los recursos de agua dulce .

La contaminación del agua puede ser el mayor mal uso del agua; en la medida en que un contaminante limita otros usos del agua, se convierte en un desperdicio del recurso, independientemente de los beneficios para el contaminador. Al igual que otros tipos de contaminación, esto no entra en la contabilidad estándar de los costos de mercado, siendo concebido como externalidades que el mercado no puede tener en cuenta. Así, otras personas pagan el precio de la contaminación del agua, mientras que las ganancias de las empresas privadas no se redistribuyen a la población local, víctima de esta contaminación. Los productos farmacéuticos consumidos por los humanos a menudo terminan en los cursos de agua y pueden tener efectos perjudiciales para la vida acuática si se bioacumulan y si no son biodegradables .

Las aguas residuales industriales y municipales suelen tratarse en plantas de tratamiento de aguas residuales . La mitigación de la escorrentía superficial contaminada se aborda mediante una variedad de técnicas de prevención y tratamiento .

Muchos procesos industriales se basan en reacciones que utilizan sustancias químicas disueltas en agua, la suspensión de sólidos en lodos acuosos o el uso de agua para disolver y extraer sustancias, o para lavar productos o equipos de proceso. Procesos como la minería , la fabricación de pulpa química , el blanqueo de pulpa, la fabricación de papel , la producción textil, el teñido, la impresión y el enfriamiento de plantas de energía utilizan grandes cantidades de agua, lo que requiere una fuente de agua dedicada y, a menudo, causa una importante contaminación del agua.

El agua se utiliza para generar energía . La hidroelectricidad es la electricidad que se obtiene a partir de la energía hidroeléctrica . La energía hidroeléctrica proviene del agua que impulsa una turbina conectada a un generador. La hidroelectricidad es una fuente de energía renovable, no contaminante y de bajo costo. La energía se obtiene mediante el movimiento del agua. Por lo general, se construye una presa en un río, creando un lago artificial detrás de él. El agua que fluye fuera del lago pasa a través de turbinas que hacen girar generadores.

La presa de las Tres Gargantas es la central hidroeléctrica más grande del mundo.

El agua a presión se utiliza en las máquinas de corte por chorro de agua y de chorro de agua . Las pistolas de agua a alta presión se utilizan para realizar cortes precisos. Funciona muy bien, es relativamente segura y no es perjudicial para el medio ambiente. También se utiliza para enfriar maquinaria para evitar el sobrecalentamiento o para evitar que las hojas de sierra se sobrecalienten.

El agua también se utiliza en muchos procesos y máquinas industriales, como la turbina de vapor y el intercambiador de calor , además de su uso como disolvente químico . El vertido de agua no tratada procedente de usos industriales es contaminación . La contaminación incluye solutos vertidos (contaminación química) y agua refrigerante vertida ( contaminación térmica ). La industria requiere agua pura para muchas aplicaciones y utiliza una variedad de técnicas de purificación tanto en el suministro como en el vertido de agua.

Hervir , cocinar al vapor y hervir a fuego lento son métodos de cocción populares que a menudo requieren sumergir los alimentos en agua o en su estado gaseoso, vapor. ^[154] El agua también se utiliza para lavar platos . El agua también desempeña muchas funciones críticas dentro del campo de la ciencia de los alimentos .

Los solutos, como las sales y los azúcares, que se encuentran en el agua afectan las propiedades físicas del agua. Los puntos de ebullición y congelación del agua se ven afectados por los solutos, así como por la presión del aire , que a su vez se ve afectada por la altitud. El agua hierve a temperaturas más bajas con la menor presión del aire que se produce a mayores altitudes. Un mol de sacarosa (azúcar) por kilogramo de agua eleva el punto de ebullición del agua en 0,51 °C (0,918 °F), y un mol de sal por kg eleva el punto de ebullición en 1,02 °C (1,836 °F); de manera similar, aumentar el número de partículas disueltas reduce el punto de congelación del agua. ^[155]

Los solutos en el agua también afectan la actividad del agua que afecta muchas reacciones químicas y el crecimiento de microbios en los alimentos. ^[156] La actividad del agua se puede describir como una relación entre la presión de vapor del agua en una solución y la presión de vapor del agua pura. ^[155] Los solutos en el agua reducen la actividad del agua; es importante saberlo porque la mayor parte del crecimiento bacteriano cesa en niveles bajos de actividad del agua. ^[156] El crecimiento microbiano no solo afecta la seguridad de los alimentos, sino también la conservación y la vida útil de los alimentos.

La dureza del agua también es un factor crítico en el procesamiento de alimentos y puede ser alterada o tratada mediante un sistema de intercambio iónico químico. Puede afectar drásticamente la calidad de un producto, además de desempeñar un papel en el saneamiento. La dureza del agua se clasifica en función de la concentración de carbonato de calcio que contiene. El agua se clasifica como blanda si contiene menos de 100 mg/L (Reino Unido) ^[157] o menos de 60 mg/L (EE. UU.) ^{[158] .}

Según un informe publicado por la organización Water Footprint en 2010, un solo kilogramo de carne de res requiere 15 mil litros (3,3 × 10 ³  imp gal; 4,0 × 10 ³  US gal) de agua; sin embargo, los autores también aclaran que se trata de un promedio mundial y que factores circunstanciales determinan la cantidad de agua utilizada en la producción de carne de res. ^[159]^^

El agua para inyección está en la lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud . ^[160]

Gran parte del agua del universo se produce como subproducto de la formación de estrellas . La formación de estrellas va acompañada de un fuerte viento de gas y polvo que sale hacia el exterior. Cuando este flujo de material finalmente impacta en el gas circundante, las ondas de choque que se crean comprimen y calientan el gas. El agua que se observa se produce rápidamente en este gas cálido y denso. ^[162]

El 22 de julio de 2011, un informe describía el descubrimiento de una gigantesca nube de vapor de agua que contenía "140 billones de veces más agua que todos los océanos de la Tierra juntos" alrededor de un cuásar situado a 12.000 millones de años luz de la Tierra. Según los investigadores, el "descubrimiento demuestra que el agua ha estado presente en el universo durante casi toda su existencia". ^{[163] [164]}

Se ha detectado agua en las nubes interestelares de la Vía Láctea . ^[165] Es probable que también exista agua en abundancia en otras galaxias, porque sus componentes, hidrógeno y oxígeno, se encuentran entre los elementos más abundantes del universo. Según los modelos de formación y evolución del Sistema Solar y de otros sistemas estelares, es probable que la mayoría de los demás sistemas planetarios tengan ingredientes similares.

El agua está presente en forma de vapor en:

• Atmósfera del Sol : en cantidades traza detectables ^[166]
• Atmósfera de Mercurio : 3,4% y grandes cantidades de agua en la exosfera de Mercurio ^[167]
• Atmósfera de Venus : 0,002% ^[168]
• Atmósfera de la Tierra : aproximadamente el 0,40 % de la atmósfera total, normalmente entre el 1 y el 4 % en la superficie; así como la de la Luna en cantidades traza ^[169]
• Atmósfera de Marte : 0,03% ^[170]
• Atmósfera de Ceres ^[171]
• Atmósfera de Júpiter : 0,0004% ^[172] – sólo en hielos ; y la de su luna Europa ^[173]
• Atmósfera de Saturno – sólo en hielos ; Encélado : 91% ^[174] y Dione (exosfera) ^{[ cita requerida ]}
• Atmósfera de Urano – en cantidades traza por debajo de 50 bar
• Atmósfera de Neptuno : se encuentra en las capas más profundas ^[175]
• Atmósferas de planetas extrasolares : incluidas las de HD 189733 b ^[176] y HD 209458 b , ^[177] Tau Boötis b , ^[178] HAT-P-11b , ^{[179] [180]} XO-1b , WASP-12b , WASP-17b y WASP-19b . ^[181]
• Atmósferas estelares : no se limitan a las estrellas más frías e incluso se detectan en estrellas calientes gigantes como Betelgeuse , Mu Cephei , Antares y Arcturus . ^{[180] [182]}
• Discos circunestelares : incluidos los de más de la mitad de las estrellas T Tauri , como AA Tauri ^[180] , así como TW Hydrae ^{[183] ​​[184]} IRC +10216 ^[185] y APM 08279+5255 [ ^{163] [164]} VY Canis Majoris y S Persei ^[182] .

El agua líquida está presente en la Tierra, cubriendo el 71% de su superficie. ^[23] El agua líquida también está presente ocasionalmente en pequeñas cantidades en Marte . ^[186] Los científicos creen que el agua líquida está presente en las lunas saturnianas de Encélado , como un océano de 10 kilómetros de espesor aproximadamente a 30-40 kilómetros por debajo de la superficie polar sur de Encélado, ^{[187] [188]} y Titán , como una capa subsuperficial, posiblemente mezclada con amoníaco . ^{[189] La luna} Europa de Júpiter tiene características superficiales que sugieren un océano de agua líquida subsuperficial. ^[190] El agua líquida también puede existir en la luna de Júpiter, Ganímedes, como una capa intercalada entre hielo y roca a alta presión. ^[191]

El agua está presente en forma de hielo en:

• Marte : bajo el regolito y en los polos. ^{[192] [193]}
• Sistema Tierra-Luna: principalmente como capas de hielo en la Tierra y en cráteres lunares y rocas volcánicas ^[194] La NASA informó sobre la detección de moléculas de agua por el Moon Mineralogy Mapper de la NASA a bordo de la nave espacial Chandrayaan-1 de la Organización de Investigación Espacial de la India en septiembre de 2009. ^[195]
• Ceres ^{[196] [197] [198]}
• Las lunas de Júpiter: la superficie de Europa y también la de Ganímedes ^[199] y Calisto ^{[200] [201]}
• Saturno: en el sistema de anillos del planeta ^[202] y en la superficie y el manto de Titán ^[203] y Encélado ^[204]
• Sistema Plutón - Caronte ^[202]
• Cometas ^{[205] [206]} y otros objetos relacionados con el cinturón de Kuiper y la nube de Oort ^[207]

Y también es probable que esté presente en:

• Los polos de Mercurio ^[208]
• Tetis ^[209]

El agua y otros compuestos volátiles probablemente comprenden gran parte de las estructuras internas de Urano y Neptuno y el agua en las capas más profundas puede estar en forma de agua iónica en la que las moléculas se descomponen en una sopa de iones de hidrógeno y oxígeno, y aún más profunda como agua superiónica en la que el oxígeno cristaliza, pero los iones de hidrógeno flotan libremente dentro de la red de oxígeno. ^[210]

La existencia de agua líquida y, en menor medida, de sus formas gaseosas y sólidas en la Tierra es vital para la existencia de vida en la Tierra tal como la conocemos. La Tierra está situada en la zona habitable del Sistema Solar ; si estuviera ligeramente más cerca o más lejos del Sol (aproximadamente un 5%, o unos 8 millones de kilómetros), las condiciones que permiten que las tres formas estén presentes simultáneamente serían mucho menos probables de existir. ^{[211] [212]}

La gravedad de la Tierra le permite mantener una atmósfera . El vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera proporcionan un amortiguador de temperatura ( efecto invernadero ) que ayuda a mantener una temperatura superficial relativamente estable. Si la Tierra fuera más pequeña, una atmósfera más delgada permitiría temperaturas extremas, impidiendo así la acumulación de agua, excepto en los casquetes polares (como en Marte ). ^{[ cita requerida ]}

La temperatura de la superficie de la Tierra ha sido relativamente constante a lo largo del tiempo geológico a pesar de los distintos niveles de radiación solar entrante ( insolación ), lo que indica que un proceso dinámico rige la temperatura de la Tierra a través de una combinación de gases de efecto invernadero y el albedo superficial o atmosférico . Esta propuesta se conoce como la hipótesis de Gaia . ^{[ cita requerida ]}

El estado del agua en un planeta depende de la presión ambiental, que está determinada por la gravedad del planeta. Si un planeta es lo suficientemente masivo, el agua que contiene puede ser sólida incluso a altas temperaturas, debido a la alta presión causada por la gravedad, como se observó en los exoplanetas Gliese 436 b ^[213] y GJ 1214 b ^[214] .

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La política del agua es la política afectada por el agua y los recursos hídricos . El agua, en particular el agua dulce, es un recurso estratégico en todo el mundo y un elemento importante en muchos conflictos políticos. Provoca impactos en la salud y daños a la biodiversidad.

El acceso al agua potable ha mejorado en las últimas décadas en casi todas las partes del mundo, pero aproximadamente mil millones de personas aún carecen de acceso a agua potable y más de 2.500 millones carecen de acceso a un saneamiento adecuado . ^[215] Sin embargo, algunos observadores han estimado que para 2025 más de la mitad de la población mundial se enfrentará a una vulnerabilidad basada en el agua. ^[216] Un informe, publicado en noviembre de 2009, sugiere que para 2030, en algunas regiones en desarrollo del mundo, la demanda de agua superará la oferta en un 50%. ^[217]

Desde 1990, 1.600 millones de personas han obtenido acceso a una fuente de agua potable. ^[218] Se calcula que la proporción de personas en los países en desarrollo con acceso a agua potable ha mejorado del 30% en 1970 ^[219] al 71% en 1990, al 79% en 2000 y al 84% en 2004. ^[215]

Un informe de las Naciones Unidas de 2006 afirmó que "hay suficiente agua para todos", pero que el acceso a ella se ve obstaculizado por la mala gestión y la corrupción. ^[220] Además, las iniciativas mundiales para mejorar la eficiencia de la prestación de la ayuda, como la Declaración de París sobre la Eficacia de la Ayuda , no han sido adoptadas por los donantes del sector del agua con tanta eficacia como lo han sido en el caso de la educación y la salud, lo que potencialmente deja a múltiples donantes trabajando en proyectos superpuestos y a los gobiernos receptores sin poder para actuar. ^[221]

Los autores de la Evaluación Integral de la Gestión del Agua en la Agricultura de 2007 citaron la mala gobernanza como una de las razones de algunas formas de escasez de agua. La gobernanza del agua es el conjunto de procesos formales e informales mediante los cuales se toman decisiones relacionadas con la gestión del agua. La buena gobernanza del agua consiste principalmente en saber qué procesos funcionan mejor en un contexto físico y socioeconómico particular. A veces se han cometido errores al intentar aplicar "modelos" que funcionan en el mundo desarrollado a lugares y contextos del mundo en desarrollo. El río Mekong es un ejemplo; un examen realizado por el Instituto Internacional de Gestión del Agua de las políticas de seis países que dependen del río Mekong para obtener agua concluyó que rara vez se realizaban análisis de costo-beneficio y evaluaciones de impacto ambiental exhaustivos y transparentes. También descubrieron que el proyecto de ley del agua de Camboya era mucho más complejo de lo que debía ser. ^[222]

En 2004, la organización benéfica británica WaterAid informó que un niño muere cada 15 segundos por enfermedades relacionadas con el agua que se pueden prevenir fácilmente y que a menudo están vinculadas a la falta de saneamiento adecuado. ^{[223] [224]}

Desde 2003, el Informe Mundial sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos de las Naciones Unidas , elaborado por el Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos de la UNESCO , ha proporcionado a los responsables de la toma de decisiones herramientas para desarrollar políticas hídricas sostenibles . ^[225] El informe de 2023 afirma que dos mil millones de personas (el 26% de la población) no tienen acceso a agua potable y 3.600 millones (el 46%) carecen de acceso a servicios de saneamiento gestionados de forma segura. ^[226] Las personas que viven en zonas urbanas (2.400 millones) se enfrentarán a la escasez de agua en 2050. ^[225] La escasez de agua se ha descrito como endémica, debido al consumo excesivo y la contaminación . ^[227] El informe afirma que el 10% de la población mundial vive en países con estrés hídrico alto o crítico. Sin embargo, en los últimos 40 años, el consumo de agua ha aumentado alrededor de un 1% por año y se espera que crezca al mismo ritmo hasta 2050. Desde 2000, las inundaciones en los trópicos se han cuadriplicado, mientras que las inundaciones en las latitudes medias del norte se han multiplicado por 2,5. ^[228] El costo de estas inundaciones entre 2000 y 2019 fue de 100.000 muertes y 650 millones de dólares. ^[225]

Entre las organizaciones que se ocupan de la protección del agua se encuentran la Asociación Internacional del Agua (IWA), WaterAid, Water 1st y la Asociación Estadounidense de Recursos Hídricos. El Instituto Internacional de Gestión del Agua lleva a cabo proyectos cuyo objetivo es utilizar una gestión eficaz del agua para reducir la pobreza. Las convenciones relacionadas con el agua son la Convención de las Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificación (CNULD), la Convención Internacional para la Prevención de la Contaminación por los Buques , la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar y la Convención de Ramsar . El Día Mundial del Agua se celebra el 22 de marzo ^[229] y el Día Mundial de los Océanos el 8 de junio. ^[230]

El agua se considera un purificador en la mayoría de las religiones. Las religiones que incorporan el lavado ritual ( ablución ) incluyen el cristianismo , ^[231] el hinduismo , el islam , el judaísmo , el movimiento rastafari , el sintoísmo , el taoísmo y la wicca . La inmersión (o aspersión o afusión ) de una persona en agua es un sacramento central del cristianismo (donde se llama bautismo ); también es parte de la práctica de otras religiones, incluido el islam ( ghusl ), el judaísmo ( mikvah ) y el sijismo ( amrit sanskar ). Además, se realiza un baño ritual en agua pura para los muertos en muchas religiones, incluido el islam y el judaísmo. En el islam, las cinco oraciones diarias se pueden hacer en la mayoría de los casos después de lavar ciertas partes del cuerpo con agua limpia ( wudu ), a menos que no haya agua disponible (ver Tayammum ). En el sintoísmo, el agua se utiliza en casi todos los rituales para limpiar a una persona o un área (por ejemplo, en el ritual del misogi ).

En el cristianismo, el agua bendita es agua que ha sido santificada por un sacerdote con el propósito del bautismo , la bendición de personas, lugares y objetos, o como un medio para repeler el mal. ^{[232] [233]}

En el zoroastrismo , el agua ( āb ) es respetada como fuente de vida. ^[234]

El filósofo griego Empédocles consideraba que el agua era uno de los cuatro elementos clásicos (junto con el fuego, la tierra y el aire ) y la consideraba un ylem o sustancia básica del universo. Tales , a quien Aristóteles describió como un astrónomo e ingeniero, teorizó que la tierra, que es más densa que el agua, surgió del agua. Tales, un monista , creía además que todas las cosas están hechas de agua. Platón creía que la forma del agua es un icosaedro , que fluye fácilmente en comparación con la Tierra, que tiene forma de cubo. ^[235]

La teoría de los cuatro humores corporales asociaba el agua con la flema , por ser fría y húmeda. El elemento clásico del agua también era uno de los cinco elementos de la filosofía tradicional china (junto con la tierra , el fuego , la madera y el metal ).

Algunos sistemas filosóficos asiáticos tradicionales y populares toman el agua como modelo a seguir. La traducción del Dao De Jing de James Legge de 1891 afirma: "La excelencia más alta es como (la del) agua. La excelencia del agua se manifiesta en que beneficia a todas las cosas y en que ocupa, sin esforzarse (por lo contrario), el lugar bajo que a todos los hombres les desagrada. Por lo tanto (su camino) está cerca (del del) Tao " y "No hay nada en el mundo más blando y débil que el agua, y sin embargo, para atacar cosas que son firmes y fuertes no hay nada que pueda tener precedencia sobre ella, porque no hay nada (tan eficaz) por lo que pueda ser cambiada". ^[236] Guanzi en el capítulo "Shui di" 水地 profundiza más sobre el simbolismo del agua, proclamando que "el hombre es agua" y atribuyendo cualidades naturales de la gente de diferentes regiones chinas al carácter de los recursos hídricos locales. ^[237]

El "agua viva" aparece en los cuentos populares germánicos y eslavos como un medio para devolver la vida a los muertos. Téngase en cuenta el cuento de hadas de los hermanos Grimm (" El agua de la vida ") y la dicotomía rusa de agua viva  [ru] y muerta  [ru] . La fuente de la juventud representa un concepto relacionado de aguas mágicas que supuestamente previenen el envejecimiento.

En la importante novela modernista Ulises (1922) del escritor irlandés James Joyce , el capítulo "Ítaca" toma la forma de un catecismo de 309 preguntas y respuestas, una de las cuales se conoce como el "himno del agua". ^{[238] : 91} Según Richard E. Madtes, el himno no es simplemente una "cadena monótona de hechos", sino que sus frases, como su tema, "fluyen y refluyen, se elevan y se hinchan, se juntan y se rompen, hasta que se hunden en la tranquila quietud de los 'pantanos pestilentes, agua de flores marchitas, charcas estancadas en la luna menguante' finales". [ ^{238] : 79} El himno se considera uno de los pasajes más notables de Ítaca y, según el crítico literario Hugh Kenner , logra "la improbable hazaña de elevar a la poesía todo el desorden de información inútil que se ha acumulado en los libros escolares". ^{[238] : 91} El motivo literario del agua representa el tema de la novela de "vida eterna y siempre cambiante", y el himno representa la culminación del motivo en la novela. ^{[238] : 91} El siguiente es el himno citado en su totalidad. ^[239]

¿Qué admiraba en el agua Bloom, amante del agua, recogedor de agua, portador de agua que regresaba a la cordillera?
Su universalidad: su igualdad democrática y su constancia con su naturaleza en la búsqueda de su propio nivel: su vastedad en el océano de la proyección de Mercator: su profundidad insondable en la fosa Sundam del Pacífico que excede las 8.000 brazas: la inquietud de sus olas y partículas superficiales que visitan a su vez todos los puntos de su litoral: la independencia de sus unidades: la variabilidad de los estados del mar: su quietud hidrostática en calma: su turgencia hidrocinética en mareas muertas y vivas: su hundimiento después de la devastación: su esterilidad en los casquetes polares, árticos y antárticos: su importancia climática y comercial: su preponderancia de 3 a 1 sobre la tierra firme del globo: su hegemonía indiscutible que se extiende en leguas cuadradas sobre toda la región debajo del trópico subecuatorial de Capricornio: la estabilidad multisecular de su cuenca primigenia: su lecho lúteofulvioso: su capacidad para disolver y mantener en solución todas las sustancias solubles, incluyendo millones de toneladas de los metales más preciosos: su erosiones lentas de penínsulas y promontorios descendentes: sus depósitos aluviales: su peso, volumen y densidad: su imperturbabilidad en lagunas y estanques de tierras altas: su gradación de colores en las zonas tórridas, templadas y frías: sus ramificaciones vehiculares en corrientes continentales contenidas en lagos y ríos oceánicos confluentes con sus afluentes y corrientes transoceánicas: corriente del golfo, cursos ecuatoriales norte y sur: su violencia en maremotos, trombas marinas, pozos artesianos, erupciones, torrentes, remolinos, crecidas, marejadas, cuencas hidrográficas, divisorias de aguas, géiseres, cataratas, remolinos, vorágines, inundaciones, diluvios, aguaceros: su vasta curva ahorizontal circunterrestre: su secreto en manantiales y humedad latente, revelada por instrumentos rabdománticos o higrométricos y ejemplificada por el pozo junto al agujero en el muro de la puerta de Ashtown, la saturación del aire, la destilación del rocío: la simplicidad de su composición, dos partes constituyentes de hidrógeno con una parte constituyente de oxígeno: sus virtudes curativas: su flotabilidad en las aguas del Mar Muerto: su perseverante capacidad de penetración en canales, barrancos, presas inadecuadas, fugas a bordo: sus propiedades para limpiar, saciar la sed y el fuego, nutrir la vegetación: su infalibilidad como paradigma y modelo: sus metamorfosis como vapor, niebla, nube, lluvia, aguanieve, nieve, granizo: su fuerza en hidrantes rígidos: su variedad de formas en lagos y bahías y golfos y ensenadas y entrañas y lagunas y atolones y archipiélagos y estrechos y fiordos y minches y estuarios de marea y brazos de mar: su solidez en glaciares, icebergs, témpanos de hielo: su docilidad para hacer funcionar ruedas de molino hidráulicas, turbinas, dinamos, centrales eléctricas, blanquerías, tenerías, molinos de sable: su utilidad en canales, ríos, si son navegables, diques flotantes y de sepultura: su potencialidad derivable de las mareas aprovechadas o de los cursos de agua que caen de nivel en nivel: su fauna y flora submarina (anacústica, fotófoba) numéricamente,si no literalmente, los habitantes del globo: su ubicuidad al constituir el 90% del cuerpo humano: la nocividad de sus efluvios en pantanos lacustres, ciénagas pestilentes, agua de flores marchitas, charcas estancadas en la luna menguante.

La pintora y activista Fredericka Foster curó The Value of Water (El valor del agua) en la Catedral de San Juan el Divino de la ciudad de Nueva York, ^[240] que sirvió de base a una iniciativa de un año de la Catedral sobre nuestra dependencia del agua. ^{[241] [242]} La exposición más grande que se haya presentado jamás en la Catedral, ^[243] contó con la participación de más de cuarenta artistas, entre ellos Jenny Holzer , Robert Longo , Mark Rothko , William Kentridge , April Gornik , Kiki Smith , Pat Steir , Alice Dalton Brown , Teresita Fernández y Bill Viola . ^{[244] [245]} Foster creó Think About Water (Piensa en el agua), ^{[246] [ cita completa requerida ]} un colectivo ecológico de artistas que utilizan el agua como tema o medio. Los miembros incluyen a Basia Irland, ^{[247] [ cita completa necesaria ]} Aviva Rahmani , Betsy Damon , Diane Burko , Leila Daw , Stacy Levy , Charlotte Coté, ^[248] Meridel Rubenstein y Anna Macleod .

Para conmemorar el décimo aniversario de la declaración de la ONU sobre el acceso al agua y al saneamiento como un derecho humano, la organización benéfica WaterAid encargó a diez artistas visuales que mostraran el impacto del agua potable en la vida de las personas. ^{[249] [250]}

El "monóxido de dihidrógeno" es un nombre químico técnicamente correcto, pero poco utilizado , para el agua. Este nombre se ha utilizado en una serie de engaños y bromas que se burlan del analfabetismo científico . Esto comenzó en 1983, cuando apareció un artículo del Día de los Inocentes en un periódico de Durand, Michigan . La historia falsa consistía en preocupaciones sobre la seguridad de la sustancia. ^[251]

La palabra "Agua" ha sido utilizada por muchos raperos de Florida como una especie de eslogan o improvisación. Los raperos que han hecho esto incluyen a BLP Kosher y Ski Mask the Slump God . ^[252] Para ir aún más lejos, algunos raperos han hecho canciones enteras dedicadas al agua en Florida, como la canción de Danny Towers de 2023 "Florida Water". ^[253] Otros han hecho canciones enteras dedicadas al agua en su conjunto, como XXXTentacion y Ski Mask the Slump God con su exitosa canción "H2O".