11 Proprietà fisiche e chimiche dell'acqua
Le proprietà fisiche e chimiche dell'acqua ne fanno il composto più importante del pianeta, che integra gli ecosistemi naturali, essendo fondamentali per sostenere e riprodurre la vita sul pianeta.
L'acqua, una risorsa vitale per l'esistenza della vita sul pianeta, è inodore, insipida e incolore, con il 97, 2% che si trova in mari, laghi, fiumi e oceani e il restante 2, 8% sotto forma di acqua dolce.
A partire dal 640 aC il filosofo greco Talete di Mileto affermò che l'acqua è tutto, considerandola come l'elemento base dell'universo.
Nel XVIII secolo confutarono Talete di Mileto, quando il chimico inglese Cavendish, che sintetizzò l'acqua da una combustione di aria e idrogeno, e Lavoisier, propose che l'acqua non fosse un elemento, ma un composto chimico.
Principali proprietà fisico-chimiche dell'acqua
Proprietà fisiche
1- Può essere trovato nei tre stati della materia
L'acqua è un composto chimico che può essere trovato in una forma solida, liquida e gassosa.
Nella sua fase solida, le particelle sono strettamente collegate tra loro, quindi, per esempio, un cubetto di ghiaccio può mantenere la sua forma per un periodo di tempo indipendentemente da dove è immerso.
Nel suo stato solido, l'acqua si trova solitamente sotto forma di ghiaccio in fiocchi di neve, ghiacciai e calotte polari.
Nella sua fase liquida, le molecole vengono separate facendo in modo che l'acqua possa assumere la forma del contenitore che la contiene.
Può essere trovato in natura come pioggia, gocce d'acqua, sotto forma di rugiada sulla vegetazione e negli oceani, nei fiumi, nei laghi e nei mari.
E, nella sua fase gassosa, le molecole sono completamente separate e disordinate, il che fa sì che l'acqua si trasformi in gas o vapore acqueo, riuscendo a trovarla sotto forma di nebbia e vapore, come nel caso delle nuvole.
È grazie a questa proprietà che esistono i processi di evaporazione, condensazione, sublimazione, congelamento, fusione e volatilizzazione.
Questi sono i processi attraverso i quali l'acqua lascia il suo stato liquido per diventare vapore acqueo e congela fino a quando cade sotto forma di pioggia o grandine, essendo in grado di lasciare brina o ghiaccio e anche più tardi con il calore da scongelare.
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2- Ha marcatori di temperatura stabili
L'acqua raggiunge il suo punto di congelamento a zero gradi Celsius e il suo punto di ebollizione a cento gradi.
Quindi, mentre l'acqua ha una temperatura maggiore di zero gradi e meno di cento, sarà sempre in uno stato liquido.
3- Ha un indice di calore specifico elevato
Questo indice si riferisce alla quantità di calore che una sostanza può assorbire. Nel caso dell'acqua, ha un calore specifico che è superiore a qualsiasi altra sostanza, quindi può assorbire grandi quantità di calore e la sua temperatura scende più lentamente di altri liquidi quando rilascia energia quando viene raffreddata.
4- La tensione superficiale è alta
Comprensione di ciò con la quantità di energia necessaria per aumentare la superficie di un liquido per unità di superficie.
Nel caso dell'acqua, le molecole che lo compongono sono unite e hanno una grande forza di coesione, motivo per cui la sua geometria sferica raggiunge il volume massimo in un'area minima.
La tensione superficiale è l'effetto fisico che forma una sorta di membrana elastica dura nello strato superficiale di acqua a riposo.
Ciò consente, ad esempio, che gli insetti si depositino sulle gocce d'acqua senza affondare o che le gocce d'acqua possano essere mantenute a riposo conservando il loro volume in un piccolo spazio.
Proprietà chimiche
5- Composizione
L'acqua è formata da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno, una molecola semplice che ha legami polari che consentono di stabilire ponti di idrogeno tra le molecole adiacenti.
Questa connessione è di grande importanza perché dà le proprietà dell'acqua che gli permettono di avere una massa maggiore e raggiungere punti di fusione e di ebollizione elevati, fondamentali per l'acqua allo stato liquido nella terra.
6- Solvente universale
Grazie a questo, può sciogliere più sostanze di qualsiasi altro liquido. Le sue molecole sono polari, quindi hanno aree di cariche positive e negative.
Allo stesso modo, le sue molecole sono dipolari, cioè l'atomo di ossigeno centrale condivide una coppia di elettroni con ciascuno dei due atomi di idrogeno, che lo rende un ottimo mezzo solvente per composti ionici come minerali e carboidrati.
Questa proprietà dell'acqua è dovuta alla sua capacità di formare ponti di idrogeno con altre sostanze, che si dissolvono quando interagiscono con le molecole polari dell'acqua.
7- Le sue molecole hanno un'alta forza di coesione
Le loro molecole, attraendo l'un l'altro, rimangono legate l'una all'altra. Avendo molecole di idrogeno, queste sono responsabili di stare strettamente insieme formando una struttura compatta che trasforma l'acqua in un liquido incomprensibile grazie alla sua elevata forza di adesione.
8- La sua densità è 1 kg / l
Questa densità aumenta al diminuire della temperatura, raggiungendo una densità massima di 4 gradi.
È a causa di questa proprietà che il ghiaccio può galleggiare nell'acqua, quindi quando un lago o un mare si ghiaccia, lo strato di ghiaccio galleggia sulla superficie isolando il resto del corpo idrico, impedendogli di scongelarsi.
9- Basso grado di ionizzazione,
Questo perché solo una su ogni 551.000.000 di molecole d'acqua è dissociata in una forma ionica. Pertanto, il pH dell'acqua è considerato neutro.
10- Formare combinazioni complesse
È in grado di formare combinazioni complesse legandosi ad alcuni sali, dando origine a idrati, sostanze che contengono acqua.
Allo stesso modo, l'acqua reagisce con molti ossidi metallici e non metallici per formare idrossidi e ossacidi.
11- Genera l'effetto idrofobico
È un fenomeno che può essere visto quando le sostanze non polari vengono a contatto con l'acqua.
Le molecole idrofobiche tendono ad aggregarsi e legarsi escludendo le molecole d'acqua, essendo un chiaro esempio di questa proprietà il fatto che quando si uniscono l'acqua con l'olio la miscela viene separata in una fase acquosa e una oleosa.
