Proprietà e caratteristiche dell'acqua

L’acqua è uno degli elementi più diffusi sul nostro pianeta. Eppure, non tutti ne conoscono le diverse caratteristiche e le proprietà. Il corpo umano di un adulto è composto da circa il 65% di acqua, mentre quello di un neonato arriva a sfiorare l'80%. L’acqua è un principio alimentare che non produce calorie e che non ha funzioni energetiche, ma è in assoluto il più importante e indispensabile per la vita: basti pensare al fatto che ogni organismo vivente sul pianeta dipende da questo elemento fondamentale del quale non può fare a meno.

 

Scopriamo insieme le caratteristiche dell’acqua e le sue proprietà principali.

 

Cos’è e come si compone una molecola dell’acqua

 

Una molecola di acqua (H2O) è formata da due atomi di idrogeno legati con legame covalente polare a un atomo di ossigeno. Questa molecola è definita “polare”, in quanto è formata da un polo debolmente negativo, che si trova vicino all’ossigeno, e da un altro polo debolmente positivo, vicino all’atomo di idrogeno. La molecola d’acqua ha un diametro di 0,2 nanometri; talmente piccola che in una goccia d’acqua si possono trovare fino 1000 miliardi di miliardi di molecole d’acqua.

 

Quali sono le caratteristiche chimiche e fisiche dell'acqua?

 

• L'acqua è un composto chimico di formula molecolare: La si può trovare facilmente in ognuno dei tre stati della materia: gassoso, liquido, solido.

• L' acqua non ha colore, però riflette quello degli oggetti: il mare è di colore blu perché riflette il cielo. L'acqua non ha neanche un sapore né un odore. L'acqua si presenta quasi sempre allo stato liquido, perciò non ha una forma propria.

• La sua densità è determinata dalla temperatura, mentre è costante al variare della pressione. Generalmente si prende come riferimento per la densità acqua distillata il valore di 1000kg/m³ con un'atmosfera di pressione e 4° C, temperatura alla quale ha il massimo di densità. La densità dell’acqua, alla temperatura di 4° C, è di 1 g/cm3. 

• Il calore specifico dell'acqua è la quantità di energia assorbita (o ceduta) da 1 kg di materiale che provoca un aumento (o una diminuzione) di temperatura di 1 chilogrammo d'acqua. Per alzare o abbassare di 1° C la temperatura di un kg d'acqua è necessaria una quantità di energia pari a 4186 joule.

 

Le proprietà principali dell’acqua

 

• La proprietà più importante dell'acqua è che si tratta di un liquido a temperatura ambiente.

• L’acqua è una sostanza polare: in una molecola di acqua (H2O) la carica parziale negativa è presente in prossimità dell'atomo di ossigeno (O) e una carica parziale positiva è presente in prossimità dei due atomi di idrogeno (H). L’acqua ha un’elevata tensione superficiale in quanto le cariche elettriche permettono alle molecole di rimanere unite le une alle altre. In questo modo piccole quantità d'acqua formano delle masse rotonde, le cosiddette gocce.

• Tra le proprietà dell’acqua c’è sicuramente anche quella che di essere un ottimo solvente, avendo la capacità di spezzare i legami che tengono unite molte sostanze. È ciò che ad esempio avviene con il cloruro di sodio, il comune sale da cucina che si scioglie rapidamente in acqua perché le molecole polari dell’acqua attraggono gli ioni di carica opposta sino a spezzare il legame ionico del cristallo. Un analogo fenomeno avviene nel processo di mineralizzazione, cioè quando l’acqua, passando attraverso le rocce, ne discioglie una parte arricchendosi di sali minerali.

 

Rossella Digiacomo

 

Bibliografia

Principles of chemical nomenclature: a guide to IUPAC recommendations, Blackwell Science Ltd, UK, 1998

Kestin, J.; Sengers, J.V.; Kamgar-Parsi, B.; Levelt Sengers, J.M.H., Thermophysical Properties of Fluid H2O, J. Phys. Chem., 1984

National Institute of Standards and Technology, "Isothermal Properties for Water", 2018

 

 

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