proprietà dell'acqua

Proprietà dell’acqua e le sue caratteristiche

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L’acqua è l’elemento più presente sulla superficie della terra e non a caso viene definito indispensabile per la vita.

Dispone di caratteristiche davvero uniche sia per quanto riguarda l’aspetto chimico che quello fisico.

È responsabile di alcuni fenomeni che spesso riguardano la quotidianità come ad esempio l’ebollizione ad alta temperatura per effetto del suo elevato calore specifico e tanto altro.

Grazie a queste proprietà è possibile portare avanti il ciclo della vita e soddisfare le esigenze di tutti gli esseri viventi partendo dal regno animale fino a quello vegetale.

Scopriamo però nel dettaglio le proprietà dell’acqua.

La molecola dell’acqua, la prima proprietà dell’acqua

Per poter comprendere al meglio le caratteristiche dell’acqua bisogna partire dalla particolare conformazione della sua molecola.
La molecola dell’acqua, infatti, è costituita da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno.
Ha una forma a V che prevede l’atomo di ossigeno al vertice e due piccoli atomi di idrogeno alle estremità opposte.
I due angoli di idrogeno sono separati da un angolo che misura poco più di 104 gradi.
Come tante altri composti anche la molecola dell’acqua è basata sul legame covalente che permette agli atomi di rimanere uniti.
Tuttavia le proprietà fisiche dell’acqua sono da ricondurre soprattutto alla presenza di un altro legame ossia quello a idrogeno.
È un legame che attrae tra loro le molecole d’acqua ed è capace di generare un’attrazione con una intensità che non può essere

comparata a quella di qualsiasi altro liquido.

la molecola dell'acqua

Le caratteristiche dell’acqua

L’acqua è un elemento essenziale per la vita anche in virtù delle sue caratteristiche che lo rendono unico nel suo genere.
Nello specifico le caratteristiche dell’acqua sono:
  • Alta temperatura di ebollizione e fusione
  • Capillarità
  • Calore specifico
  • Aumento volume di congelamento
  • Solvente naturale
  • Alta densità

Analizziamo ogni singola caratteristica con una piccola precisazione finale sul “mistero” del colore dell’acqua che a volte appare trasparente e a volte blu tenue.

Alta temperatura di ebollizione e fusione

Le componenti dell’acqua sono tenute tra di loro attraverso un legame covalente e un legame idrogeno.

Una situazione particolare che non trova uguali in altri liquidi tant’è che la forza di attrazione esistente tra le molecole dell’acqua non è comparabile.

Questa conformazione permette di disporre di incredibili caratteristiche che si possono apprezzare in fenomeni piuttosto comuni. Innanzitutto, la temperatura di ebollizione e di fusione dell’acqua è molto più alta rispetto, ad esempio, a molecole che hanno una conformazione similare.

Se si va ad analizzare le caratteristiche della molecola quella dell’acqua ha una temperatura di ebollizione paragonabile a quella dell’ammoniaca oppure dell’acido cloridrico.

In virtù di ciò, sarebbe lecito attendersi che l’acqua fosse presente a temperatura ambiente nello stato gassoso e non liquido. In realtà questo non avviene in virtù del forte legame idrogeno presente che sposta verso l’alto il punto di ebollizione.

La capillarità e il calore specifico dell’acqua

Un’altra caratteristica molto importante dell’acqua è la cosiddetta capillarità.

L’acqua è in grado di sconfessare il famoso principio dei vasi comunicanti.

In particolare, grazie all’effetto combinato delle forze di coesione e adesione, riesce a risalire le pareti di un recipiente stretto in termini di diametro.

Per questo motivo, ad esempio, quando si utilizza un fazzoletto di carta su una superficie bagnata questo si inzuppa con estrema facilità.

In pratica, si forma una vera e propria attrazione tra la molecola dell’acqua e le molecole della parete del recipiente (oppure del fazzoletto) per cui l’acqua tende a risalire andando verso il recipiente oppure verso qualsiasi altro oggetto.

Viene definita capillarità perché l’effetto è molto più visibile quando si utilizzano dei recipienti dalle dimensioni più ridotte (vasi capillari).

Un’altra proprietà dell’acqua è il suo calore specifico. Ha un valore molto elevato ed è per questo che bisogna donare all’acqua molta energia termica per innalzare la temperatura.

la capillarità dell'acqua

Aumento del volume di congelamento

L’acqua è anche caratterizzata dall’aumento del volume di congelamento.

Un fenomeno che viene apprezzato quotidianamente quando si inserisce nel frigorifero un po’ di acqua magari per ottenere del ghiaccio.

Ci si rende conto che il volume aumenta nel passaggio di stato tra liquido e solido.

In funzione di questa caratteristica, bisogna evitare che l’acqua presente in una tubazione oppure all’interno di una bottiglia di vetro possa avere una temperatura sotto lo zero altrimenti si rischia di rompere la tubatura e soprattutto la bottiglia di vetro.

Solvente naturale e alta densità

La molecola dell’acqua è anche un ottimo solvente in quanto ha la capacità di sciogliere qualsiasi altra tipologia di sostanza.

Un esempio lampante di questa caratteristica lo si ottiene ogni giorno quando si porta ad ebollizione l’acqua per cuocere la pasta e si introduce del sale che viene subito disciolto.

Inoltre, per effetto dell’alta tensione superficiale dell’acqua, alcuni oggetti ed esseri piuttosto leggeri come ad esempio gli insetti, riescono addirittura a camminare sull’acqua perché la loro massa non è in grado di rompere i legami esistenti all’interno delle molecole.

Il colore dell’acqua

Un interrogativo che spesso ci si pone è quello relativo al colore dell’acqua.

E’ risaputo che l’acqua è un liquido incolore e insapore ma in realtà nel caso dell’acqua demineralizzata inserita all’interno di un tubo trasparente ci si rende conto che ha un colore tendente al blu seppur molto tenue.

Il motivo per cui l’acqua viene definita un liquido incolore è legato alla conformazione della sua molecola che non le permette di assorbire alcuna radiazione visibile.

Questo significa che per l’occhio umano è trasparente.

In natura,  troviamo differenti tipi di acqua , che si distinguono in base ai sali e alle sostanze che vi si trovano disciolte:

  • Dolce : come quella dei fiumi, se il contenuto di sali è inferiore a 30 grammi per litro;
  • Salata: come quella del mare, se il contenuto di sali è superiore a 30 grammi per litro;
  • Dura: quando sono presenti elevate concentrazioni di ioni calcio e magnesio;
  • Potabile: adatta all’uso alimentare, gradevole al palato, inodore, incolore e priva di agenti nocivi alla salute;
  • Minerale: contenente sali minerali e oligoelementi utili al nostro organismo.

il colore dell'acqua

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