chimica, 2012, acqua e vita, chiara m., 4 liceo scienze soc
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L'ACQUA E' VITA
L'acqua è una sostanza fondamentale per la vita sulla terra.
Occupa quasi i 2/3 del nostro pianeta ed è proprio per questo che viene chiamata “Oro Blu”.
Inoltre il nostro corpo è formato per il 70% circa di acqua e questo lascia intendere quanto sia importante e indispensabile.
Ma ci sono benifici che non sono così espliciti e leciti.
..Scopriamoli!
L'acqua è un composto chimico di formula molecolare H2O, in cui i due atomi di idrogeno sono legati all'atomo di ossigeno con legame covalente.
La molecola dell'acqua
Una molecola polare
L'acqua è una molecola polare: gli elettroni trascorrono più tempo attorno all'atomo di ossigeno piuttosto che agli atomi di idrogeno. E' questa struttura che dona carica positiva agli atomi di idrogeno e una carica negativa all'atomo di ossigeno.
Il momento dipolare
Queste due cariche opposte, poste a una certa distanza costituiscono un dipolo.
Il momento dipolare esprime la forza di un dipolo elettrico, espressa dal prodotto tra le cariche elettriche e la distanza dei due poli.
Il legame a idrogeno
Il legame a idrogeno è una delle caratteristiche fondamentali dell'acqua, ed è proprio questo che le attribuisce così tanta importanza.
Il legame a idrogeno è un'interazione dipolo-dipolo che ha origine dalla differenza di elettronegatività tra l'atomo di ossigeno e l'atomo di idrogeno. L'ossigeno possiede una carica negativa e l'idrogeno una positiva, perciò quest'ultimo è attratto dall'ossigeno di una molecola vicina; la forza attrattiva che si stabilisce viene chiamata legame a idrogeno.
La rappresentazione mette in evidenza come l'atomo di idrogeno faccia da ponte tra i due atomi di ossigeno.
Il legame a idrogeno è la più grande forza attrattiva intermolecolare.
Il legame a idrogeno è una forza intermolecolare cioè una forza di natura elettrostatica che mantiene le molecole vicine tra di loro. Da ricordare che tra le molecole c'è spazio vuoto.
La densità dell'acqua: da liquido a solido
La prima proprietà di cui il legame a idrogeno è responsabile è il favorire una densità minore all'acqua allo stato solido rispetto alla densità dello stato liquido.
I legami a idrogeno si forma in tutti e due gli stadi; allo stadio solido però la costruzione interna dell'atomo non è più mobile ed è per questo che gli spazi interni alla struttura sono maggiori. Questo fa aumentare il volume del ghiaccio, rispetto alla stessa quantità d'acqua, ma fa diminuire la densità, permettendo al ghiaccio di galleggiare sull'acqua.
La conseguenza fondamentale di questo fenomeno è il mantenimento di acqua allo stato liquido, protetto dal ghiaccio sovrastante, per permettere la vita umana e quella marina.
L'elevato calore specifico dell'acqua
La seconda proprietà che i legami a idrogeno danno all'acqua è l'elevato calore specifico.
L'acqua quando assorbe calore allo stato liquido, prima rompe i legami di idrogeno di conseguenza le molecole aumentano di velocità; al contrario quando si raffredda la ricreazione dei legami a idrogeno comporta una liberazione di energia sotto forma di calore: il raffredamento è molto più lento.
Questa è la spiegazione alla temperatura mite che troviamo nelle vicinanze dei mari o dei laghi.
D'estate l'acqua assorbe calore, che molto lentamente rilascia quando le temperature si abbassano.
Questo è molto importante soprattutto per gli oceani, in cui la temperatura rimane costante in modo da garantire condizioni favorevoli alle specie marine.
La forza di coesione dell'acqua
I legami a idrogeno inoltre favoriscono e aumentano la forza di coesione delle molecole dell'acqua.
La forza di coesione si manifesta con la “compattezza” dell'acqua. Le molecole d'acqua si attraggono una con l'altra, e questa attrazione si sviluppa in ogni direzione.
Una delle conseguenze di questa caratteristica è la possibilità di far risalire l'acqua dalle radice alle foglie degli alberi. L'acqua presente nelle radici viene attratta da quella presenta nel tronco e nelle foglie, permettendole così di risalire e favorire il nutrimento della pianta. E' proprio la forza di coesione alla base di questa attrazione.
Sitografia
Per la mia ricerca ho utilizzato essenzialmente:
Il libro scolastico “Idee della chimica”
La ricerca, per le immagini, di GoggleImmagini
Alcuni siti come Scienzaoggi.it, Molecole in movimento Istituto Tecnico Galilei.
Firmato
Chiara Mangiacasale 4°G