Proprietà e fatti dell'acqua che dovresti sapere

L'acqua è la molecola più abbondante sulla superficie terrestre e una delle molecole più importanti da studiare in chimica. I fatti della chimica dell'acqua rivelano perché questa è una molecola così incredibile.

Che cos'è l'acqua?

L'acqua è un composto chimico. Ogni molecola di acqua, H₂O o HOH, è costituito da due atomi di idrogeno legati a un atomo di ossigeno.

Proprietà dell'acqua

Esistono diverse proprietà importanti dell'acqua che la distinguono dalle altre molecole e la rendono il composto chiave per la vita:

La coesione è una proprietà chiave dell'acqua. A causa della polarità delle molecole, le molecole d'acqua sono attratte l'una dall'altra. Si formano legami idrogeno tra molecole vicine. A causa della sua coesione, l'acqua rimane un liquido a temperature normali anziché vaporizzare in un gas. La coesione porta anche a un'elevata tensione superficiale. Un esempio della tensione superficiale è rappresentato dalla bordatura dell'acqua sulle superfici e dalla capacità degli insetti di camminare sull'acqua liquida senza affondare.
L'adesione è un'altra proprietà dell'acqua. L'adesione è una misura della capacità dell'acqua di attrarre altri tipi di molecole. L'acqua è adesiva alle molecole in grado di formare legami idrogeno con essa. L'adesione e la coesione portano all'azione capillare, che si vede quando l'acqua sale su uno stretto tubo di vetro o all'interno degli steli delle piante.
L'elevato calore specifico e l'elevato calore di vaporizzazione significano molta energia per rompere i legami idrogeno tra le molecole d'acqua. Per questo motivo, l'acqua resiste a sbalzi di temperatura estremi. Questo è importante per il clima e anche per la sopravvivenza delle specie. L'elevato calore della vaporizzazione significa che l'evaporazione dell'acqua ha un significativo effetto di raffreddamento. Molti animali usano il sudore per mantenere la calma, sfruttando questo effetto.
L'acqua è una molecola polare. Ogni molecola è piegata, con l'ossigeno carico negativamente su un lato e la coppia di molecole di idrogeno caricate positivamente sull'altro lato della molecola.
L'acqua è l'unico composto comune che esiste in fase solida, liquida e gassosa in normali condizioni naturali.
L'acqua è anfotera, il che significa che può agire sia da acido che da base. L'autoionizzazione dell'acqua produce H⁺ e OH^- ioni.
Il ghiaccio è meno denso dell'acqua liquida. Per la maggior parte dei materiali, la fase solida è più densa della fase liquida. I legami idrogeno tra le molecole d'acqua sono responsabili della bassa densità del ghiaccio. Una conseguenza importante è che laghi e fiumi si congelano dall'alto verso il basso, con ghiaccio che galleggia sull'acqua.
L'acqua liquida pura a temperatura ambiente è inodore, insipida e quasi incolore. L'acqua ha un debole colore blu, che diventa più evidente in grandi volumi di acqua.
L'acqua ha la seconda più alta entalpia specifica di fusione di tutte le sostanze (dopo l'ammoniaca). L'entalpia specifica di fusione dell'acqua è 333,55 kJ · kg − 1 a 0 ° C.
L'acqua ha la seconda capacità termica specifica più alta di tutte le sostanze conosciute. L'ammoniaca ha il più alto calore specifico. L'acqua ha anche un alto calore di vaporizzazione (40,65 kJ · mol − 1). L'elevato calore specifico e il calore della vaporizzazione derivano dall'elevato grado di legame dell'idrogeno tra le molecole d'acqua. Una conseguenza di ciò è che l'acqua non è soggetta a sbalzi di temperatura rapidi. Sulla Terra, questo aiuta a prevenire drammatici cambiamenti climatici.
L'acqua può essere chiamata solvente universale perché è in grado di dissolvere molte sostanze diverse.

Fatti d'acqua interessanti

Altri nomi per acqua sono monossido di diidrogeno, ossidano, acido idrossilico e idrossido di idrogeno.
La formula molecolare dell'acqua è H₂O
Massa molare: 18.01528 (33) g / mol
Densità: 1000 kg / m³, liquido (4 ° C) o 917 kg / m³, solido
Punto di fusione: 0 ° C, 32 ° F (273,15 K)
Punto di ebollizione: 100 ° C, 212 ° F (373,15 K)
Acidità (pKa): 15,74
Basicità (pKb): 15,74
Indice di rifrazione: (nD) 1.3330
Viscosità: 0,001 Pa s a 20 ° C
Struttura cristallina: esagonale
Forma molecolare: piegata

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