Molecole d'acqua - Hera Ragazzi

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Indice L’elemento acqua Pag. 3 La molecola dell’acqua e la sua struttura Pag. 3 Le proprietà dell’acqua Pag. 3 La tensione superficiale Pag. 4 La capillarità Pag. 4 Il calore specifico e la capacità termica Pag. 4 L’aumento di volume Pag. 5 La solubilità Pag. 5 Le caratteristiche chimiche dell’acqua L’acqua in natura Pag. 6 Pag. 7 La distribuzione delle acque Pag. 7 Il ciclo dell’acqua Pag. 7 Le precipitazioni Pag. 8 L’evaporazione e la traspirazione Pag. 8 L’infiltrazione Pag. 8 Il deflusso superficiale Pag. 9 Gli ambienti d’acqua Pag. 9 Il Mare Adriatico Pag. 9 Le zone umide Pag. 11 I corsi d’acqua Pag. 14 I laghi Pag. 20 Gli ambienti carsici Pag. 22 Le acque termali Pag. 23 Le falde acquifere L’acqua nella società Pag. 23 Pag. 24 Non sempre “chiare, fresche e dolci acque” Pag. 24 L’Acquedotto di Romagna Pag. 27 L’impianto di potabilizzazione di Capaccio e la rete idrica Pag. 27 L’Acquedotto di Romagna e le esigenze di Ravenna: il N.I.P. Pag. 27 La rete acquedottistica odierna Pag. 28 Il nuovo impianto di potabilizzazione di Ravenna Pag. 29 L’alimentazione Pag. 29 I trattamenti delle acque Pag. 29 La qualità delle acque immesse in rete Pag. 30 L’inquinamento delle acque Pag. 32 Gli inquinanti e i loro effetti Pag. 32 Le normative Pag. 33 I liquami domestici Pag. 33 Il depuratore di Ravenna città Pag. 33 La Carta Europea dell’Acqua Proposte didattiche Pag. 39 Pag. 40 La tensione superficiale Pag. 40 La capillarità Pag. 40 Il calore specifico Pag. 41 Le soluzioni Pag. 41 Le caratteristiche chimiche dell’acqua Pag. 42 L’acqua va... in giù, in sù, a livello Pag. 43 Il galleggiamento Pag. 44 I passaggi di stato Pag. 45 Il ciclo dell’acqua Pag. 46 Gli ambienti d’acqua Pag. 47 L’acqua e la città Pag. 52 Bibliografia Pag. 54
➤ ➤ L’acqua è il composto chimico più abbondante della crosta terrestre e nella materia vivente, l’unico composto che esiste libero in natura, l’unico che in natura si trova sia allo stato solido, liquido e di vapore. L’acqua ha una forma semplicissima, H 2O, ma ha delle proprietà eccezionali. E’ una sostanza composta, la cui molecola è formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Sono proprio questi atomi a rendere la molecola speciale dal punto di vista chimico. Analizziamo la sua struttura. Ogni atomo di idrogeno è unito all’ossigeno da un legame covalente. Ogni legame è molto forte e coinvolge due elettroni, uno dell’idrogeno e uno dell’ossigeno, che vengono ‘messi in comune’ tra gli atomi. La molecola d’acqua è complessivamente neutra, cioè dotata di un eguale numero di cariche positive e negative, tuttavia è una molecola polare. A causa della forte attrazione dell’ossigeno per gli elettroni, infatti, questi tendono a restare più tempo intorno al suo nucleo piuttosto che intorno a quelli dell’idrogeno. Come conseguenza di questo si realizzano nella molecola due regioni a carica debolmente positiva in prossimità dei nuclei dell’idrogeno, e due a carica debolmente negativa in prossimità dell’ossigeno, determinando in tal modo la polarità della molecola. Quando una regione dotata di carica si avvicina ad una con carica opposta di una diversa molecola d’acqua, la forza di attrazione determina un legame tra molecole, detto legame idrogeno. Ogni molecola d’acqua ne può formare sino a quattro contemporaneamente. Questo legame è molto più debole di un legame covalente o di un legame ionico ed ha una vita estremamente breve (un legame a idrogeno in acqua allo stato liquido dura circa 10 -11 secondi), ma, in condizioni normali di temperatura e pressione, questi legami si formano e si spezzano in continuazione, riuscendo a sviluppare complessivamente una forza di attrazione considerevole tra le molecole . Legami Idrogeno La presenza dei legami idrogeno conferiscono all’acqua le proprietà che hanno reso possibile la vita sulla Terra, facendo di questa molecola una componente essenziale degli organismi viventi e una protagonista dei cicli e dei fenomeni naturali che determinano le modificazioni dei nostri paesaggi. Le proprietà più significative sono le seguenti: 1. un’elevata tensione superficiale, da cui deriva la capacità dell’acqua di assumere la forma di goccia; 2. l’azione capillare: ovvero la capacità dell’acqua di risalire lungo fessure sottilissime; 3. elevato calore specifico ed elevata capacità termica: vale a dire che, per un dato apporto di calore, la temperatura dell’acqua aumenta molto più lentamente di qualsiasi altra sostanza, e viceversa diminuisce molto più lentamente quando si sottrae calore; 4. l’aumento di volume al di sotto dei 4°C; 5. una buona solubilità. Vediamo ora, uno per uno, quali sono i vantaggi che derivano da queste proprietà. L’elemento acqua 3 Le molecole d’acqua e la sua struttura Molecola d’acqua Le proprietà dell’acqua
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