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- La struttura dell’acqua<br />
L’acqua è il composto più importante dell’idrogeno e dell’ossigeno e le sue proprietà<br />
fisico-chimiche ne fanno una sostanza dalle caratteristiche uniche. La sua molecola è<br />
costituita da due atomi di idrogeno e uno di<br />
ossigeno tenuti insieme da legami covalenti<br />
polari formanti un angolo di circa 105°.<br />
Tale geometria conferisce polarità alle<br />
molecole. A causa di tale polarità le molecole<br />
dell’acqua tendono ad accorciarsi in gruppi di<br />
molecole, tra le quali si instaurano veri e propri<br />
legami: legami a idrogeno. La forza di<br />
questi legami dipende dallo stato fisico<br />
dell’acqua. Nello stato solido tali legami<br />
<strong>per</strong>mettono ad ogni molecola di associarsi<br />
saldamente con altre quattro molecole<br />
secondo direzioni ben precise, che<br />
conferiscono al “solido ghiaccio” una<br />
disposizione geometrica tetraedrica che risulta rigida ma con ampi spazi vuoti. La fusione<br />
del ghiaccio porta l’acqua allo stato liquido, nel quale i legami a idrogeno <strong>per</strong>dono la loro<br />
rigidità, con conseguente collasso del reticolo cristallino. In tal modo le molecole si<br />
avvicinano maggiormente, occupando uno spazio minore, così che il liquido acqua diventa<br />
più denso del ghiaccio di circa il 10%. Lo stato gassoso, infine, è caratterizzato<br />
dall’assenza quasi totale dei legami a idrogeno tra le molecole, che, libere di muoversi,<br />
tendono a occupare l’intero volume a loro disposizione.<br />
- Le proprietà<br />
Chimicamente l’acqua è un composto molto stabile, a tem<strong>per</strong>atura su<strong>per</strong>iore ai<br />
2000 °C la sua decomposizione negli elementi costituenti non su<strong>per</strong>a il 2%. Tale stabilità<br />
è, ovviamente, dovuta ai forti legami covalenti tra gli atomi di ossigeno e di idrogeno.<br />
L’acqua reagisce con i metalli alcalini (metalli del 1° gruppo):<br />
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 ↑<br />
Con gli ossidi ionici dei metalli più reattivi l’acqua reagisce fornendo i rispettivi idrossidi:<br />
CaO + H2O → Ca(OH)2<br />
mentre con gli ossidi dei non metalli (anidridi) forma gli ossiacidi:<br />
SO3 + H2O → H2SO4<br />
L’acqua, inoltre, è caratterizzata da un elevato potere solvente collegato alla<br />
polarità delle sue molecole. In conformità alla<br />
regola empirica “il simile scioglie il suo simile”, essa<br />
è in grado di sciogliere le sostanze dotate di legami<br />
ionici, o parzialmente ionici, nonché tutte quelle<br />
sostanze in grado di formare con essa legami a<br />
idrogeno, come ad esempio ammoniaca, alcool<br />
etilico, carboidrati, ecc.. L’acqua è in grado anche<br />
di sciogliere quantità più o meno piccole di<br />
molecole gassose come la CO2 e l’O2. La<br />
possibilità che ha l’acqua di sciogliere l’ossigeno è<br />
importante <strong>per</strong> gli animali acquatici, che usano<br />
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