Concetti Chiave
- La tensione superficiale dell'acqua è elevata a causa dei legami a idrogeno che attraggono le molecole verso l'interno, rendendo la superficie elastica.
- La tensione superficiale permette fenomeni come il riempimento di contenitori oltre il bordo e il camminare degli insetti sull'acqua.
- L'acqua costituisce oltre il 70% del peso corporeo umano ed è essenziale per la solubilità di sostanze polari o ioniche nei sistemi biologici.
- Le reazioni biologiche avvengono spesso in soluzione acquosa, rendendo cruciale lo studio della composizione e concentrazione delle soluzioni.
- L'acqua, sia nei mari che nei sistemi viventi, contiene naturalmente ioni disciolti.
Indice
Tensione superficiale dell'acqua
La superficie libera dell’acqua liquida, come quella di tutti i liquidi, si presenta come una membrana elastica, estremamente sottile e invisibile. La forza che conferisce tali proprietà al liquido è detta tensione superficiale. Nel caso dell’acqua, la tensione superficiale è particolarmente elevata perché la forza esercitata dai legami a idrogeno che attraggono le molecole verso l’interno non sono compensate da forze attrattive esercitate dall’esterno. Le molecole d’aria infatti non sono polari, di conseguenza, le molecole d’acqua tendono a rimanere unite resistendo a eventuali forze esterne che cercano di separarle.
Proprietà dell'acqua nel corpo umano
Grazie alla tensione superficiale un contenitore può essere riempito fin sopra il bordo senza che l’acqua trabocchi, e gli insetti camminano sulla superficie di uno stagno. Se si escludono i minerali contenuti nelle ossa, il nostro corpo è costituito di acqua per oltre il 70% in peso. L’acqua, infatti, è la componente più abbondante di pressoché tutti gli organismi viventi.
Soluzioni acquose e reazioni biologiche
Quando una sostanza (il soluto) si scioglie in un liquido (il solvente) si produce una soluzione. Se il solvente è l’acqua, si parla di soluzione acquosa. Il motivo per cui gran parte del nostro corpo è composto di acqua è che numerose sostanze chiave dei sistemi biologici sono polari o ioniche e quindi solubili in acqua; inoltre, molte importanti reazioni biologiche avvengono in soluzione acquosa.
I biologi studiano come avvengono queste reazioni sia sotto il profilo della natura di reagenti e prodotti sia sotto quello delle loro quantità. È importante cioè definire non solo la composizione, ma anche la concentrazione di una soluzione. La concentrazione indica il numero di molecole o di ioni disciolti in un litro di soluzione.
L’acqua normalmente contiene ioni disciolti; ciò vale sia per l’acqua di mari e fiumi, sia per l’acqua che si trova nei sistemi viventi.
Domande da interrogazione
- Qual è la causa dell'elevata tensione superficiale dell'acqua?
- Qual è la percentuale di acqua nel corpo umano e perché è così importante?
- Perché le soluzioni acquose sono cruciali nei sistemi biologici?
L'elevata tensione superficiale dell'acqua è dovuta ai legami a idrogeno che attraggono le molecole verso l'interno, non compensati da forze attrattive esterne, poiché le molecole d'aria non sono polari.
Il corpo umano è costituito di acqua per oltre il 70% in peso, ed è fondamentale perché l'acqua è la componente più abbondante negli organismi viventi e permette la solubilità di sostanze polari o ioniche, essenziali per le reazioni biologiche.
Le soluzioni acquose sono cruciali perché molte sostanze chiave nei sistemi biologici sono solubili in acqua, e numerose reazioni biologiche avvengono in soluzione acquosa, rendendo importante la definizione della composizione e concentrazione delle soluzioni.
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