L'importanza dell'acqua
Il ruolo dell'acqua sul pianeta Terra
H2O è il solo composto esistente allo stato liquido in quantità rilevante sul nostro pianeta.
Importanza biologica dell'acqua
La vita ha avuto origine nell'acqua e l'acqua è essenziale per la vita:
- La Terra è il pianeta dell'acqua: molti organismi vivono nell'acqua (mari, laghi, fiumi, stagni).
- La materia vivente ha evoluto numerosi meccanismi che sfruttano a proprio vantaggio le caratteristiche dell'acqua. Ad esempio, la sudorazione come mezzo per raffreddare l'organismo (l'acqua evaporando "si porta via" calore).
- L'acqua è indispensabile a tutti gli organismi viventi, che se ne devono rifornire costantemente. Gli organismi hanno sviluppato meccanismi per ridurre le perdite di acqua.
- L'acqua è la sostanza più abbondante nelle cellule; circa il 70-95% del peso corporeo di un organismo è costituito da acqua. La materia vivente deve essere considerata come una soluzione acquosa.
- Le cellule sono come una pista da "autoscontro": le molecole in continuo movimento entrano in collisione e possono stabilire diversi tipi di interazioni.
Le proprietà dell'acqua
- Polarità
- Coesione
- Adesione
- Capillarità
- Alto calore specifico
- Alto calore di evaporazione
- Tendenza a dissociarsi
Polarità
Essa è dovuta a una diversa distribuzione delle cariche elettriche tra l'ossigeno e gli atomi di idrogeno. Essendo una molecola polare, l'acqua è un ottimo solvente per soluti ionici e polari. L'acqua presenta un'estremità con una parziale carica positiva e l'altra negativa. L'atomo di ossigeno è più elettronegativo (tende ad attrarre gli elettroni) e presenta una parziale carica negativa; gli atomi di idrogeno presentano una parziale carica positiva.
Legami a idrogeno
I legami a idrogeno si formano tra un atomo di idrogeno (legato covalentemente a un atomo elettronegativo) e un atomo elettronegativo, come ossigeno, azoto o fluoro di molecole diverse oppure della stessa molecola (legame a idrogeno intramolecolare).
Tra molecole d'acqua
Ciascuna molecola d'acqua può formare legami ad idrogeno con un massimo di 4 molecole di acqua.
Coesione
Essa è dovuta ai legami a idrogeno tra le molecole d’acqua. La coesione spiega alcune caratteristiche dell’acqua, come la sua elevata tensione superficiale (alcuni insetti possono camminare sull’acqua) e il suo elevato punto di ebollizione.
Tensione superficiale d’acqua: la coesione delle molecole d’acqua spiega l’elevata tensione superficiale dell’acqua.
Adesione
L'adesione è dovuta...