Propriedades físico-química da água

Propriedades físico-química da água

Propriedades físicas                                                                                                                         A água possui características bastante singulares e suas propriedades têm sido usadas para definir inúmeras unidades físicas. Quando, no fim do séc. XIII, foi escolhida nova unidade de massa, a comissão de cientistas encarregada dos trabalhos definiu o quilograma- massa (ou resumidamente quilograma), como sendo a massa de um decímetro cúbico de água pura a 4'C. Esta definição de quilograma, porém, ficou em desacordo com o quilograma padrão, sendo por isso abandonada; a relação pode ser usada apenas como valor aproximado.

        A temperatura de fusão da água foi escolhida como referência para construção da escala centesimal de temperaturas, introduzidas por Anders ecisius que lhe atribuiu o valor 100'C. Lineu posteriormente inverteu os valores, fixando que essa temperatura seria o grau zero da escala.

        A temperatura de ebulicão da água pura foi também indicada por Celsius como referência e depois da inversão passou a designar os 100'C da escala.

        A densidade da água a 4'C foi ainda tomada co- mo unidade de densidade. A grande maioria das substâncias diminui de volume e, por conseqüência, aumenta de densidade à medida que a temperatura diminui. A água apresenta uma singularidade bastante rara: sua dilatação é irregular, apresentando um mínimo de volume, portanto um máximo de densidade quando a temperatura é de 4'C. Por esse motivo o gelo (água sólida) flutua na água líquida. Uma garrafa cheia d'água, devidamente arrolhada e colocada no congelador, parte-se por causa da dilatação da água ao solidificar-se. Esse fato é da máxima importância, pois permite que no inverno o fundo dos rios e lagos dos países frios permanece com água líqui- da, enquanto a superfície fica v encoberta por uma camada de gelo. Isso possibilita condição de vida aos peixes e outros seres que vivem nesses rios e lagos.

        A água é má condutora do calor e necessita de muitas calorias para aquecer-se (possui calor específico muito grande); também para fundir-se e para vaporizar-se retira grande quantidade de calor das fontes. Esses fatos fazem com que a água funcione como niveladora térmica do meio físico.  Propriedades químicas                                                                                                            A propriedade mais importante da água do ponto de vista químico é o fato de dissolver grande número de substâncias, ou seja, de possuir enorme poder dissolvente. Esse fato é atribuído à sua grande constante diclétrica e à tendência de suas moléculas de combinarem-se a íons, f6rffiando íons hidratados. Moderadamente, essas propriedades são explicadas pelo caráter polar de suas moléculas. isto é, as ligações covalentes entre os dois átomos de hidrogênio com o átomo de oxigênio ocorrem de tal modo que o ângulo entre elas é de 105°, ou seja, a molécula tem a forma triangular. Essa conformação faz com que surjam dois centros de carga, um positivo e outro negativo, separados por uma certa distância, ou seja, um dipolo elétrico.

        A constante diclétrica da água, na temperatura ambiente comum, é 80. Isso significa que duas cargas elétricas iguais e do mesmo nome repelem-se dentro d'água com uma força 80 vezes menor que a repulsão entre elas no ar. Isso é explicado por meio do modelo dipolar: no interior de um campo elétrico as moléculas de água se orientam dirigindo seu centro positivo na direção da porção negativa do campo e seu centro negativo na direção da porção positiva, o que produz uma neutralização de parte do campo elétrico, tornado mais fraco.

        Os íons dos cristais colocados dentro d'água podem destacar-se do cristal muito mais facilmente que no ar, pois a força eletrostática é 80 vezes menor e a própria agitação molecular do meio aquoso à temperatura ambiente é bastante forte para vencer essas atrações eletrostáticas muito pequenas.

        Por outro lado, cada íon negativo, situado no interior de unia solução aquosa, atrai as extremidades positivas das moléculas de água vizinhas, o ,mesmo acontecendo com os íons positivos relativamente às extremidades negativas. Isso faz com que os íons fiquem como que recobertos por uma camada de moléculas de água solidamente ligadas a eles, o que confere grande estabilidade à solução. Nisso consiste o importante fenômeno da hidratação dos íons.

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