O que é a água?

A água é a substância química com a fórmula química H2O:  uma molécula de água tem dois átomos de hidrogénio ligados covalentemente a um único átomo de oxigénio.

Água aparece na natureza em todos os três estados comuns da matéria (sólido, líquido e gasoso) e pode assumir muitas formas diferentes na Terra: o vapor de água e nuvens no céu, a água do mar nos oceanos, icebergs nos oceanos polares, geleiras no montanhas, doce e água salgada lagos, rios e aqüíferos no chão.

As principais propriedades químicas e físicas da água são os seguintes:

 A água é um líquido à temperatura e pressão padrão. É insípido e inodoro. A cor intrínseca da água e do gelo é uma muito ligeira tonalidade azul, embora ambos aparecem incolor em pequenas quantidades. O vapor de água é, essencialmente, como um gás invisível. [9]

 A água é transparente no espectro electromagnético visível. Assim, plantas aquáticas podem viver em água porque a luz solar pode alcançá-los. A luz infravermelha é fortemente absorvida pelo oxigênio-hidrogênio ou ligações OH.

Uma vez que a molécula de água não é linear e o átomo de oxigénio possui uma electronegatividade superior do que átomos de hidrogénio, o átomo de oxigénio exerce uma ligeira carga negativa, enquanto que os átomos de hidrogénio são ligeiramente positiva. Como resultado, a água é uma molécula polar com um momento dipolar eléctrico. A água também pode formar um número invulgarmente elevado de ligações de hidrogênio intermoleculares (quatro) para uma molécula de seu tamanho. Estes factores conduzem a fortes forças de atracção entre as moléculas de água, dando origem a alta tensão superficial da água [10] e as forças capilares. A acção capilar refere-se à tendência da água para mover-se de um tubo estreito contra a força da gravidade. Esta propriedade é invocado por todas as plantas vasculares, tais como árvores. [11]

A água é um bom solvente polar e é muitas vezes referida como o solvente universal. As substâncias que se dissolvem em água, por exemplo, sais, açúcares, ácidos, álcalis, e - alguns gases, especialmente oxigénio e dióxido de carbono (carbonatação) - são conhecidos como substâncias (que gostam de água) hidrófilos, enquanto que aqueles que são imiscíveis com a água (por exemplo, gorduras e óleos), são conhecidos como substâncias) temente a água hidrofóbicos (.

Todos os componentes nas células (proteínas, ADN e polissacarídeos) são dissolvidos em água, derivando a sua estrutura e actividade das suas interacções com a água.

A água pura tem uma baixa condutividade eléctrica, mas isto aumenta com a dissolução de uma pequena quantidade de material iónico tal como o cloreto de sódio.

O ponto de água (e todos os outros líquidos) de ebulição é dependente da pressão barométrica. Por exemplo, na parte superior da água Everest entra em ebulição a 68 ° C (154 ° F), em comparação com 100 ° C (212 ° F) ao nível do mar a uma latitude semelhante (uma vez que a latitude modifica ligeiramente a pressão atmosférica). Inversamente, a água no fundo do oceano perto dos respiradouros geotérmicos pode atingir temperaturas de centenas de graus e permanecem no estado líquido.

No 4181,3 J / (kg · K), a água tem uma capacidade de aquecimento específica elevada, bem como um elevado calor de vaporização (40,65 kJ · mol-1), ambos os quais são o resultado da extensa ligação de hidrogénio entre as suas moléculas. Estas duas propriedades incomuns permitir que a água para moderar o clima da Terra por tamponamento grandes flutuações na temperatura.

A densidade da água em estado líquido é de 1.000 kg / m3 (62,43 £ / cu ft) a 4 ° C. Ice tem uma densidade de 917 kg / m3 (57,25 £ / cu ft).

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A densidade máxima da água ocorre em 3,98 ° C (39,16 ° F). [12] substâncias puras Mais conhecidos tornar-se mais densa como se arrefecer, no entanto água tem a propriedade de se tornar anormal menos denso quando é arrefecida até à sua forma sólida, o gelo . Durante o arrefecimento da água torna-se mais denso até atingir 3,98 ° C. Abaixo desta temperatura, a estrutura aberta de gelo é formado gradualmente na água a baixa temperatura; as orientações aleatórias de as moléculas de água no líquido são mantidos pelo movimento térmico, e abaixo de 3,98 ° C não há energia térmica suficiente para manter esta aleatoriedade. Como a água é arrefecida há dois efeitos concorrentes: 1) diminuição do volume, e 2) aumentar o volume global do líquido como as moléculas de começar a orientar na estrutura organizada de gelo. Entre 3,98 ° C e 0 ° C, o segundo efeito irá cancelar o efeito de primeira de modo que o efeito líquido é um aumento de volume com a diminuição da temperatura. [13] a água se expande para ocupar um volume maior do que 9% de gelo, o que explica o facto que o gelo flutua na água líquida, como em icebergs.

 A água é miscível com diversos líquidos, tais como o etanol, em todas as proporções, formando um único líquido homogéneo. Por outro lado, a água e a maioria dos óleos são imiscíveis, geralmente formando camadas com o líquido denso menos como a camada superior, e a camada mais densa no fundo.

 A água forma um azeótropo com muitos outros solventes.

 A água pode ser dividido por eletrólise em hidrogênio e oxigênio. A energia necessária para separar a água em hidrogénio e oxigénio por electrólise ou por qualquer outro meio é maior do que a energia que pode ser recolhida quando o recombinam hidrogénio e oxigénio. [14]

 Como um óxido de hidrogénio, a água é formada quando hidrogénio ou compostos contendo hidrogénio queimar ou reagir com o oxigénio ou compostos contendo oxigénio. A água não é um combustível, é um produto final da combustão de hidrogénio.

Elementos que são mais electropositivo do que o hidrogénio, tais como lítio, sódio, cálcio, potássio e césio deslocar de hidrogénio a partir de água, formando hidróxidos. Sendo um gás inflamável, o hidrogénio libertado é perigoso e a reacção da água com o mais electropositivo destes elementos pode ser violentamente explosivo.

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