MILANO - L'acqua è il principale composto chimico della biosfera: alla sua presenza e alle sue proprietà si deve l'esistenza stessa della vita in tutte le forme note. La apparente semplicità della formula chimica dell’acqua, H2O, non deve trarre in inganno. Sono diverse le proprietà dell’acqua, molte delle quali ancora oggetto di studio da parte di scienziati e studiosi internazionali.
La formula chimica dell’acqua
L’acqua è un composto chimico che ha come formula molecolare la sigla H2O: ciò vuol dire che ogni molecola di acqua presenta due legami covalenti polari, ovvero un legame chimico in cui due atomi mettono in comune delle coppie di elettroni tra l'ossigeno e ognuno dei due atomi di idrogeno. L'elettronegatività dell'ossigeno (3,52 circa) prevale su quella dell'idrogeno (2,11 circa), attirando verso di sé gli elettroni dei due atomi di idrogeno e polarizzando ciascun legame.
Il numero di molecole in un litro d’acqua
A fare una stima della quantità di acqua presente sulla Terra è stato il Geological Survey americano. Fin da piccoli ci hanno insegnato che una molecola d’acqua è composta da due atomi di Idrogeno e uno di Ossigeno. Dentro a un litro d’acqua invece i numeri sono da capogiro, nemmeno immaginabili: ci sono infatti circa 33,4 milioni di miliardi di miliardi di molecole. Nel libro “The God Delusion”, il fisico Richard Dawkins ha ironicamente affermato che «ci sono molte più molecole in un bicchier d'acqua che bicchieri d'acqua». E Le stime dell’istituto americano recitano che nel mondo sono presenti circa 1.300 miliardi di miliardi di litri d’acqua, una quantità enorme ma che non fa dell’acqua una risorsa illimitata.
Scopri di più sull’origine dell’acqua sulla terra.
H2O e chimica: l’acqua e la vita
Uno dei principi base della chimica è quello che recinta “In natura nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma”. Lo stesso vale per l’acqua e la lista delle proprietà di questa misteriosa molecola è infinita. Un dato di fatto è stato enunciato da Felix Franck dell’Università di Cambridge: lo studioso ha analizzato le interazioni quantistiche dell’acqua con il Dna, le proteine e le cellule, ed è arrivato a una semplice conclusione. “Senza acqua, è solo chimica. Aggiungi l’acqua, e diventa biologia”. E in effetti il nostro corpo è fatto in media per il 65% d’acqua, ovvero 40 litri in un corpo medio di 70 chili.
Le caratteristiche dell’acqua e della sua formula chimica
Paolo Manzelli, docente ordinario di Chimica fisica all’Università di Firenze, ha spiegato che l’acqua non si rigenera nel mondo ma è sempre la stessa e ha evidenziato quali sono le caratteristiche chimiche principali dell’acqua.
- L’acqua è la sostanza più diffusa sulla terra il 97,3% negli oceani e continenti, ed il 2,7% è presente sotto forma gassosa nella atmosfera. È stato calcolato che gli oceani contengono 1350 milioni di Km cubici di H2O, e che altri 770, sono sotto terra in varie forme (anche come acqua di cristallizzazione), ed infine che 28 milioni di acqua sono ghiacciati nelle calotte polari;
- È l'unica sostanza che a temperature e pressioni dell'ambiente si presenta in tutti e tre gli stati fisici: solido (ghiaccio), liquido e gassoso (vapore acqueo). Puoi scoprire di più sulla forma dell’acqua allo stato liquido.
- Ha il potere solvente più elevato di qualsiasi altro liquido; pertanto, l'acqua pura è praticamente impossibile ad ottenersi. Le acque minerali contengono disciolti dei sali in piccole quantità ed vi sono anche disciolti dei gas tra cui la anidride carbonica (formula chimica CO2). Nelle acque minerali gassate (quelle che fanno tante bollicine) viene appositamente sciolto molto gas CO2
- Ha la capacità di assorbire molto più calore relativamente a qualsiasi altro composto: si dice per questo che l’acqua abbia un "calore specifico" molto alto. È quindi utile per raffreddare l'ambiente - incorporando essa molto calore (es. rinfrescarsi con una doccia), e anche per mantenere il calore (es. borsa dell'acqua calda), in quanto accumula e mantiene il calore. I laghi e i mari, trattenendo il calore estivo, mitigano le temperature basse invernali nei pressi delle loro rive; quando l'acqua è riscaldata evapora con maggior difficoltà di qualsiasi altro liquido, inoltre conduce bene il calore e bolle a temperatura molto più elevata (100 gradi centigradi), rispetto agli altri liquidi esistenti a temperatura e pressione ambiente (eccetto il mercurio);
- Solidifica a "zero" gradi centigradi; quando viene raffreddata, mentre tutti gli altri liquidi diminuiscono di volume passando da liquido alla forma solida, l'acqua aumenta di volume quando diventa ghiaccio; questo vuol dire che l'acqua che raffredda vicino a zero gradi diviene man mano meno densa e quando diventa ghiaccio quest'ultimo galleggia sull'acqua liquida (il massimo di densità dell'acqua è a +4 gradi centigradi).
Qual è la formula chimica dell’acqua frizzante?
L’acqua frizzante, chiamata anche gassata, è una soluzione naturale ricca di biossido di carbonio (detto anche CO2, anidride carbonica o E290). Se non è effervescente naturale, ovvero con la CO2 presente fin dalla sorgente, l'acqua gassata viene prodotta attraverso il processo di “carbonazione”. Rispetto all’acqua naturale, la formula chimica dell’acqua frizzante è H2CO3.
Scopri di più sui benefici dell’acqua frizzante!
di Salvatore Galeone
