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30/9/2022
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L'acqua: una molecola polare Breve introduzione La formula dell'acqua è H2O, ciò significa che la molecola di acqua è formata da due atomi di idrogeno legati a un atomo di ossigeno. Questa molecola è definita "polare" a causa di un polo debolmente negativo, che si trova vicino all'ossigeno, e di un polo debolmente positivo, vicino all'atomo di idrogeno. O L'acqua è un bene prezioso ed è condizione essenziale per la vita. Infatti il nostro corpo è composto d'acqua per la maggior parte di esso e dall'acqua dipende la nostra salute e la vita di tutto il nostro pianeta. L'acqua non ha neanche un sapore né un odore. L'acqua si presenta quasi sempre allo stato liquido, perciò non ha una forma propria. La sua densità è determinata dalla temperatura, mentre è costante al variare della pressione. La prima scomposizione dell'acqua in idrogeno e ossigeno (i suoi componenti elementari) fu eseguita nel 1800 dal chimico inglese William Nicholson, tramite il processo di elettrolisi. 45+ H O Hot L'ossigeno è elettronegativo: • Gli elettroni di legame sono attirati dall'ossigeno • Si creano parziali cariche elettriche. La molecola polare dell'acqua Hydrogen Oxygen 8+ 8n -nº di massa (a) Electron shells in a water molecule Hydrogen Electrons from hydrogen d+ 1 Poli uguali si respingono. com 2 Poli: ㅇ 8- d+ H1 1 53 Poli opposti si attraggono d+ Cariche uguali si respingono 8+ d+ d- d- d- d+ d+ d+ d+ Cariche opposte si attraggono d+ d- 8+ d+ d- Le molecole d'acqua si orientano in modo che le cariche positive dell'idrogeno e quelle negative dell'ossigeno si attraggano a vicenda. electrostatic attraction x LEGAME A IDROGENO Legame che coinvolge due molecole polari • Dovuto a forze elettrostatiche tra cariche opposte Water (H₂O) Ammonia (NH3) 8+ Più...
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elettronegatività H 8+ H 8+ H 8+ Hydrogen bond 6+ 6- 8+ Hydrogen bonds I legami a idrogeno possono legare anche altre molecole polari, come l'ammoniaca. Il ghiaccio galleggia perché ha densità minore dell'acqua liquida: massa volume • Allo stato solido le molecole si allontanano per disporsi in modo ordinato e rispettare la polarità. Ice Cold water unico liquido che quando si solidifica aumenta di volume ks & Warm water of e ما af af La densità massima dell'acqua si ha a 4°C. Coesione: • Forze attrattive tra molecole della stessa sostanza. (H) H (Н) H HH cohesion Tensione superficiale: Forza che tiene unite le molecole in superficie. O O O O O Surface T tension O Hydrogen bonds Air Anche la forma sferica delle gocce dipende dalla tensione superficiale. Adesione: • Forze attrattive tra molecole di sostanze diverse. • Determina la bagnabilità di una superficie. total wetting partial wetting hydrophilic C 50 partial wetting hydrophobic no wetting Gocce d'acqua su una superficie idrofilica (a sinistra) e su una superficie idrofobica (destra). cohesion adhesion Hydrogan bonds Coesione Menisco Convex meniscus Capillarità Tensione Adesione Capillary Hg bulk surface level Hg Se prevalgono: • le forze di adesione, il menisco è concavo; • le forze di coesione, il menisco è convesso. Concave meniscus H₂O Convex meniscus Hg Capillarità: Risalita di un liquido all'interno di vasi con diametro ristretto, grazie alle forze di adesione e coesione. Aliflor PrimeAgra Lure Hydrogen bonds Risalita per capillarità dell'acqua nel suolo, tra gli spazi presenti tra le particelle (porosità). Poi evapora Direction of water movement Water-conducting cells 150 μm Adhesion Cohesion Risalita per capillarità dell'acqua nelle piante. 20 10 O Hydrogen bands Elevato calore specifico: • Calore necessario per aumentare di 1 °C la temperatura di 1 kg di sostanza. estate acqua più fredda Valentia (Irlanda) aria meno calda 4 mm 150 125 100 20 so 25 10 O 75-10 Mosca Inverno acqua più calda aria meno fredda N 30 mm 50 25 100 °C Water 82.5 °C Alcohol La sudorazione: l'evaporazione del sudore ci consente di mantenere costante la temperatura del nostro corpo. Hydrogen bonds Elevate temperature di ebollizione e fusione L Hydrogen bonds Il processo di solvatazione NaCl Cr Nat crystal Nat e.com Buon solvente per i soluti polari: • Le molecole d'acqua formano legami (a idrogeno) con le molecole di soluto. • Sostanze idrofile: si sciolgono in acqua. Nat H H 0 H Nat H H H H 8+ 8+ HO H NaCl crystal Hydrogen bonds Il processo di solvatazione .com Cr Nat Nat Buon solvente per i soluti polari: • Le molecole d'acqua formano legami (a idrogeno) con le molecole di soluto. • Sostanze idrofile: si sciolgono in acqua. Polari Cr Nat H он H H 0 H Nat H H H H 8+ 8+ HO H 0 Emulsione di acqua e olio molecole apolari L'ACQUA È VITA. RISPARMIALA! IdeeGreen.it il decalogo RISPARMIO IDRICO 1 chiudi il rubinetto quando lavi i denti o fai la barba 5 controlla il tuo contatore 9 riutilizza l'acqua per innaffiare orto e giardino 8: 6. OO 2 fai la doccia, non il bagno 6 fai andare lavatrice e lavastoviglie a pieno carico MAX 10 non lavare a casa l'auto con acqua potabile 3 metti il rompigetto ai rubinetti 7 lava frutta e verdura mettendole ammollo in una bacinella I'S COMO ACQUA 4 ripara i rubinetti che gocciolano SSS 8 non scongelare il cibo sotto acqua corrente condividi queste 10 azioni quotidiane per risparmiare questa preziosa risorsa: insieme possiamo fare la differenza!