IIS “LEONARDO DA VINCI” - Maccarese Fiumicino -  Sapere i sapori 2015
L’acqua è la sostanza che più  caratterizza il nostro pianeta tra tutti  quelli del Sistema Solare. Dalle sue proprietà fisiche e  chimiche  dipendono moltissimi  fenomeni naturali. Ad esempio, i fenomeni meteorologici,  l’erosione delle rocce, e tutti i fenomeni  che interessano gli esseri viventi. Per comprendere le sue incredibili  proprietà analizziamo anzitutto le  caratteristiche della sua molecola
LA CHIMICA DELL’ACQUA

L’acqua è vita

a cura della classe 2 A Liceo Classico
E’ una molecola polare
I legami O-H sono covalenti polari. Infatti, l’ossigeno attira fortemente gli elettroni di legame, spostando la loro carica negativa su di sé, mentre sugli atomi di idrogeno si accumula una parziale carica positiva. La distribuzione asimmetrica della carica elettrica rende la molecola polare. L’acqua allo stato di vapore è  costituita da molecole tutte uguali. Immaginiamo di avvicinare sempre di più fra loro queste molecole. Come  si orienteranno una rispetto all’altra? La presenza di cariche parziali  positive sugli atomi H e negative sugli atomi O fa orientare le molecole in  modo che siano più efficaci le attrazioni elettrostatiche. Quando le molecole di acqua sono sufficientemente vicine tra esse si forma un legame a idrogeno,  un  particolare esempio di legame intermolecolare. 
La stragrande maggioranza delle  proprietà  dell’acqua deriva dalla sua  polarità e dalla presenza del legame a  idrogeno.
Allo stato solido le molecole dell’acqua sono orientate in modo che i legami a idrogeno siano tutti presenti e trattengano le molecole a una distanza ottimale
STATO LIQUIDO
Nello stato liquido la disposizione delle molecole è disordinata, quasi come nel vapore, le molecole hanno  elevata mobilità e si scambiano di posto frequentemente. Nel liquido, come nel solido, il numero  di molecole per unità di volume è molto elevato (liquidi e solidi sono  considerati pressoché incomprimibili). Il numero di legami idrogeno è però  molto minore che nel solido. La formazione di legami a idrogeno  comporta un allontanamento delle molecole d’acqua  passando allo stato  solido. A differenza di quanto avviene per la  maggior parte dei materiali, la densità  dell’acqua solida (ghiaccio) è quindi  minore di quella dell’acqua liquida. La massima densità dell’acqua è a 4°C. Questo fenomeno è di incredibile importanza per la vita. È possibile vivere negli oceani sotto la calotta polare, e negli abissi oceanici la temperatura rimane sempre superiore a 0°C. Per passare allo stato aeriforme si  devono spezzare tutti i legami a idrogeno. Questo avviene a una  temperatura molto elevata (100°C), quando le molecole hanno sufficiente  energia cinetica.
SOLUZIONI ACQUOSE
Molte sostanze tendono spontaneamente a miscelarsi con l’acqua. La teina e la catechina sono sostanze che si liberano dalle foglie di tè messe in infusione in acqua calda, formando una soluzione acquosa. Perché si formi una soluzione (cioè  un miscuglio omogeneo), si devono  rompere i legami tra le particelle di  soluto e molti dei legami tra le particelle di solvente. Perché si formi una soluzione (cioè  un miscuglio omogeneo), si devono  rompere i legami tra le particelle di  soluto e molti dei legami tra le particelle di solvente. Al loro posto si formano legami tra le particelle del soluto e del solvente. L’acqua è in grado di solubilizzare  sostanze ioniche (come NaCl) e  sostanze polari (come HCl e gli  zuccheri). L’azione delle molecole di acqua sui composti ionici indebolisce i legami ionici. Nella maggioranza dei casi gli ioni del composto vengono liberati, in un processo detto dissociazione. Analogamente, quando le molecole di H2O interagiscono con sostanze polari come HCl riescono a rompere i legami covalenti polari formando ioni idrati, in un processo detto ionizzazione. Gli ioni idrati che si formano dalla ionizzazione o dalla dissociazione sono circondati da molecole di acqua orientate in modo da massimizzare le interazioni elettrostatiche attrattive. Le soluzioni in cui sono presenti ioni come soluti conducono la corrente elettrica e sono dette soluzioni elettrolitiche       
Le sostanze in grado di liberare ioni in soluzione vengono dette elettroliti.
Il saccarosio si solubilizza perché le molecole di H2O instaurano legami a idrogeno con i gruppi OH delle molecole di saccarosio. Il reticolo cristallino del saccarosio si sfalda ma non si formano ioni. L’olio non viene solubilizzato dall’acqua. Le molecole apolari dell’olio non possono attirare le molecole di H2O che continuano ad attirarsi tra di loro. I solventi polari (acqua, alcol, acetone) solubilizzano molecole polari (saccarosio o glicerina). I solventi apolari (benzina, CCl4, cherosene) solubilizzano molecole apolari (naftalina, olio). “ Il simile scioglie il simile “
ACIDI E BASI
Gli elettroliti che in acqua liberano  ioni H+ sono detti acidi, quelli che liberano ioni OH- sono detti basi. (gli ioni H+ in acqua si trovano in realtà come H3O+ ) OH- è detto ione idrossido. H3O+ è detto ione idronio. Nell’acqua pura c’è una uguale quantità di ioni H3O+ e di ioni OH-. Una soluzione con uguali quantità di H3O+ e di OH- è detta neutra. Sciogliendo in acqua un acido si ottiene una soluzione acida, in cui la concentrazione di H3O+ è maggiore di quella di OH-. Esempi sono il succo di limone e l’aceto. Sciogliendo in acqua una base si ottiene una soluzione basica, in cui la concentrazione di OH- è maggiore di quella di H3O+. Esempi sono l’ammoniaca, il bicarbonato e molti detersivi. Il grado di acidità di una soluzione si indica con la scala del pH, che va da 0 a 14:           se pH=7 la soluzione è neutra,           se pH<7 la soluzione è acida,           se pH>7 la soluzione è basica. L’indicatore universale diventa rosso nelle soluzioni acide, blu in quelle basiche, giallo-verde in quelle neutre.