Capillarità dell’acqua
La capillarità è un fenomeno dovuto all’effetto combinato di forze
di adesione e coesione grazie al quale l’acqua può risalire le pareti di uno stretto
recipiente (capillare). Grazie alla capillarità l’acqua può raggiungere la cima anche degli
alberi più alti e un fazzoletto di carta e una spugna si inzuppano con facilità. Con
l’adesione le molecole dell’acqua stabiliscono un contatto con le molecole della parete del
recipiente, grazie al legame idrogeno queste molecole riescono ad “arrampicarsi” lungo le
pareti, mentre la forte coesione consente alla massa d’acqua di rimanere unita salendo.
Questo fenomeno è tanto più evidente quanto più piccolo è il capillare.
Calore specifico dell’acqua
L’acqua ha un elevato calore specifico, questo significa che occorre molta energia per
innalzarne la temperatura (4,184 J/g °C), una quantità superiore rispetto a quella richiesta
da molte altre sostanze. Questa proprietà dipende ancora dai legami a idrogeno:
l’agitazione termica delle molecole viene contrastata dalle forze di attrazione e una delle
principali conseguenze di questo fatto è la mitigazione del clima dovuto alle grandi masse
d’acqua.
Aumento del volume di congelamento
dell’acqua
Un altro comportamento anomalo dell’acqua è dato dall’aumento del volume di
congelamento della massa liquida. A livello domestico sono ben note le conseguenze di
questo fenomeno. Quando la temperatura va sottozero le tubazioni piene d’acqua si
rompono, così come una bottiglia piena messa nel freezer. Nell’acqua liquida agiscono
due forze opposte, i legami a idrogeno da una parte tendono ad organizzare il reticolo di
tetraedri mentre il movimento caotico delle molecole ne impedisce la perfetta formazione.
Quando l’acqua congela i tetraedri sono obbligati a formarsi e la struttura complessiva
assume la configurazione più aperta e meno densa. Questo è il motivo per cui,
stranamente, il ghiaccio galleggia.
Il potere solvente dell’acqua
Un'altra delle straordinarie caratteristiche dell'acqua è il potere solvente di una sostanza è
la capacità che la stessa ha di scioglierne un'altra, per formare una soluzione. L’acqua è
un ottimo solvente, avendo la capacità di spezzare i legami che tengono unite molte
sostanze. Pensiamo al cloruro di sodio, cioè il sale da cucina, che si scioglie rapidamente
in acqua perché le molecole polari dell’acqua attraggono gli ioni di carica opposta sino a
spezzare il legame ionico del cristallo. Un analogo fenomeno avviene nel processo di
mineralizzazione, cioè quando l’acqua, passando attraverso le rocce, ne discioglie una
parte arricchendosi di sali minerali .
La tensione superficiale dell’acqua
L’acqua ha un’elevata tensione superficiale perché tra le molecole è presente una
forte coesione (dovuta ai legami idrogeno), che tende a tenerle unite. Grazie a questo
fenomeno molti insetti riescono a camminare sull’acqua, visto che la loro massa non è
sufficiente a rompere i legami tra le molecole d’acqua presenti superficie, e non basta il
principio di Archimede per spiegare il galleggiamento di una graffetta metallica o di una
piccola monetina. Ed è sempre grazie alla coesione, che genera una forte tensione
superficiale, se le goccioline d’acqua assumono una forma sferica e se un bicchiere si può
riempire per qualche millimetro oltre il bordo, senza traboccare.