Propriedades da água

Autor: 
Shanna Freeman

A ligação de hidrogênio entre as moléculas de água sobre a qual falamos na introdução é a razão por trás de duas propriedades únicas da água: a coesão e a aderência. A coesão se refere ao fato de que a água se une bem facilmente. A aderência significa que a água também se une muito bem a outras coisas, que é a razão pela qual ela se espalha como uma película fina em certas superfícies, como no vidro. Quando a água entra em contato com essas superfícies, as forças adesivas são mais fortes do que as coesivas. Em vez de ficar unida como uma bola, ela se espalha.

water strider
Steve Maslowski/Getty Images
Um inseto que anda sobre a água (water strider) demonstra a tensão superficial

A água também tem um alto nível de tensão superficial. Isso significa que as moléculas na superfície da água não são cercadas por moléculas parecidas por todos os lados, então elas são empurradas apenas pela coesão de outras moléculas no interior. Essas moléculas se juntam umas as outras com força, mas se aderem a outro meio de maneira fraca. Um exemplo disso é o modo como a água se junta em superfícies com cera, como as folhas ou carros encerados. A tensão superficial faz que essas gotas de água se juntem para que ocupem a menor área possível.

A ação capilar também é resultado da tensão superficial. Como mencionamos, isso acontece nas plantas quando elas "sugam" água. A água adere à parte de dentro dos tubos das plantas, mas a tensão superficial tenta deixá-la nivelada. Isso faz que a água suba e se junte novamente, um processo que continua até que a quantidade suficiente de água se una para fazer que a gravidade comece a puxá-la para baixo.

As ligações de hidrogênio da água também são a razão pela qual sua forma sólida, o gelo, consegue flutuar sobre a forma líquida. O gelo é menos denso do que a água porque as moléculas de água formam estruturas cristalinas nas temperaturas de congelamento (0 ºC). As propriedades térmicas da água também estão associadas a suas ligações de hidrogênio. A água tem uma capacidade térmica específica bem alta, que é a quantidade de calor por unidade de massa necessária para aumentar a temperatura em 1 ºC. A energia exigida para aumentar a temperatura da água em 1 ºC é de 4,2 joules por grama. A água também tem uma entalpia de vaporização alta, que significa que ela pode receber bastante calor sem que sua temperatura se eleve muito. Isso influencia bastante o clima, porque significa que os oceanos levam mais tempo para ficarem aquecidos.

A água costuma ser conhecida como solvente universal, o que significa que muitas substâncias são dissolvidas por ela. As substâncias que se dissolvem na água são hidrófilas. Isso significa que elas são mais fortes ou tão fortes quanto as forças coesivas da água. O sal e o açúcar são polares, como a água; então, se dissolvem muito bem nela. As substâncias que não se dissolvem na água são hidrofóbicas. Essa é a origem do ditado "água e óleo não se misturam". A água que usamos raramente é pura por causa de sua solvência. Em geral, ela costuma ter vários minerais dissolvidos nela.

A presença desses minerais é a diferença entre a água pesada e a água doce. A água pesada geralmente contém muito cálcio e magnésio, mas também pode conter metais. O sabão não faz muita espuma na água pesada, mas ela não costuma ser perigosa. Ela também pode causar depósitos calcários em canos, aquecedores de água e vasos sanitários.

Uma das últimas controvérsias sobre as propriedades da água está na maneira como o gelo se comporta quando derrete. Alguns cientistas afirmam que a água tem a mesma aparência de quando está sólida, a não ser pelo fato de algumas ligações de hidrogênio estarem quebradas. Outros afirmam que ela forma uma estrutura completamente diferente. Então, por toda sua importância, ainda não entendemos a água por completo.

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