Peculiaridades da água e de suas moléculas

watch_later 7 de maio de 2015
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Química


A água é uma das mais importantes, ou melhor dizendo, a mais importante entre as moléculas que compõem os seres vivos. Também é fundamental para a produção de alimentos e para os mais diferentes processos industriais. Há diferentes características físico-químicas que explicam o comportamento da água nas mais diferentes situações, começando por sua estrutura molecular.

junto com a água líquida
[Imagem: Bioqmed]


A água é formada por ligações covalentes entre dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, cuja fórmula química é expressa por H2O. Apesar do compartilhamento de elétrons, o átomo de oxigênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio, ou seja, possui uma tendência maior em atrair os elétrons para as suas proximidades, de modo que se forma um polo negativo na região do oxigênio e um positivo na região do hidrogênio. É por isso que se diz que a molécula da água é uma molécula dipolar. Esta diferença de atratividade, porém, não é extremamente forte, pois, caso contrário, ocorreria ligação iônica.

A água é conhecida como solvente universal. Essa característica é importante no funcionamento do corpo humano, onde diferentes nutrientes (vitaminas, proteínas, açúcares, etc.) são transportados em solução com água. Isso se deve ao fato de, quando compor uma solução, conseguir atrair e dissociar determinadas moléculas, as moléculas iônicas, e envolvê-las de maneira orientada. Por exemplo: numa mistura de água (molécula covalente dipolar) e sal de cozinha (cloreto de sódio – molécula iônica), ocorre a dissociação com as moléculas de H+ sendo envolvidas pelo polo negativo da água e as moléculas de Cl- sendo envolvidas pelo polo positivo da água. Em geral, moléculas iônicas e moléculas polares são solúveis em água.

Entretanto, mesmo sendo o solvente universal, a água não consegue dissolver determinadas substâncias, conhecidas como apolares. Um clássico exemplo é o da mistura água e óleo, onde temos a água (polar) e o óleo (apolar). Neste caso, entra em jogo uma terceira modalidade de molécula: com uma parte polar e outra apolar – de que consiste o segredo dos sabões e detergentes. Esse terceiro tipo possui regiões de afinidade com os dois tipos de moléculas – polar e apolar, seguindo a máxima de que ‘polar se dá bem com polar, apolar melhor ainda com apolar’.

Em termos físicos, a água possui uma grande capacidade de absorção de calor e de liberar este calor quando se encontrar em ambiente de menor temperatura. Suas propriedades térmicas permitem que regiões litorâneas ou com menor continentalidade possuam climas agradáveis. Em termos de corpo humano, esta característica faz com que a eliminação do suor ajude a manter a temperatura do corpo agradável, na faixa dos 36ºC. Porém, é preciso que o teor de umidade atmosférica não esteja elevado para que este mecanismo funcione adequadamente.

Essa capacidade de absorção de calor é chamada, pela Física, de calor específico. O calor específico é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de uma determinada quantidade de matéria – determinada massa – em uma unidade de temperatura. Para a água, o calor específico é de 1 cal/ g ºC – para cada um grama de água, é preciso fornecer uma caloria para elevar sua temperatura em um grau Celsius. Tendo um calor específico baixo, a água é comumente aproveitada em sistemas de refrigeração de automóveis e máquinas pois, com um menor fornecimento de energia (portanto, com menor custo) se tem um resfriamento maior do que se fossem utilizadas outras substâncias.


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