Água H2O

A água é uma substância química, incolor e inodora, constituída por oxigénio e hidrogénio, presente na constituição de todos os seres vivos que, desde as bactérias aos seres humanos são constituídos essencialmente pelos mesmos elementos químicos, apesar da sua diversidade. A molécula de água é uma das mais importantes para os seres vivos, sendo a que se apresenta em maior quantidade na sua constituição.

É ainda a molécula mais abundante na Terra, cobrindo cerca de 71% da sua superfície no estado líquido, encontrando-se ainda na constituição da atmosfera terrestre, no estado gasoso, e no estado sólido principalmente nas zonas polares.

A sua importância advém também do facto de a vida se ter, provavelmente, originado no meio aquático. Contudo, apesar da sua importância vital para os organismos e da complexidade de algumas funções que desempenha, a água apresenta uma estrutura molecular simples, como vamos ver de seguida.

Água – Forma Estrutural A forma molecular da água resulta da ligação covalente entre um átomo de oxigénio e dois átomos de hidrogénio, resultando daqui a sua fórmula química H2O.

A água apresenta uma fórmula molecular triangular, não linear, formando os átomos de hidrogénio um ângulo entre si de 104,5º. O átomo de oxigénio atrai facilmente os eletrões dos átomos de hidrogénio, conferindo-lhes uma carga positiva e ficando, por isso o átomo de oxigénio com uma carga negativa.

- O - - - - H + H+ + + +

Assim, a molécula de água é um dipolo: uma molécula cuja carga eléctrica se distribui assimetricamente pela sua estrutura.

Dado o seu carácter dipolar, as moléculas de água estabelecem facilmente ligação entre si, o que vai aumentar o seu ponto de ebulição uma vez que é difícil a sua separação. A ligação que se efetua entre as moléculas de água é chamada de ligação ou pontes de hidrogénio.

Ligação de Hidrogénio A dipolaridade molecular da água determina a existência de forças intermoleculares que se traduzem no aparecimento de ligações, as “ pontes de hidrogénio “.

No caso da água no estado líquido: As ligações de hidrogénio são facilmente destruídas, possíveis de quebrar, mas também o seu restabelecimento é mais fácil. Esta caraterística das ligações de hidrogénio é o que confere à água, enquanto líquido, a sua capacidade de compressibilidade e deformação.

No caso da água no estado sólido: Uma molécula de água, quando as temperaturas são inferiores a 0ºC, vai estabelecer uma ligação de hidrogénio com outras quatro moléculas de água, formando uma rede tridimensional. Deste modo, as moléculas ficam mais afastadas umas das outras do que acontece no caso da água no estado líquido.

Este afastamento das várias moléculas vai conferir-lhes uma baixa densidade e compactação que permite ao gelo flutuar sobre a água no estado líquido. Esta é uma caraterística única, uma vez que a maioria das substâncias atinge a sua densidade máxima quando se encontra no estado sólido, ao contrário do que acontece no caso da água.

Caraterísticas únicas da água A água pode ser considerada uma substância com elevada coesão molecular graças ás pontes de hidrogénio que lhe conferem características únicas, tais como os seus peculiares pontos de fusão e ebulição, o seu calor específico e o seu excelente desempenho enquanto solvente.

Pontos de fusão e ebulição A água apresenta temperaturas de fusão e ebulição superiores ao que seria de esperar relativamente a outras substâncias hidratadas. Esta característica deve-se às pontes de hidrogénio que dificultam a separação entre as moléculas de água.

O calor específico da água: A água tem um valor de calor específico e de calor de vaporização extremamente elevado. Esta caraterística deve-se à extensa rede de pontes de hidrogénio estabelecidas.

Água enquanto solvente: A água é um excelente solvente também devido à sua dipolaridade, sendo mesmo considerado um solvente universal, devido bá abrangência de substâncias que permite dissolver.

Substâncias hidrofílicas: substâncias solúveis em água; Substâncias hidrofóbicas: substâncias insolúveis em água ( lípidos );

Destas propriedades das moléculas de água, que lhe são fornecidas devido ás pontes de hidrogénio, são o que permite a intervenção da água na vida dos organismos. A sua importância para os seres vivos é inquestionável devido, sobretudo:

À sua intervenção nas reações químicas; À sua atuação no meio de difusão de substâncias; Da sua intervenção como regulador da temperatura; Da sua intervenção nas reações de hidrólise, essenciais a nível celular; Graças ao facto de ser um excelente solvente;

Esta sua caraterística permite o desenvolvimento da sua função mais importante, atuar como solvente de numerosos compostos orgânicos e inorgânicos constituintes das várias formas de matéria viva.