Approfondimenti

Influenza dei legami a idrogeno su alcune proprietà chimico-fisiche dell'acqua

Punto di ebollizione (a 760 mmHg): l'acqua bolle a 100 °C (in assenza di legami a idrogeno, il punto di ebollizione dovrebbe essere di ca −80 °C). Ciò significa che occorre fornire alle molecole di acqua una grande quantità di energia per rompere i legami a idrogeno e farle passare allo stato aeriforme.

Punto di fusione o di solidificazione (a 760 mmHg): l'acqua fonde (o solidifica) a 0 °C (in assenza di legami a idrogeno il punto di fusione dovrebbe essere di ca −95 °C). Il ghiaccio ha un elevato calore latente di fusione: occorre molta energia per rompere i legami tra le molecole di acqua che nel ghiaccio sono disposte secondo una struttura cristallina in cui, inoltre, occupano un volume maggiore che non nell'acqua liquida: il ghiaccio, quindi, avendo una densità minore, galleggia. Ciò è di fondamentale importanza per la vita acquatica (che può proseguire anche se la superficie dell'acqua solidifica) ed è connesso al particolare andamento della densità dell'acqua in funzione della temperatura.

Densità: nell'acqua assume il suo valore massimo di 1g/cm3 a ca 4 °C (3,98 °C). Da 4 °C a 0 °C, la densità diminuisce gradualmente finché quando si forma il ghiaccio, si ha una brusca diminuzione fino al valore di ca 0,92 g/cm3 per l'assestamento secondo la struttura cristallina più ordinata del ghiaccio stesso.

Formazione dei legami a idrogeno tra le molecole di acqua