LACQUA Cosè lacqua? Proprietà chimiche e fisiche dellacqua Stati dellacqua Linquinamento dellacqua...
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L’ACQUA
Cos’è l’acqua? Proprietà chimiche e fisiche dell’acqua
Stati dell’acquaL’inquinamento dell’acqua
Il ciclo dell’acqua
Ringraziamenti
Storia dell’acqua
Cos’è l’acqua?
L'acqua è il composto più diffuso in natura, ed è formata da due tipi di atomi. Uno di questi è l’idrogeno e
l'altro l’ossigeno. Una molecola di acqua è fatta da tre atomi: uno di ossigeno e
due di idrogeno. L'idrogeno ha un protone nel nucleo, l'ossigeno ne ha
otto. Ci sono anche particelle non cariche nel nucleo: i neutroni. Gli atomi
sono composti inoltre da elettroni di carica negativa, che si muovono intorno al nucleo. L'attrazione fra i protoni e gli
elettroni è ciò che tiene insieme l’atomo.
Proprietà fisiche e chimiche dell’acquaQuali soli le proprietà chimiche e fisiche dell’acqua?
Le proprietà fisiche di una sostanza sono le proprietà riguardanti la sua apparenza.
Le proprietà chimiche sono proprietà che si rapportano ai legami chimici di una sostanza.
Proprietà fisiche
Densità: è il peso di una determinata
quantità di acqua, ed è espressa in i
chilogrammi per metro cubo.
Proprietà termiche: si riferiscono a ciò che accade
all'acqua quando è riscaldata; a quale temperatura si trasforma
in gas ecc.
Conducibilità: indica la quantità di elettricità che l'acqua può condurre ed
è espressa con una grandezza fisica.
Viscosità: indica la consistenza dell'acqua. Quando la temperatura aumenta, la viscosità
diminuisce.
Proprietà chimiche
Assorbimento della luce: quantità di luce che una determinata quantità di
acqua può assorbire nell’unità di tempo
pH: il pH ha propria scala, che va da 1 a 14. Il pH
indica se una sostanza è acida (pH 1-6), neutra (pH
7) o basica (pH 8-14). Il numero di atomi
dell'idrogeno nella sostanza ne determina il
pH. Una sostanza che contiene molti atomi di
idrogeno e' acida. Possiamo misurare il pH
imbevendo una carta speciale della sostanza: il
colore che essa assume ne indica il pH.
Alcalinità: capacità
dell'acqua di neutralizzare un
acido o una base, di modo che il
suo pH non vari.
Stati dell’acqua
L'acqua è l’unica sostanza che troviamo, in natura, in tutti e tre gli stati di aggregazione. L'acqua si può trovare allo stato gassoso quando supera il punto di
ebollizione (100°C), e diventa vapore acqueo. Quanto velocemente l'acqua evapora dipende dalla temperatura; più la temperatura è alta, più l'acqua evapora
velocemente.
I passaggi dallo stato liquido a quello solido o a allo stato aeriforme sono denominati cambiamenti di fase (o stato). Quando una sostanza come l'acqua cambia la fase, il
suo aspetto fisico cambia, ma non le su proprietà chimiche. Ciò avviene perché la sua struttura chimica rimane la stessa, ma le molecole di cui essa è formata si muovono: maggiormente (quando aumenta la sua temperatura), minormente (quando la sua temperatura scende). Nello stato solido le molecole di acqua sono piuttosto vicine l'una all'altra, mentre nello stato liquido sono un po’ più lontane. L'acqua diventa
liquida a seguito della separazione delle molecole. Quando l'acqua si trasforma da liquido in un gas, significa che è stato fornito il calore necessario a rompere il
legame idrogeno tra le molecole, che si allontanano ulteriormente.
AeriformeLiquidoSolido
Legame a idrogenoCome sono tenute insieme le molecole
d'acqua?
Gli atomi di idrogeno sono attratti ad altri atomi come gli atomi di ossigeno. Gli
elettroni sono attirati più vicino all'atomo di ossigeno, a causa della sua maggiore
elettronegatività. Di conseguenza l'atomo di ossigeno ha una parziale carica negativa e gli atomi di idrogeno hanno una parziale
carica positiva. Gli atomi di idrogeno aventi una parziale carica positiva sono quindi
attratti dagli atomi di ossigeno aventi una parziale carica negativa. Tali forze
dell'attrazione sono denominate legami a idrogeno. Le forze che tengono insieme due
molecole in un legame a idrogeno sono molto più forti di quelle esistenti fra le molecole e gli idrocarburi. I legami ad
idrogeno possono anche essere formati fra gli atomi di idrogeno e di zolfo o azoto,
tipicamente gruppi NH2- e di SH-.
Il ciclo dell’acqua
L’acqua nel terreno
Come funziona il ciclo?
Dov’è l’acqua?
L’acqua nel terreno
Il terreno è composto da tipi differenti di strati verticali, detti strati acquiferi.
L'acqua nel terreno si differenzia in due tipi: freatica quando è delimitata in basso
da uno strato impermeabile e in alto da roccia permeabile; artesiana quando è
racchiusa tra due strati di roccia impermeabile. Questa può essere un lago
o un corso d'acqua. L'acqua freatica si muove normalmente da punti ad elevata altezza e pressione verso zone ad altezze
e pressioni più basse. Nella falda artesiana, essendo compressa, c’è una
maggiore pressione.
Come si diffonde l'acqua nel terreno?
Dov’è l’acqua?
L'acqua si trova ovunque sulla terra, dato che la maggior parte del nostro pianeta e' fatto di acqua. Sul terreno l'acqua si trova soprattutto all'aperto in corsi d'acqua, laghi, paludi e riserve. Essa e' chiamata acqua superficiale.Quello che non possiamo vedere è l'acqua nel sottosuolo, che si trova sotto forma di acqua freatica. L'acqua freatica è acqua piovana che si è infiltrata nel terreno attraverso i pori. Il terreno consiste in diversi strati che contengono determinate quantità di acqua. Lo strato che è fatto di acqua freatica è chiamato strato di saturazione. Quando piove lo strato di saturazione diventa più ampio come conseguenza dell'espansione dell'acqua freatica. Infine l'acqua si può trovare in stato aereiforme nel cielo sottoforma di nebbia o nube.
Come funziona il ciclo?
Innanzitutto l'acqua che troviamo in superficie arriva grazie alle piogge. Una parte delle precipitazioni cade sul terreno e si infiltra nel sottosuolo, un'altra parte evapora e torna all'atmosfera. Le acque di scorrimento fluiscono in corsi d'acqua, laghi, paludi e nelle riserve. Le precipitazioni che si infiltrano nel suolo si muovono verso il basso attraverso i pori presenti nel terreno. L'acqua freatica si muove lentamente verso la superficie in corsi d'acqua ed in laghi. Infine, tutte le precipitazioni ad un certo punto finiscono in acque superficiali. Quindi lo strato superiore dell'acqua evapora ed risale verso il cielo a formare le nubi. Quando la pressione cresce a causa dei continui apporti di acqua, le nubi si muovono verso l'interno e comincia piovere. Il ciclo intero come descritto sopra ricomincia e continua senza interruzione.
L’inquinamento dell’acqua
Cos’è l’inquinamento dell’acqua?
Come si rileva l’inquinamento dell’acqua?
Cos’è l’inquinamento termico?
Cos’è l’eutrofizzazione
?
Perché a volte l’acqua puzza di uova marce?
Perché ci sono le piogge acide?
Cos’è l’inquinamento dell’acqua?E cosa inquina l’acqua?
L'inquinamento dell'acqua è ogni cambiamento chimico, fisico o biologico dell’acqua che ha un effetto nocivo su chi la beve o vive in essa. Ci sono parecchie classi di inquinanti
acquatici: i primi sono agenti che causano malattie come batteri, virus, e vermi parassitici che entrano nei sistemi di fognatura e in acqua non trattata; una seconda categoria di
inquinanti per acqua sono i rifiuti che consumano ossigeno. Quando le numerose popolazioni di batteri di decomposizione convertono i rifiuti, i livelli dell'ossigeno nell'acqua si possono esaurire; una terza categoria di inquinanti sono le sostanze
inorganiche solubili in acqua, quali gli acidi, i sali e i metalli tossici. Grandi quantità di questi composti rendono l'acqua inadatta da bere e causano la morte della vita acquatica;
un'altra categoria di inquinanti sono sostanze nutrienti come nitrati e fosfati solubili in acqua che causano uno sviluppo eccessivo delle alghe e di altre piante acquatiche, che esauriscono le riserve di ossigeno dell'acqua. L'acqua può anche essere inquinata da
residui organici quali oli, plastiche e antiparassitari, che sono nocivi per gli esseri umani e per gli animali presenti nell'acqua. Una categoria molto pericolosa sono i sedimenti
sospesi, perché causano una diminuzione nell'assorbimento della luce da parte dell'acqua.
Dal 1950 al 1995 la quantità d’acqua dolce disponibile pro capiteè diminuita da 17000 a
7500 metri cubi!
Come si rileva l’inquinamento dell’acqua?
L'inquinamento dell'acqua viene rilevato in laboratori, in cui piccoli campioni di acqua sono analizzati per differenti agenti inquinanti. Allo
stesso scopo si possono anche usare organismi viventi, come alcuni pesci. Cambiamenti nel loro
comportamento o crescita ci mostrano che l'acqua in cui vivono e' inquinata. Proprietà
specifiche di questi organismi possono fornire informazioni sul tipo di inquinamento del loro ambiente naturale. Laboratori usano anche
modelli di calcolo per determinare quali pericoli ci possono essere in determinate acque: si importano i dati posseduti sull'acqua nel
calcolatore ed esso determina se l'acqua ha qualche tipo di impurità.
Perché ci sono le piogge acide? L'acqua piovana tipica ha un pH di circa 5 -
6. Ciò significa che è naturalmente un liquido neutro, leggermente acido. Durante le
precipitazioni l'acqua piovana dissolve gas quali l’anidride carbonica e l'ossigeno. Le
industrie emettono al giorno d'oggi quantità elevate di gas acidificanti, quali ossidi
solforici e monossido di carbonio. Anche tali gas si dissolvono in acqua piovana e ciò
causa un cambiamento nel pH della precipitazione (pH della pioggia) che avra' un valore inferiore a 4. Quando una sostanza ha un pH inferiore a 6.5, è acida. Più basso e' il pH, più acida sara' la sostanza. Ecco perchè la pioggia con un pH più basso, dovuto alle emissioni industriali dissolte, è chiamata
pioggia acida.
Cos’è l’inquinamento termico?
Esistono diversi effetti sulla biologia degli ecosistemi quando gli affluenti riscaldati raggiungono le acque di cui sono immissari. Un aumento della temperatura implica una
diminuzione nella solubilità dell'ossigeno. Qualsiasi riduzione del tenore in ossigeno dell'acqua, può provocare la perdita di specie sensibili.
L'effetto ambientale più nocivo consiste nei molti organismi che possono venire risucchiati attraverso la presa d'acqua della centrale elettrica. Creature più grandi, vengono uccise sugli schermi della presa, mentre le specie più piccole attraversano l'impianto. Anche le
alghe possono essere danneggiate, con danni permanenti al meccanismo fotosintetico. La temperatura dell'acqua cambia lentamente, perché essa può ricevere una grande
quantità di calore senza un'elevata variazione di temperatura. Questa alta capacità termica protegge gli organismi viventi dalle variazioni di temperatura tenendola costante,
l’acqua è inoltre un'eccellente agente refrigerante per il motore delle automobili, le centrali elettriche ed i processi industriali che producono calore. Ma quando l'acqua usata nell'industria, è molto calda e viene immessa in un fiume, incrementa la temperatura di
questo, riducendo la quantità di ossigeno nel fiume e ciò può interessare il livello di ossigeno libero disponibile per gli organismi.
Eutrofizzazione significa naturale arricchimento di sostanze nutrienti in corsi
d'acqua e laghi. Tale arricchimento è spesso favorito dalle attività umane, quale
l'agricoltura. Col tempo, i laghi diventano quindi eutrofici a causa dell'aumento di
queste sostanze. L'eutrofizzazione è principalmente causata da un aumento nei
livelli di zolfo e azoto ed ha un'influenza negativa sulla vita acquatica. Ciò avviene
perché le alghe si sviluppano maggiormente e di conseguenza l'acqua assorbirà meno
luce e determinati batteri diventeranno più attivi. Questi batteri esauriscono
ulteriormente i livelli di ossigeno, in modo che solo alcuni batteri possono rimanere
attivi. Ciò rende la vita acquatica impossibile per i pesci e per altri organismi.
Cos’è l’eutrofizzazione?
Perché a volte l’acqua puzza di uova marce?
Quando l'acqua è arricchita di sostanze nutrienti, i batteri anaerobici, che non
hanno bisogno della presenza di ossigeno per esercitare le proprie funzioni, diventano altamente attivi. Questi batteri producono
determinati gas durante le loro attività: uno di questi gas è il solfuro di idrogeno. Esso
odora come le uova marce. Quando l'acqua odora come le uova che marce si può
quindi dire che vi è presente dell'idrogeno, a causa della mancanza di ossigeno
nell'acqua specifica.
La storia dell’acqua
L’acqua nacque quattro miliardi e mezzo di anni fa, nelle profondità dell’universo. La terra, non essendo ancora completamente formata, era composta prevalentemente da vulcani. Questi
liberavano nell’atmosfera dei gas ricchi di vapore acqueo, che permisero la formazione di nubi. Nel corso dei millenni, la terra si raffreddò e il vapore, condensandosi, ricadde sulla crosta
terrestre sotto forma di pioggia. A favorire la formazione di questa importantissima fonte di
vita, furono anche le comete, costituite essenzialmente da ghiaccio e frammenti di
roccia. Questo fenomeno favorì la formazione di fiumi, laghi e oceani, dove, milioni di anni più tardi, sarebbero comparse le prime forme di
vita, che apparvero 3,5 miliardi di anni fa nelle acque oceaniche. Per milioni di anni l’acqua
rimase l’unico ambiente in cui poteva manifestarsi la vita.
Circa 4 milioni di anni fa comparvero i primi ominidi.
Evolvendo, l’uomo cominciò a influire sempre più sulla "storia" dell’acqua: dalle prime cisterne per raccogliere l'acqua piovana nell'età del bronzo, agli imponenti acquedotti romani, alle moderne reti idriche.
Noi primitivi siamo stati i primi a coltivare la terra.
Noi abbiamo imparato che un seme grazie all'acqua rinasce a nuova vita e
permette anche la nostra sopravvivenza.
Per nutrirci abitiamo vicino ai fiumi e ai laghi che sfruttiamo per allevare il
bestiame.
L'acqua è una fonte di vita naturale e serve a rinfrescarci il corpo dentro e
fuori
Acquedotti Romani
Noi Romani abbiamo costruito gli acquedotti per trasportare l'acqua alle città. Tramite condutture in piombo, legno o argilla,
l'acqua arrivava agli edifici e alle fontane. Per attraversare i fiumi abbiamo costruito i ponti, come il Ponte di Tiberio a Rimini. Dall'acqua del mare abbiamo preso il sale. Il fiume
Tevere ci è servito per trasportare i prodotti dell'agricoltura e per ricevere merci dal mare.
Il mare era abbastanza vicino a Roma per offrire i suoi vantaggi: abbiamo costruito i porti per sfruttarlo al meglio.
Pensato da: Realizzato da: Con la partecipazione straordinaria di:
Primiano CentonzaPrimiano CentonzaPrimiano Centonza