Quais as principais características da água?

A água compõe a maior parte da massa dos seres vivos, sendo responsável por mais de 70% da massa do corpo. Sua porcentagem pode variar nos tecidos do nosso organismo (20% nos ossos e até 85% no cérebro).

A água compõe mais de 70% da massa do corpo humano
A água compõe mais de 70% da massa do corpo humano

Estrutura molecular da água

A molécula de água (H2O) é formada por uma ligação covalente entre um átomo de oxigênio (O) e dois átomos de hidrogênio (H), os quais formam entre si um ângulo de 104,5°. Graças à alta eletronegatividade do oxigênio, quando comparado aos hidrogênios, a molécula da água é polarizada, ou seja, apesar de ter carga total igual a zero, possui carga parcial negativa na região do oxigênio e positiva na região dos hidrogênios.

Estrutura molecular da água.
Estrutura molecular da água.

Por que a água é tão importante para a vida?

A água como solvente universal

Por conta de uma das principais características da água, ela é um excelente solvente, ou seja, é capaz de dissolver grandes quantidades de substâncias como sais, gases, açúcares, proteínas, ácidos nucléicos e é por isso que costuma ser chamada de “solvente universal”.

Nem todas as substâncias são “amigas” da água

A água apresenta dois pólos (um negativo e outro positivo), as moléculas de água são capazes de associar-se tanto a moléculas com carga elétrica positiva quanto negativa (moléculas polares). Os sais, açúcares, proteínas etc., são substâncias que apresentam afinidade pela água, dissolvendo-se nela. Essas substâncias são chamadas de hidrofílicas. Já gorduras e outras substâncias que não apresentam carga (moléculas apolares), não se dissolvem em água e por isso são chamadas de hidrofóbicas.

Os íons de sal são atraídos pelas moléculas de água, separam-se e misturam-se com elas. Forma-se uma solução de sal (soluto) e água (solvente).
Os íons de sal são atraídos pelas moléculas de água, separam-se e misturam-se com elas. Forma-se uma solução de sal (soluto) e água (solvente).
As moléculas de água não consegue interagir com moléculas apolares como óleo, que tende a ficar agregado sem se misturar coma água.
As moléculas de água não consegue interagir com moléculas apolares como óleo, que tende a ficar agregado sem se misturar coma água.

Características da água que fazem dela um importante moderador de temperatura

A água é essencial à manutenção da vida, pois ajuda a evitar variações bruscas na temperatura dos organismos. A água pode desempenhar esse papel, pois apresenta altos valores de calor específico, calor latente de vaporização e calor latente de fusão. Calma, querido aluno, vamos explicar cada um deles:

Calor específico: quantidade de calor que um grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1°C, sem que haja mudança de estado físico.

Traduzindo para o biologuês: a água é capaz de absorver e perder grandes quantidades de calor sem esquentar nem esfriar muito.  Como os seres vivos contêm muita água, essa característica permite que a temperatura de seus corpos não varie muito durante a entrada e saída de calor.

Calor latente de vaporização: a quantidade de calor absorvida durante a vaporização de uma substância em seu ponto de ebulição.

Traduzindo para o biologuês: a quantidade de calor necessária para provocar a vaporização da água é muito alta. Cada vez que certa quantidade de água evapora, leva consigo muito calor. Quando nosso corpo esquenta por causa da realização de um exercício físico, as glândulas sudoríparas eliminam suor. A água contida no suor evapora e leva consigo o calor da pele e do sangue abaixo dela, o que impede que a temperatura do corpo se eleve muito.

A água do suor impede que a temperatura corpórea se eleve muito.
A água do suor impede que a temperatura corpórea se eleve muito.

Calor latente de fusão: é a quantidade de calor necessária para transformar um grama de uma substância em estado sólido para o estado líquido, na temperatura de fusão.

Traduzindo para o biologuês: a água apresenta alto calor latente de fusão, isso significa que, para tornar-se gelo, ela precisa liberar muito calor (requer exposição a temperaturas inferiores a 0ºC por tempo prolongado). O alto calor de fusão da água protege os organismos vivos dos efeitos danosos do congelamento (se a água de suas células congelasse facilmente, os organismos morreriam devido à formação de cristais no interior de suas células, o que causaria danos às membranas plasmáticas).

Coesão, adesão e capilaridade

As ligações do tipo pontes de hidrogênio realizadas pelas moléculas da água as mantêm unidas umas as outras, fenômeno conhecido como coesão. Graças à coesão, a superfície de uma massa de água pode formar uma película relativamente resistente, o que chamamos de tensão superficial.

A película de tensão superficial sustenta o peso de insetos e permite que as gotas de orvalho se mantenham sobre diferentes superfícies, como na figura abaixo.
A película de tensão superficial sustenta o peso de insetos e permite que as gotas de orvalho se mantenham sobre diferentes superfícies, como na figura abaixo.

Graças ao fato de a molécula de água ser polar, essa tende a se aderir a superfícies constituídas por substâncias polares. Chamamos essa propriedade de adesão. A coesão e a adesão são responsáveis pela capilaridade, ou seja, a tendência que a água tem de subir pelas paredes de tubos ou se deslocar por espaços estreitos em materiais porosos. Quando um tubo fino de parede hidrofílica é mergulhado na água, essa adere à parede do tubo e sobe em seu interior. As moléculas de água aderidas as paredes puxam, graças à coesão, as demais moléculas da coluna de água, fazendo-a se deslocar.

A elevação da água em tubos capilares é inversamente proporcional ao diâmetro do tubo ( quanto mais fino, mais a água sobe no capilar). A capilaridade contribui para o deslocamento de seiva bruta pelos microscópicos vasos lenhosos das plantas (das raízes as folhas).
A elevação da água em tubos capilares é inversamente proporcional ao diâmetro do tubo ( quanto mais fino, mais a água sobe no capilar). A capilaridade contribui para o deslocamento de seiva bruta pelos microscópicos vasos lenhosos das plantas (das raízes as folhas).

Exercícios sobre as principais características da água

1. (UFMG) Os vegetais apresentam uma série de fatores combinados para transportar água e sais minerais das raízes até as partes mais altas da planta. O mecanismo de ascensão da seiva bruta pode ter como contribuição os seguintes fatores relacionados abaixo, exceto:

a) pressão de absorção de água e sais minerais pelas raízes.
b) efeito de capilaridade entre a água e as paredes dos vasos.
c) força de sucção provocada pelas folhas.
d) eliminação de água via transpiração pelos estômatos.
e) transporte ativo pelas células vivas dos vasos lenhosos.

2. (UFJF) Você já deve ter observado um inseto caminhando pela superfície da água de uma lagoa. A propriedade da água que permite que a pata do inseto não rompa a camada de água é:

a) adesão.
b) calor específico.
c) tensão superficial.
d) calor de vaporização.
e) capilaridade.

GABARITO
1. E

2. C

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