Características físico-químicas da água

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Características físico-químicas da água 
A molécula de água possui uma natureza polar, onde o lado (+) positivo (H) atrai das 
outras moléculas o lado (-) negativo (O), formando as “pontes de hidrogênio”, que são 
fracas, portanto, facilmente quebradas e remodeladas. 
Para se quebrar as pontes de hidrogênio são necessários 7 kcal para 1 mol de água no 
estado líquido e nessa quantidade para se quebrar as ligações covalentes da molécula 
são necessários 110 kcal. 
A diminuição da temperatura diminui a agitação das moléculas, aumentando as pontes 
de hidrogênio. A redução da distância média entre as moléculas com um conseqüente 
aumento na densidade (que é a relação entre massa e volume que ela ocupa) até 
aproximadamente 4ºC. 
Em temperaturas abaixo de 4ºC, agregados de moléculas adquirem uma estrutura 
mais fixa e simétrica (1 átomo de oxigênio ligado a 4 de hidrogênio, e cada hidrogênio 
a 2 de oxigênio). Em temperaturas mais baixas, arranjo menos denso, com largos 
espaços separando-as. 
A água no estado sólido apresenta menor densidade. 
 
Densidade da água 
Densidade de uma substância é a relação entre massa e volume que ela ocupa. A 4º C, 
a água tem densidade padrão de 1,000g/cm3. 
Fatores que influenciam a densidade da água: 
ü Salinidade (densidade aumenta com a elevação da concentração de sais). 
ü Temperatura (a água alcança seu máximo valor de densidade a 4º C, abaixo ou 
acima desta temperatura ela diminui). 
ü Pressão (interfere na temperatura, reduzindo esta 0,1º C a cada 100 metros de 
profundidade). 
 
Alto calor específico 
Quantidade de energia necessária para elevar em 1ºC a temperatura de 1 kg de água a 
14,5ºC (1 kcal) (valor alto). 
Menor apenas que: amônia líquida (1,23 kcal) 
 hidrogênio líquido (3,4 kcal) 
 
A água pode absorver grandes quantidades de calor sem sofrer grandes alterações de 
sua temperatura, garantindo, assim, mudanças térmicas somente gradativas. 
A água conduz calor rapidamente, o que tende a espalhá-lo uniformemente através de 
um corpo d’água (alta condutividade térmica). 
Grande estabilidade térmica dos ecossistemas aquáticos. 
Ex.: em regiões temperadas a variação térmica superficial da água dos lagos pode 
variar de 0ºC no inverno a 22ºC no verão, enquanto que nos ecossistemas terrestres 
podem variar de –40ºC a + 40º C. 
 
Alto calor de vaporização 
A água precisa de grande quantidade de calor para evaporar. 
Portanto, aproximadamente um terço da energia solar que chega à superfície da Terra 
é dissipado pela água dos rios, lagos e oceanos. 
 
Tensão superficial 
O arranjo das moléculas de água na camada de contato com o ar forma uma película 
delgada que possui determinada tensão, chamada tensão superficial, capaz de 
suportar pequenos esforços sem se romper. 
A tensão superficial decresce com o aumento da temperatura e com a quantidade de 
substâncias orgânicas dissolvidas (excretadas por algas, macrófitas aquáticas ou ainda 
por detergentes e sabões em pó). 
 
Capilaridade 
Capacidade de penetrar em espaços reduzidos, o que permite à água percorrer os 
microporos do solo, tornando-se acessível às raízes das plantas. 
 
Viscosidade da água 
É a capacidade da água oferecer resistência ao movimento dos organismos e das 
partículas presentes. 
Aumenta com: 
ü Diminuição da temperatura. 
 A viscosidade de uma massa de água a 30ºC é quase a metade de uma a 5ºC. A 
30ºC um organismo planctônico afunda 2x mais rápido que a 5ºC. 
ü Aumento do teor de sais dissolvidos. 
 
Alta transparência 
Possibilita a penetração de luz solar até determinadas profundidades, o que favorece a 
realização da reação de fotossíntese pelos organismos vegetais dotados de clorofila. 
Capacidade Solvente 
Característica polar das moléculas atrai partes polares de outras substâncias ou íons de 
moléculas que foram quebradas. 
As propriedades solventes da água são responsáveis pela maioria dos minerais nas 
correntes, rios, lagos e oceanos. 
A água na maioria dos lagos e rios possuem 0,01-0,02% de minerais dissolvidos. 
O oceano concentra minerais à medida que a água com depósitos minerais chega 
através das correntes e rios e a água pura evapora da superfície. 
Na água do mar: 96,5% é água e 3,5% são substâncias dissolvidas, ou seja, uma 
salinidade de: 35 ups, 35‰ ou apenas 35. 
Nas águas continentais a variabilidade dos sais dissolvidos é bem maior, pois depende 
das características minerais da: 
ü Bacia de drenagem; 
ü Bacia de acomodação; 
ü Características climáticas locais. 
 
O CONAMA classifica as águas do território brasileiro de acordo com a salinidade, 
assim: 
ü Água doce (salinidade inferior ou igual a 0,5‰); 
ü Água salobra (salinidade entre 0,5‰ e 30‰); 
ü Salina (salinidade superior a 30‰). 
 
Nutrientes dissolvidos 
A vida aquática exige muitos elementos minerais: principalmente nitrogênio e fósforo 
(aminoácidos, ácidos nucléicos...). 
Nitrogênio entra com facilidade em corpos de água doce, escoamento superficial dos 
ecossistemas terrestres do entorno. 
Já o Fósforo em água doce geralmente está em menores concentrações, podendo ser 
limitante para o crescimento das plantas mais do que o nitrogênio. 
Nos oceanos as concentrações de fósforo são mais altas que as de nitrogênio. 
Porém outros compostos também podem dificultar a produção primária nos oceanos 
abertos: 
Ex: Ferro e Sílica. 
 
pH – Potencial Hidrogeniônico 
O pH da água pura é perto de 7, ou seja, pH neutro. 
A variação normal nas águas é entre 6 e 9. 
Pequenos lagos e correntes e regiões com chuva ácida podem chegar a pH igual a 4. 
 
Carbonato de cálcio 
Íons cálcio em abundância com pH alcalino: Água dura. 
Pouco cálcio: Água mole. 
O cálcio é importante para os seres vivos (conchas), portanto os moluscos tendem a 
serem menos abundantes em águas moles. 
 
Gases dissolvidos 
Dos gases dissolvidos na água o oxigênio é o que possui maior importância metabólica. 
As principais fontes de oxigênio para a água são: 
ü Atmosfera. 
ü Fotossíntese. 
 
As perdas são o consumo pela: 
ü Decomposição da matéria orgânica (oxidação). 
ü Perdas para atmosfera. 
ü Respiração de organismos aquáticos. 
ü Oxidação por íons metálicos (ex: Fe e Mn). 
 
Portanto, fica claro que os organismos aquáticos tropicais têm, em princípio, menos 
oxigênio disponível que os de águas temperadas.