Proprietà chimico-fisiche

La molecola dell'acqua presenta un caratteristico insieme di proprietà fisiche e chimiche che rende tra l'altro possibili i fenomeni biochimici e con essi la vita di tutti gli organismi animali e vegetali. L'acqua pura è un liquido inodore e insapore, che presenta una debole colorazione blu osservabile solo nelle acque profonde.

L'acqua è l'unica sostanza che si trova in natura, a temperatura ambiente, nei tre stati di aggregazione: solido, liquido e gassoso. Allo stato solido è presente sotto forma di ghiaccio, nella neve, nella grandine, nella brina e nelle nubi; allo stato liquido si trova sotto forma di pioggia e rugiada, ma soprattutto ricopre i tre quarti della superficie terrestre costituendo oceani, mari, laghi e fiumi; allo stato gassoso, infine, è presente come nebbia e vapore ed è il principale costituente delle nuvole.

Partendo dalla temperatura di 0ºC, la densità dell'acqua aumenta con l'aumentare della temperatura e raggiunge un massimo a una temperatura prossima ai 4ºC per poi nuovamente diminuire. Alla pressione ambiente e alla temperatura di 0ºC l'acqua solidifica cedendo il suo calore latente di solidificazione; con l'aumentare della pressione il punto di congelamento dell'acqua si abbassa. Questa influenza della pressione è dovuta al fatto che l'acqua, come pochissime altre sostanze, congelando aumenta notevolmente di volume.

Il fatto che il ghiaccio sia più leggero e quindi galleggi sull'acqua ha grande importanza, dal punto di vista geologico e geografico, nel determinare le condizioni climatiche sulla superficie terrestre; importante da questo punto di vista è anche la grande tendenza delle molecole del vapore acqueo atmosferico ad assorbire le radiazioni infrarosse. Il vapore acqueo è invece assai trasparente alle radiazioni ultraviolette, che esso lascia giungere in larga misura dal Sole alla superficie terrestre.

Dal punto di vista chimico, l'acqua è un composto molto stabile che solo a temperature superiori ai 1500ºC comincia a decomporsi sensibilmente in idrogeno e ossigeno; la dissociazione diviene praticamente completa solo a temperature molto più elevate, oltre i 3000ºC.