L’ACQUA Proprietà chimiche e fisiche dell’acqua Cos’è l’acqua?

Presentazione sul tema: "L’ACQUA Proprietà chimiche e fisiche dell’acqua Cos’è l’acqua?"— Transcript della presentazione:

1 L’ACQUA Proprietà chimiche e fisiche dell’acqua Cos’è l’acqua?
Storia dell’acqua L’ACQUA L’inquinamento dell’acqua Il ciclo dell’acqua Stati dell’acqua Ringraziamenti

2 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.

3 Proprietà fisiche e chimiche dell’acqua
Quali 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.

4 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. Proprietà fisiche Viscosità: indica la consistenza dell'acqua. Quando la temperatura aumenta, la viscosità diminuisce. Conducibilità: indica la quantità di elettricità che l'acqua può condurre ed è espressa con una grandezza fisica.

5 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. Proprietà chimiche Alcalinità: capacità dell'acqua di neutralizzare un acido o una base, di modo che il suo pH non vari.

6 Stati dell’acqua Solido Liquido Aeriforme
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.

7 Come sono tenute insieme le molecole d'acqua?
Legame a idrogeno Come 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-.

8 Il ciclo dell’acqua Come funziona il ciclo? Dov’è l’acqua?
L’acqua nel terreno

9 Come si diffonde 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.

10 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.

11 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.

12 L’inquinamento dell’acqua
Come si rileva l’inquinamento dell’acqua? Cos’è l’inquinamento dell’acqua? Perché ci sono le piogge acide? L’inquinamento dell’acqua Cos’è l’inquinamento termico? Cos’è l’eutrofizzazione? Perché a volte l’acqua puzza di uova marce?

13 Cos’è l’inquinamento dell’acqua? E cosa inquina l’acqua?
Dal 1950 al 1995 la quantità d’acqua dolce disponibile  pro capiteè diminuita da a 7500 metri cubi!  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.

14 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.

15 Perché ci sono le piogge acide?
L'acqua piovana tipica ha un pH di circa 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.

16 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.

17 Cos’è l’eutrofizzazione?
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.

18 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.

19 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 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.

20 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.

21 Con la partecipazione straordinaria di:
Ringraziamenti Pensato da: Realizzato da: Con la partecipazione straordinaria di: Primiano Centonza Primiano Centonza Primiano Centonza Grazie di esistere