Entra in acqua per la vita
L'acqua ionizzata alcalina
La ionizzazione dell'acqua e il suo effetto sull’organismo umano.
L'acqua è uno degli elementi fondamentali della vita, la sua stessa origine è nell’acqua e senza di essa nessuna forma di vita può esistere. Il corpo umano è costituito in buona parte da acqua, oltre il
70%,.
Tutte le reazioni chimiche che, nelle piante e negli animali, permettono la vita, avvengono anche grazie all'acqua che, tra le altre qualità, ne ha una molto importante per il nostro discorso: essa è un solvente universale.
Grazie alla sua forte polarità, l’acqua è in grado di dissolvere ogni struttura polare e di costruire legami d'idrogeno, che sono molto importanti per la struttura delle proteine e degli acidi nucleici. La molecola d'acqua, con la formula H2O, contiene 2 atomi d'idrogeno e 1 atomo d'ossigeno.
Considerato da solo, l'atomo d'idrogeno contiene un protone nel nucleo atomico e un elettrone nella
nube elettronica, la quale gira intorno al nucleo atomico.
L'ossigeno contiene invece 8 protoni e 8 neutroni nel suo nucleo. Gli 8 elettroni ruotano intorno al nucleo, ma su orbite di diversa ampiezza. Sull’orbita interna si trovano 2 elettroni, mentre gli altri 6 ruotano intorno al nucleo su un orbita con raggio più grande (104°). Questi elettroni sono anche chiamati elettroni esterni o “di valenza”.
Gli elettroni di valenza determinano la capacità di creare legami chimici dell'atomo d'ossigeno. Se l'ossigeno possiede uno strato esterno occupato da 8 elettroni, raggiunge la sua massima stabilità chimica e conserva questo stato.
Quando si lega a 2 atomi d'idrogeno, può raggiungere proprio questo stato. Durante il processo,
l'ossigeno utilizza i due elettroni degli atomi d'idrogeno e l'idrogeno utilizza i due elettroni dell'atomo d’ossigeno. Le coppie di elettroni utilizzati congiuntamente rappresentano il legame chimico. Per dissolvere questo legame occorre dell’energia.
Grazie alla posizione particolare delle coppie di elettroni, si forma una molecola asimmetrica, nella quale queste coppie di elettroni “leganti” formano un angolo di 104° rispetto all’idrogeno.
La polarità delle molecole d'acqua è fondamentale.
Nel legame covalente tra leganti differenti emerge una caratteristica degli atomi, l'elettro-negatività. Essa caratterizza l'effetto attraente agli elettroni del
rispettivo elemento sulle coppie d'elettroni leganti. Con un valore di 3,5 l'effetto attraente agli
elettroni dell'ossigeno è quasi il doppio di quello dell'idrogeno (2,1). Ciò ha delle conseguenze per
la posizione delle coppie di elettroni leganti: essi vengono attirati più vicini all'ossigeno e lì causano una carica parziale negativa (delta -) al lato opposto della molecola. Alle molecole d'idrogeno mancano gli elettroni e vi si produce dunque una carica parziale positiva (delta +).
Le molecole che possiedono estremità con carica opposta sono chiamate dipoli. Dato che la differenza d'elettro-negatività è molto alta nella molecola d'acqua, l'acqua è un forte dipolo ed un solvente fortemente polare.
La di-polarità ha un effetto decisivo sulle caratteristiche dell'acqua.
– Le molecole d'acqua formano legami intermolecolari con molecole confinanti, creando forze d'attrazione tra l'estremità negativa di una molecola e l'estremità positiva della molecola confinante. I legami d'idrogeno non sono forti come le forze leganti dentro la molecola, e possono dunque essere costruite e dissolte facilmente.
- I legami d'idrogeno sono la causa della tensione superficiale dell'acqua (formazione di gocce, “pelle dell'acqua”) e determinano il punto d'ebollizione dell'acqua a 100°C.
– Le molecole d'acqua funzionano assai beneper la soluzione di legami di ioni. Grazie alla diversa carica, le molecole d'acqua possono inserirsi tra gli ioni con carica positiva e negativa di una griglia di ioni e circondare le particelle caricate con un involucro di idrati. Il lato positivo del dipolo d'acqua si rivolge agli ioni negativi, cioè gli ioni negativi vengono rivestiti in maniera tale che il
lato positivo dei dipoli si rivolga ad esso. Così i cristalli duri di cloruro di sodio si sciolgono facilmente nel solvente acqua.
Allo stato secco, il sale è un legame molto duro. Se si aggiunge l'acqua, esso si scioglie, poiché il Na+ con carica positiva si lega al polo negativo della molecola H2O, mentre il Cl- negativo si lega al polo positivo della molecola H2O.
Come si evidenzia, i legami deboli di singole molecole d'acqua sono in grado di dissolvere legami relativamente forti per mezzo di questo processo. Ed è per questo motivo che chiamiamo l'acqua “solvente universale” e naturale capace di rompere legami forti e complessi.
Reazioni d'ossidazione e di riduzione (reazioni redox)
Questo processo occupa una posizione centrale nei sistemi biologici. Nella chimica si definisce l'ossidazione come una emissione d'elettroni (per esempio, la ruggine sui metalli) e la riduzione opposta come un assorbimento di elettroni.
