Nomenclatura sistemática

História[editar | editar código-fonte]

As propriedades da água foram historicamente usadas para definir várias escalas de temperatura. Notavelmente, as escalas Kelvin, Celsius e Fahrenheit foram, e ainda são, definidas pelos pontos de fusão e ebulição da água. As escalas menos comuns de Delisle, de Newton, de Réamur e de Rømer foram definidas de maneira semelhante. O ponto triplo da água é ponto padrão usado mais comumente nos dias atuais.3

A primeira decomposição científica de água em hidrogênio e oxigênio, por eletrólise, foi feita no ano 1800 pelo químico inglês William Nicholson. Em 1805, Joseph Louis Gay-Lussac e Alexander von Humboldt mostraram que a água é composta de duas partes de hidrogênio e uma de oxigênio (em volume).

Gilbert Newton Lewis isolou a primeira amostra de água pesada em 1933.

Poliágua foi uma forma polimerizada hipotética de água que foi alvo de controvérsia científica durante o fim da década de 1960. O consenso atual é o de que tal polímero não existe.

Nomenclatura sistemática[editar | editar código-fonte]

A nomenclatura IUPAC aceita para a água é simplesmente "água", mas há dois outros nomes que podem ser usados para descrever a molécula.

O primeiro e mais sistemático é óxido de hidrogênio. Esse nome é análogo ao de compostos correlatos, como o peróxido de hidrogênio (água oxigenada), o sulfeto de hidrogênio e o óxido de deutério (água pesada). Um outro nome sistemático, oxidano, é aceito pela IUPAC como um nome pai para a nomenclatura sistemática de grupos substituintes baseados em oxigênio,4 apesar de mesmo estes comumente terem outros nomes recomendados. Por exemplo, o nome hidroxila é recomentado no lugar de oxidanila para o grupo −OH. O nome oxano é explicitamente mencionado pela IUPAC como incompatível com esse propósito, pois já é o nome de um éter cíclico também conhecido como tetra-hidropirano no sistema de Hantzsch-Widman; dentre os compostos semelhantes, existem o dioxano e o trioxano.

Nomenclatura sistemática e humor[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Monóxido de dihidrogênio (lenda urbana)

Monóxido de diidrogênio (às vezes Monóxido de di-hidrogênio), ou DHMO é um nome sistemático um tanto pedante para a água. O termo foi usado em paródias de pesquisas químicas que clamavam pela abolição dessa "substância química letal". Na verdade, um nome sistemático mais realista seria simplesmente óxido de hidrogênio, já que os prefixos "mono-" e "di-" são supérfluos. O sulfeto de hidrogênio, H2S, nunca é chamado de "monossulfeto de diidrogênio", e o peróxido de hidrogênio, H2O2, nunca é chamado de "dióxido de diidrogênio".

Algumas fichas de dados de segurança de material a respeito da água, exagerando, dizem: "Cuidado! Pode causar afogamento!"5 6

Um outro nome sistemático para a água é ácido hidróxico, ou ácido hidroxílico. De maneira semelhante, o nome para a água como base é hidróxido de hidrogênio — os dois nomes existem para a água porque ela pode reagir tanto como ácido quanto como base, dependendo da força do ácido ou da base com que reage (veja anfoterismo). Nenhum desses nomes é usado com frequência fora desses contextos humorísticos.

Formas da água[editar | editar código-fonte]

A água pode assumir várias formas. O estado sólido da água é comumente conhecido como gelo (mas também existem muitas outras formas; veja sólido amorfo e gelo amorfo); o estado gasoso é conhecido como vapor d'água, e a fase líquida comum é geralmente chamada simplesmente de água. Acima de certa temperatura e pressão crítica (647 K e 22,064 MPa), as moléculas de água assumem uma condição supercrítica, em que aglomerados líquidos flutuam numa fase de vapor.

A água pesada é a água cujo hidrogênio é substituído pelo seu isótopo mais pesado, o deutério. A água pesada é quimicamente quase igual à água normal. É usada na indústria nuclear para desaceleração de nêutrons.

Física e química da água[editar | editar código-fonte]

A água é a substância química de fórmula H2O: uma molécula de água tem dois átomos de hidrogênio ligados covalentemente a um átomo de oxigênio. A água é um líquido insípido e inodoro nas condições ambientes temperatura e pressão, e parece incolor em pequenas quantidades, apesar de ter um matiz azul muito leve. O gelo também parece ser incolor, e o vapor d'água é essencialmente invisível como gás.1 A água é primariamente um líquido em condições ambientes, o que não se prevê da sua relação com outros hidretos análogos da família do oxigênio da tabela periódica, que são gases como o sulfeto de hidrogênio. Além disso, todos os elementos ao redor do oxigênio na tabela — nitrogênio, flúor, fósforo, enxofre e cloro — se combinam com o hidrogênio para formar gases. A razão pela qual o hidreto de oxigênio (água) forma um líquido é o fato de ele ser mais eletronegativo que todos esses elementos (exceto pelo flúor). O oxigênio atrai elétrons muito mais fortemente que o hidrogênio, levando a uma carga resultante positiva nos átomos de hidrogênio, e uma carga resultante negativa no átomo de oxigênio. A presença de carga nesses átomos dá à água um momento de dipolo. A atração elétrica devida a esse dipolo aproxima as moléculas de água, tornando mais difícil separá-las e, por consequência, elevando o ponto de ebulição. Essa atração é conhecida como ligação de hidrogênio. A água pode ser vista como um líquido polar que se dissocia minimamente num íon hidrônio (H3O+(aq)) e um íon hidroxila (OH−(aq)) associado. A água está em equilíbrio dinâmico entre os estados líquido, sólido e gasoso nas condições ambientes de temperatura e pressão, e é a única substância pura encontrada naturalmente na Terra com essa característica.

Água, gelo e vapor[editar | editar código-fonte]

Capacidade térmica e temperaturas de vaporização e fusão[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Entalpia de vaporização

A água tem o segundo maior calor específico dentre os compostos químicos conhecidos, depois da amônia, assim como uma alta entalpia de vaporização (40,65 kJ mol−1), ambos consequências da extensa rede de