Qual o efeito da altitude na temperatura de fervura da água explique?

A água é uma substância química cujas moléculas são formadas por dois átomos de hidrogénio (H) ligados a um átomo de oxigénio (O), sendo a sua (fórmula química H2O). A água é singular, sendo a única substância encontrada nos três estados (sólido, líquido e gasoso) às temperaturas normalmente encontradas no nosso planeta.  Aqui poderás conhecer melhor esta substância tão importante para a vida na Terra.​​

Factos e números sobre a água​ 

• A água é especial por ser a única substância encontrada nos três estados (sólido, líquido e gasoso) às temperaturas normalmente encontradas no nosso planeta. A água congela a 0°C e ferve a 100°C (ao nível do mar). A água é também incomum já que a sua forma sólida, o gelo, é menos denso que a forma líquida. É por esta razão que o gelo flutua.
• A água é denominada por "solvente universal" porque dissolve mais substâncias que qualquer outro líquido. Isto significa que onde quer que a água se desloque, através do solo ou através de nossos corpos, leva consigo produtos químicos, minerais e nutrientes.
• A água pura (sem substâncias dissolvidas) tem um pH de 7, não sendo ácida (pH>7) nem básica (pH<7).
• As moléculas de água são altamente coesas devido às pontes de hidrogénio, tendo uma grande capacidade para permanecer unidas, resistindo à separação. A água é o mais coeso dos líquidos não-metálicos.
• A água pura, que não se encontra na natureza, não conduz a eletricidade (a condutividade é igual a 0). A água torna-se condutora quando começa a dissolver substâncias com as quais contacta.
• A água tem um alto calor específico, absorvendo muito calor antes de começar a aquecer. É por isso que a água é valiosa como refrigerante para as indústrias e radiadores dos automóveis. O elevado índice de calor específico de água também ajuda a regular as variações da temperatura do ar, razão que justifica a mudança gradual de temperatura entre estações do ano, especialmente na proximidade do mar.
• A água tem uma tensão superficial muito elevada. Por outras palavras, a água é aderente e elástica, tendendo a aglutinar-se em gotas em vez de se espalhar numa película fina. A tensão superficial é responsável pela ação capilar, que permite à água (e substâncias nela dissolvidas) percorrer as raízes das plantas e os pequenos vasos sanguíneos dos nossos corpos.
• A densidade da água faz com que o som se mova a longas distâncias através dela (como o sabem as baleias!). Na água do mar a 30° C, o som propaga-se a uma velocidade de 1,545 metros por segundo.
• A pressão atmosférica afeta o ponto de ebulição da água. Quanto maior a altitude, menor será a pressão atmosférica e menor será o ponto de ebulição da água. Por esta razão, é mais demorado ferver um ovo na serra da Estrela que na praia. A água ferve a 100°C ao nível da água do mar, enquanto a 1600 m ferve a 95 ° C.

A molécula de água

Fórmula molecular da molécula de água

Fórmula estrutural da molécula de água

A forma da água deve-se à ligação covalente entre o átomo de oxigénio e os  átomos de hidrogénio (pontes de hidrogénio). ​ A água apresenta uma fórmula estrutural triangular, não linear, formando os átomos de hidrogénio um ângulo de 104,5º entre si.

Molécula de água [1].

Propriedades físicas da água 

Estado Físico
A água encontra-se na Natureza em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.

Quanto maior for o peso molecular de um composto, maior é a probabilidade de ser um sólido ou um líquido à temperatura de 20ºC. Por sua vez, quanto menor for o seu peso molecular maior será a probabilidade de ser um líquido ou um gás à mesma temperatura.

A água (peso molecular = 18) à temperatura de 20ºC (geralmente considerada temperatura ambiente) encontra-se no líquido. À temperatura de

Ponto Triplo e Ponto CríticoPonto triplo: Ponto representativo do equilíbrio entre as três fases da substância (sólido, líquido e gasoso). No caso da água este ocorre à pressão de 0,006 atm e à temperatura de 0,01ºC.Ponto crítico: Estado correspondente à mais alta temperatura em que a substância é um vapor (água: pressão de 218 atm e temperatura de 374ºC).

Identificação do ponto crítico e do ponto triplo da água [3].

Adesão e coesão 
A coesão é a capacidade que uma substância tem para permanecer unida, resistindo à separação. São as pontes de hidrogénio, que unem as moléculas de água, que tornam a água coesa.

Uma molécula de água pode estabelecer, no máximo, quatro ligações de hidrogénio. Outras moléculas, como o fluoreto de hidrogénio e o metanol também formam ligações de hidrogénio, mas não apresentam os comportamentos singulares que se observam na água.

A resposta para a aparente diferença entre a água e os demais líquidos que formam ligações de hidrogénio é que, com exceção da água, nenhuma das moléculas que formam ligações de hidrogénio pode formar quatro ligações. Na água, a ordem tetraédrica resultante das quatro ligações de hidrogénio gera uma estrutura aberta e a uma rede de ligações tridimensional, que contrasta com as estruturas de líquidos simples. Uma razão pela qual a água é apropriada para a vida é a de que as suas propriedades únicas ocorrem numa gama de temperaturas compatível com diversos processos biológicos.

Além das forças de coesão, estabelecidas entre moléculas de água, a água também pode aderir a outras moléculas. Isto pode ocorrer graças à sua polaridade. A água tende a atrair e ser atraída por outras moléculas polares. Essa atração entre as moléculas de água e outras moléculas polares denomina-se adesão. Essencialmente, a coesão e adesão são a aderência que as moléculas água têm, respetivamente, umas pelas outras e com outras substâncias.

​As moléculas de água não se ligam com moléculas apolares, ou seja, não há adesão. Por isso, a água não se distribui igualmente sobre uma superfície encerada, formando gotículas separadas sobre ela, já que a cera é apolar.

É fácil ver que a gota parece ter uma “pele” que a mantém numa espécie de esfera achatada, resultando da tendência que as moléculas de água têm de se atraírem entre elas (coesão). A gota de água fica presa à extremidade das agulhas de pinheiro, sendo um exemplo da propriedade de adesão. Repare-se que também está em jogo o efeito importante da gravidade, que faz com que as gotas de água de desloquem ao longo da agulha do pinheiro, tentando cair.

A forma natural de uma gota de água ocorre no "estado de menor energia", ou seja, o estado em que os átomos constituintes da molécula usam a menor quantidade de energia. Para a água, este estado acontece quando uma molécula de água é cercada por todos os lados por outras moléculas de água, criando uma esfera ou bola (que, sem influência da gravidade, seria perfeitamente redonda no espaço exterior).

Numa superfície de vidro muito limpa a água ali depositada pode formar uma fina camada, já que as forças moleculares entre o vidro e a água (forças adesivas) são mais fortes que as coesivas.

A água é o mais aderente dos líquidos não-metálicos. A água é aderente, aglutinando-se em gotas por causa das suas propriedades de coesão, mas a química e a eletricidade estão envolvidas a um nível mais detalhado para tornar isso possível. Mais precisamente, é a carga positiva e negativa dos átomos de hidrogénio e oxigénio que compõem as moléculas de água que os torna atraídos uns pelos outros.

Numa molécula de água, os dois átomos de hidrogénio alinham-se ao longo de um lado do átomo de oxigénio, resultando que o outro lado do átomo de oxigénio tem uma ligeira carga negativa, enquanto o lado com os átomos de hidrogénio tem uma ligeira carga positiva. Assim, quando o lado positivo de uma molécula de água se aproxima do lado negativo de outra molécula de água, elas atraem-se, criando uma ligação. Esta natureza bipolar das moléculas de água dá à água a sua natureza coesa.

Tensão superficial
A tensão superficial é a propriedade da superfície de um líquido que lhe permite resistir a uma força externa, devido à natureza coesa das suas moléculas. Com exceção do mercúrio, a água possui a maior tensão superficial dos líquidos, pelo que alguns insetos aquáticos conseguem pousar e deslocar-se sobre a água sem afundar. 

As forças de coesão entre as moléculas de água são assim responsáveis pela sua tensão superficial. As moléculas na superfície de um copo de água não tem outras moléculas de água a toda a sua volta e, assim, são mais coesas com as moléculas que lhe estão directamente associadas (neste caso, situadas ao lado e por baixo, mas não acima). A coesão mais forte entre as moléculas de água, em oposição à atração das moléculas de água para a atmosfera, faz com que seja mais difícil mover um objecto através da superfície do que movê-lo quando ele está completamente submerso. A camada superficial (mantida pela tensão superficial) cria uma barreira considerável entre a atmosfera e a água.

A tensão superficial da água decresce com o aumento da temperatura e com a quantidade de substâncias orgânicas dissolvidas. Detergentes e sabões em pó e outros compostos que contêm substâncias tensoativas diminuem a tensão superficial de ecossistemas aquáticos, prejudicando os organismos que vivem na superfície da água.

Devido à tensão superficial, pequenos objetos “flutuam" sobre a superfície da água, desde que o objeto não rompa e separe a camada superior de moléculas de água. Quando um objeto se situa sobre a superfície do líquido, a superfície sob tensão irá comportar-se como uma membrana elástica

Tensão superficial - as moléculas de água à superfície formam ligações mais fortes

Capilaridade
A capilaridade é um fenómeno físico resultante das interações entre as forças de adesão e coesão da molécula de água. É graças a capilaridade que a água sobe, contra a força da gravidade, através das paredes de tubos, ou desliza por entre os poros de alguns materiais, como o algodão.

​O fenómeno acontece porque a água adere às paredes do tubo, elevando-a e resultando num menisco, que se vira para cima. A tensão superficial atua então de modo a manter a superfície intacta, enquanto, por coesão, mais água entra na base do tubo. O processo continua até que haja no tubo água suficiente para que a força da gravidade equilibre a força de adesão.

Este fenómeno é utilizado pelas plantas no transporte da seiva bruta, através do xilema, da raiz até as folhas.

Cor 
Embora um pouco de cor na água possa não torná-la imprópria para consumo, torna-a certamente pouco apelativa para beber. Assim, a cor da água é um aspeto importante quando se trata de a beber, assim como na água utilizada em outros usos domésticos, industriais e em alguns ambientes aquáticos.

Será a água pura realmente incolor? Em primeiro lugar, a água pura não é encontrada em ambientes naturais. A água que vemos todos os dias, mesmo a que utilizamos a partir das nossas torneiras, contém minerais dissolvidos e, frequentemente, materiais suspensos. Mas, para fins práticos, se enchermos um copo com água da torneira esta parece ser incolor. A água não é de facto incolor; mesmo a água pura não é incolor, tendo uma ligeira coloração azul, que se apercebe melhor quando se observa uma longa coluna de água. A cor azul da água não é causada pela dispersão de luz, que é responsável pela cor azul do céu, mas resulta do facto das moléculas de água absorverem a extremidade vermelha do espectro de luz visível.

Se alguma vez bebeste água contendo um pouco de ferro, recordar-te-ás do gosto metálico deixado na boca e da sensação de que a presença de substâncias químicas na água potável não é desejável. A cor na água potável pode ser causada por materiais dissolvidos e suspensos, e uma cor acastanhada na água resulta muitas vezes da ferrugem das canalizações envelhecidas. Embora a água possa conter contaminantes, que são normalmente removidos pelos sistemas de abastecimento de água, o lado positivo é que a água bebida provavelmente contém vários minerais dissolvidos que são benéficos para a saúde humana. E, se já bebeste água "pura", como água destilada ou desionizada, terás notado o seu sabor desinteressante. A maioria das pessoas prefere o sabor da água com minerais dissolvidos, mas incolor.

​A cor da água com que nos cruzamos pode resultar da presença de substâncias dissolvidas ou suspensas. Os taninos, materiais orgânicos resultantes da decomposição das folhas, raízes, e restos de plantas, são um exemplo de substâncias dissolvidas que coloram, por exemplo, a água de alguns rios…e também as chávenas de chá.

As algas e as partículas de sedimentos em suspensão são elementos muito comuns nas águas naturais, contribuindo para a sua cor. É mais fácil remover a cor da água causada pela presença de substâncias em suspensão que a resultante de substâncias dissolvidas. De facto, os materiais em suspensão na água podem ser filtrados. Se a água com substâncias em suspensão for colocada num copo e deixada em repouso durante alguns dias, a maior parte dessas substâncias irá depositar-se no fundo (este método é utilizado em instalações de tratamento de esgotos) e a água ficará mais transparente e com menos cor.​ ​

O material em suspensão nas massas de água (rios, albufeiras) pode resultar de causas naturais ou da atividade humana. Uma água transparente, com uma baixa concentração de materiais dissolvidos, surge azul. Matéria orgânica dissolvida, como a matéria vegetal em decomposição, pode produzir uma cor amarela ou castanha. Águas ricas em fitoplâncton apresentam geralmente uma cor verde. No entanto, algumas algas fitoplantónicas produzem uma cor avermelhada ou amarelo escuro. O escoamento do solo para as massas de água pode produzir várias cores na água (amarelo, vermelho, castanho e cinzento).

O facto de água ser quase transparente à luz visível é fundamental para que se possa realizar a fotossíntese nos ambientes aquáticos. 

Compressibilidade
Esta propriedade dita a capacidade de um material diminuir o seu volume quando lhe é aplicada uma força ou pressão externa, permitindo distinguir gases de líquidos. Os gases possuem elevada compressibilidade, por outro lado, os sólidos e os líquidos são praticamente incompressíveis. A água não é exceção!

Todavia, a água líquida é particularmente incompressível. A baixa compressibilidade da água significa que, nos oceanos profundos, a muitos metros de profundidade e onde as pressões são enormes, o volume da água reduz-se muito pouco. Por exemplo a 4000 m de profundidade, onde a pressão é dez milhões de vezes superior à pressão ao nível do mar, há uma redução de apenas 1,8% no volume da água existente.

No entanto, a água pode ser tremendamente comprimida e utilizada em aplicações industriais, por exemplo para cortar metal. Para isso, a água comprimida (a que pode ser adicionado um material abrasivo) é empurrada a uma velocidade tremenda através de um pequeno orifício, cortando não apenas metal mas também outros materiais.

Densidade
A densidade, também conhecida como gravidade específica, é a massa (na Terra e para facilitar pode-se assumir que a massa é igual ao peso, embora massa e peso sejam conceitos distintos) de um determinado volume de uma substância.

A densidade da água varia com a temperatura e a pressão.

A densidade da água líquida decresce desde os 4°C até aos 100°C, quando está prestes a passar para o estado de vapor. Com a diminuição da temperatura vai ocorrendo um aumento da densidade, até a temperatura de aproximadamente 4 °C, quando a água apresenta a sua densidade máxima. Este ponto é também chamado de ponto da anomalia da densidade, pois com a diminuição adicional da temperatura a densidade da água líquida volta a diminuir até solidificar.

A forma sólida da maioria das substâncias é mais densa que a fase líquida, pelo que um bloco de uma substância sólida pura afunda num recipiente cheio da mesma substância líquida pura. Mas, ao contrário, um bloco de gelo comum flutua num recipiente com água, porque a água sólida (gelo) é menos densa que a água líquida.

Ao contrário dos outros elementos, quando congelada, a água dilata, aumentando seu volume. O aumento de volume causa uma diminuição da densidade, fazendo com que o gelo seja menos denso que a água líquida e flutue. O gelo tem uma estrutura muito diferente da existente na água líquida, já que as moléculas se alinham numa rede regular, em vez da forma mais aleatória (ao acaso) da forma líquida. Acontece que a disposição da estrutura do gelo permite que moléculas de água estejam mais dispersas do que num líquido, e, assim, o gelo é menos denso.
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Quando a água congela, a densidade da água decresce cerca de 9%, embora possa variar já que o gelo pode conter também ar (menos denso). A densidade do gelo é pois cerca de 90% da que a água líquida apresenta, pelo apenas cerca de 10% de um cubo de gelo (ou de um iceberg) está acima da linha de água (aplicação do princípio de Arquimedes).

O facto de a água reduzir a sua densidade a partir dos 4°C é fundamental para toda a vida na terra. Dado que a água a essa temperatura é mais densa que a água a 0° C, em lagos, albufeiras e outras massas de água, durante os períodos mais frios, a água mais densa (mais quente) desloca-se para zonas mais profundas, enquanto a água mais fria (menos densa) fica mais próximo da superfície. Se a água fosse mais densa no seu ponto de solidificação (ou congelação), o gelo que se pode formar em algumas massas de água iria para o fundo e a massa de água congelaria desde a base, podendo congelar por completo e eliminando, assim, toda a vida aquática nela existente.  

A densidade da água varia também com a quantidade de materiais dissolvidos que possui. A água na natureza contém minerais, gases, sais e até pesticidas e bactérias, alguns dos quais são dissolvidos. À medida que mais material é dissolvido num determinado volume de água a sua densidade aumenta. É por isso que a água salgada é mais densa que a água pura.

Calor específico
O calor específico da água é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma certa quantidade do líquido.
Uma das propriedades mais importantes da água é que essa quantidade é muito elevada. Especificamente, a água tem de absorver 4,184 J de calor para que a temperatura de um grama de água aumente 1° C. A título de comparação, são necessários apenas 0,385 J de calor para elevar a temperatura de um grama de cobre em 1° C.

​Esta diferença no calor específico justifica, por exemplo, que se um balde com água for deixado exposto ao sol no verão a água aquecerá, mas não ficará suficientemente quente para cozer um ovo. Pelo contrário, se tentarmos estrelar um ovo no tejadilho de um automóvel num dia quente, muito provavelmente conseguiremos.
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O elevado calor específico da água faz com que esta seja valiosa para as indústrias que necessitam de processos de arrefecimento, bem como para utilização como refrigerante nos radiadores dos automóveis. 

Porque é o calor específico tão importante?
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O elevado calor específico da água é muito importante na regulação dos extremos ambientais, em particular nos sistemas aquáticos, que assim vêm a sua temperatura variar de forma gradual ao longo do ano, permitindo que os seres vivos, como os peixes, se adaptem.
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Este conceito pode ser expandido para uma escala global. Os oceanos e os grandes lagos auxiliam na regulação da temperatura que muitas pessoas sentem nas cidades que se situam na proximidade desses sistemas aquáticos. De facto, as massas de terra aquecem e arrefecem mais rapidamente que as massas de água, pelo que as cidades costeiras (por exemplo Lisboa) tendem a ter menores variações e temperaturas menos extremas que as cidades do interior (por exemplo Santarém).

Temperatura
A água é uma substância que existe na natureza em três estados: sólido, líquido e gasoso. A passagem entre um e outro estado envolve um rearranjo das moléculas e dos seus agregados.

A quantidade de calor que deve ser fornecida para que a água evapore é o seu calor de vaporização. A água é muito resistente ao aquecimento (elevado calor específico), pelo que, aproximadamente 1/3 da energia solar que chega à superfície da Terra é dissipada para o aquecimento da água dos rios, lagos e oceanos. Como ocorre uma maior incidência da radiação solar nas regiões tropicais do globo, as correntes oceânicas são importantes transportadores de calor para regiões de maior latitude.
 

Na molécula de água, as cargas negativas estão mais próximas do átomo do oxigénio e as partes carregadas mais positivamente estão mais perto dos átomos de hidrogénio. No estado líquido, estas cargas atraem os seus opostos de outras moléculas de água (formando as pontes de hidrogénio, que são resistentes). A quantidade destas ligações está diretamente ligada à temperatura da água, pois esta influencia o movimento molecular. Estas ligações fortes mantêm a água líquida até 100°C com uma pressão normal, ao contrário de outras substâncias com peso molecular similar ou mais alto (por exemplo o éter ferve a 35°C).

O número de pontes de hidrogénio depende da temperatura, da pressão e do tipo e da concentração das substâncias dissolvidas na água. Com o aumento da temperatura diminui o número de pontes de hidrogénio, aumentando a agitação das moléculas e, por fim, tornando possível a passagem para o estado gasoso. Com a diminuição da temperatura, diminui a agitação molecular e as das pontes de hidrogénio ficam mais fortes, o que aumenta a densidade da água até ao ponto em que ocorre a anomalia da densidade da água.

No âmbito da monitorização da qualidade da água realizada, por exemplo, nos rios e albufeiras, a temperatura é um dos parâmetros medidos frequentemente.

A temperatura da água exerce uma grande influência sobre a atividade biológica e o crescimento dos animais e plantas aquáticos, já que todas as espécies (de peixes, insectos, zooplâncton, fitoplâncton, macroalgas, etc.) têm uma gama de temperatura preferida. Se as temperaturas de um determinado rio ficam muito acima ou abaixo desta faixa de temperaturas preferidas, o número de indivíduos da espécie diminui até desaparecer. Esta é uma das razões que explica o desaparecimento das trutas (espécie adaptada a águas frias) nos troços de jusante de muitos rios, já que as temperaturas nessas zonas são muito elevadas e intoleradas pelo metabolismo de espécies piscícolas de águas frias, como a truta.

A temperatura também é importante através da sua influência na química da água.  A taxa de reacções químicas aumenta geralmente para temperaturas mais elevadas. A água com temperaturas mais elevadas, em particular a água subterrânea, pode dissolver mais minerais das rochas em que se encontra, passando a apresentar uma condutividade elétrica superior.

A água mais quente também contém menos oxigénio dissolvido que a água fria, sendo também uma razão para explicar a preferência de algumas espécies aquáticas, como a truta, por zonas mais frias e oxigenadas.

Embora em ambientes naturais, como os rios, a temperatura não seja normalmente uma preocupação para a vida aquática, já que os animais e as plantas que estão presentes evoluíram para melhor sobreviver nesses ambientes, por vezes ocorrem variações artificiais das condições térmicas promovidas pela atividade humana, que podem perturbar a ecologia dos ecossistemas aquáticos. São disso exemplos, os efluentes provenientes de estações de refrigeração (por exemplo existentes em centrais termoelétricas e nucleares), geralmente com temperaturas superiores às existentes no meio aquático recetor.

Como a temperatura do ar, a temperatura dos ecossistemas aquáticos varia ao longo do ano, sendo naturalmente mais fria no inverno e mais quente no verão, não só por causa da influência da radiação solar, mas também porque os caudais e volumes de água existentes no verão são menores (mais fáceis de aquecer).

A temperatura é particularmente importante nos lagos e albufeiras pela sua relação  com a concentração de oxigénio dissolvido na água. Por outro lado, muitos lagos e albufeiras registam, de forma cíclica ao longo do ano, a formação de camadas estáveis de água com diferentes temperaturas (e concentrações de oxigénio). No verão, a superfície do lago ou albufeira torna-se mais quente que as zonas mais profundas. Como a água quente é menos densa que a água mais fria, esta superfície aquecida permanece nas camadas superficiais do lago ou albufeira, sendo notória a existência de duas camadas de água com características bem distintas – uma camada superficial, mais quente (mais oxigenada), e uma camada profunda, mais fria (e menos oxigenada). Diz-se que a albufeira está estratificada. Todavia, a temperatura da água superficial diminui no inverno até ficar mais densa que a água mais profunda (que agora está mais quente do que a superfície), misturando-se então as duas camadas até que o aquecimento da próxima primavera/verão volte a formar as duas camadas distintas. A camada superficial é denominada de epilímnio e a profunda de hipolímnio. A camada de transição é o metalímnio.

Sedimentos e turvação
As cheias promovem a entrada nos rios de grandes quantidades, não apenas de água, mas também de materiais resultantes da erosão do solo e detritos da paisagem envolvente.

Rochas tão pequenas como pequenas partículas de argila e tão grandes como pedras movidas pela água são designados por sedimentos. A água em movimento rápido pode apanhar, suspender e mover partículas maiores com mais facilidade. É por isso que os rios são mais lamacentos na sua aparência durante as alturas de forte precipitação, já que então transportam mais sedimentos do que quando o caudal é mais reduzido.

Se for recolhido um copo com um pouco de água de um rio lamacento, o que se visualiza é o sedimento em suspensão na água. Se o copo for deixado num local calmo durante algum tempo, o sedimento começará a depositar-se no fundo do copo. A mesma coisa acontece nos rios em locais onde a água não se move tão rapidamente, ocorrendo a deposição do sedimento em suspensão, que passa então a fazer parte do sedimento do leito do rio. O sedimento pode acumular-se no fundo dos rios ou pode entrar novamente em suspensão pelo efeito da corrente, deslocando-se mais para jusante. Nas albufeiras, grande parte do sedimento suspenso que é arrastado através rios que nela confluem é depositado no fundo da albufeira, permanecendo ai, o que muitas vezes encurta a vida útil/funcional das barragens.​

Numa perspetiva positiva, os sedimentos depositados nas margens dos rios e planícies de inundação contribuem para o enriquecimento dessas zonas em minerais, tornando-as excelente para a atividade agrícola (ver por exemplo o rio Nilo). Numa perspetiva negativa, quando há cheias, os rios deixam para trás muitas toneladas de sedimento (muitas vezes molhado, pegajoso, pesado, e malcheiroso). 

A turvação é a medida da transparência relativa de um líquido. É uma característica ótica de água e é uma expressão da quantidade de luz que é dispersa pelo material na água quando uma luz é irradiada através da amostra de água. Quanto maior for a intensidade da luz dispersa, maior a turvação (que é expressa em Unidades Nefelométricas de Turvação - NTU). Os materiais que fazem com que a água seja turva incluem a argila, o lodo, matéria inorgânica e orgânica finamente dividida, o plâncton e outros organismos microscópicos, compostos orgânicos solúveis coloridos, etc. 

Amostras de água são frequentemente recolhidas em rios e albufeiras para avaliação da turvação.

Durante os períodos em que os rios apresentam um caudal menor e mais estável, a sua cor é muitas vezes verde clara e a turvação é reduzida, geralmente inferior a 10 NTU. Todavia, durante uma cheia, as partículas do terreno circundante são levadas para o rio, tornando a água castanha e aumentando muito os valores de turvação. Os caudais mais elevados das situações de cheia contribuem ainda para agitar e suspender algum do sedimento do leito, promovendo também um aumento da turvação.

​Em alternativa ou complementarmente à determinação da turvação pode ser avaliada a transparência da água, o que geralmente é feito com o auxílio de um disco de Secchi. Quanto maior a transparência, menor a turvação.​

Turvação e qualidade da água
Concentrações elevadas de partículas na água afetam a penetração da luz e a produtividade, os valores de recreio e a qualidade dos habitats para os organismos aquáticos. Podem também fazer com que as albufeiras e os rios fiquem assoreados (cheios de sedimentos) mais rapidamente, reduzindo e alterando os habitats existentes para as plantas e animais aquáticos.

A turvação excessiva na água potável é esteticamente desagradável, e pode também representar um problema de saúde, já que as partículas fornecem locais de ligação para poluentes, em especial os metais e bactérias (por esta razão, as leituras de turvação podem ser utilizadas como um indicador do potencial de poluição de uma massa de água). As partículas devem por isso ser removidas nos sistemas de abastecimento de água potável. Felizmente, os processos de tratamento de água tradicionais têm a capacidade de remover com eficácia as partículas que promovem a turvação da água, aumentando a sua transparência.

A água, solvente universal
A água é capaz de dissolver um grande número de substâncias, dissolvendo mais substâncias que qualquer outro líquido. É por isso apelidada de solvente universal. Isto significa que onde quer que a água vá, quer no ar, na terra, ou nos seres vivos, transporta químicos valiosos, minerais e nutrientes.

É a composição química da água e os seus atributos físicos que a tornam este solvente de exceção. O arranjo polar dos átomos de oxigénio e hidrogénio faz com que a molécula de água seja atraída por muitos outros tipos de moléculas diferentes. A água pode por exemplo ser atraída por uma substância muito diferente como o sal (NaCl), quebrando as forças de atração que mantêm o sódio e o cloro juntos. O sal é dissolvido porque as ligações covalentes da água são mais fortes que as ligações iónicas existentes nas moléculas de sal.

Em geral, substâncias iónicas e polares como os ácidos, álcoois e sais são relativamente solúveis em água, e substâncias apolares, como gorduras e óleos, não.
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Os nossos rins em conjunto com as propriedades da água como solvente fazem uma grande combinação para nos manter vivos e saudáveis. Os rins são responsáveis por filtrarem substâncias que entram o nosso corpo através da comida e bebida que consumimos. Mas os rins têm que se ver livres dessas substâncias antes que estas se acumulem. É aí que a água ajuda! Sendo um solvente tão poderoso, a sua passagem pelos rins dissolve essas substâncias e dirige-as para fora dos nossos corpos. 

Propriedades químicas da água 

Condutividade elétrica
Embora seja verdade que a água e a eletricidade fazem um par perigoso, por exemplo durante um banho ou na proximidade de uma tomada elétrica, a água pura (sem outras substâncias) é uma excelente isoladora, não conduzindo a eletricidade.

Todavia, nas nossas vidas reais, normalmente não nos deparamos com água pura. Como se referiu noutro local, a água é reconhecida como o solvente universal. Não importa que a água saia da sua torneira da cozinha, esteja numa piscina, brote do chão ou caia do céu, a água irá conter quantidades significativas de substâncias dissolvidas, minerais e produtos químicos, embora geralmente não sejam preocupantes.

A água deixa assim de ser um excelente isolante à medida que começa a dissolver as substâncias com as quais contacta, já que mesmo uma pequena quantidade de iões numa solução de água tornam-na capaz de conduzir eletricidade.

Quanto maior a quantidade de iões dissolvidos na água, maior é a sua condutividade.  A energia elétrica a partir da fonte vai procurar iões com cargas opostas na água, o que pode ser problemático se houver um corpo humano no caminho.

Curiosamente, se a água contiver grandes quantidades de solutos e iões, torna-se um condutor de eletricidade tão eficiente que uma corrente elétrica pode essencialmente ignorar um corpo humano na água e manter o melhor caminho para conduzir os iões através da água. É por isso que o perigo de electrocussão na água do mar é menor do que seria na água do banho.

​O facto de a água na natureza, nomeadamente nos rios, conduzir a corrente elétrica é muito vantajoso para as pessoas que necessitam de monitorizar as comunidades piscícolas. Caso contrário, a amostragem da fauna piscícola, que é muitas vezes realizada através de um método que utiliza eletricidade para capturar os peixes (pesca elétrica), seria totalmente ineficaz. 

A pesca elétrica utiliza um gerador de eletricidade (por exemplo uma bateria) que cria um campo elétrico dentro de água. Os peixes (contrariados) são atraídos para o pólo positivo desse campo elétrico, convenientemente colocado no camaroeiro da pessoa que faz a pesca. Depois de capturados, medidos e pesados, os peixes são colocados "de boa saúde" outra vez no rio. Atenção, que além de ser uma atividade perigosa (requerendo que os intervenientes utilizem botas e luvas isoladoras), só pode ser realizada no âmbito de trabalhos técnicos e de investigação científica. Por outro lado, apenas pessoas com experiência e devidamente licenciadas a podem executar.
 
Carrega na imagem e vê a pesca elétrica em ação.

Oxigénio dissolvido
O oxigénio dissolvido na água é usado por todas as formas de vida aquática. Assim, este parâmetro é normalmente medido para avaliar a "saúde" das massas de água (rios, lagos, albufeiras). Em Portugal, os serviços oficiais medem regularmente na água a concentração de oxigéno dissolvido, em associação com outras variáveis como a temperatura, o pH e a condutividade. No sítio da Agência Portuguesa do Ambiente (Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos, SNIRH) pode-se aceder aos valores de oxigénio dissolvido e de muitos outros parâmetros medidos em vários locais distribuídos pelo território portugês (em rios, albufeiras, estuários e zonas costeiras).

Embora as moléculas de água contenham um átomo de oxigénio, este oxigénio não é o que é necessário para os organismos aquáticos que vivem nas massas de água naturais (ou nos aquários). O oxigénio necessário à vida aquática é dissolvido na água através da atmosfera, resultando ainda da atividade fotossintética de plantas aquáticas e algas. Este oxigénio é depois consumido através de oxidações e da respiração de animais e microrganismos, sobretudo durante a decomposição da biomassa vegetal e de outros materiais orgânicos que se acumulam nos ecossistemas aquáticos.

O oxigénio dissolvido nas massas de água (rios, lagos e albufeiras) é crucial para os organismos e as criaturas que nelas vivem. Quando a  quantidade de oxigénio dissolvido desce abaixo dos níveis normais em massas de água, a qualidade da água é prejudicada e os seres vivos presentes, nomeadamente os peixes, podem mesmo morrer. Um processo de degradação da qualidade da água frequente em albufeiras, designado por eutrofização, promove alterações nas concentrações de oxigénio dissolvido, que podem baixar até valores próximo do zero.

​A água superficial em movimento rápido, num ribeiro ou rio, tende a conter uma grande quantidade de oxigénio dissolvido, enquanto a água estagnada contém geralmente valores inferiores. A vida aquática pode ter um tarefa difícil para sobreviver em águas estagnadas, onde a decomposição do material orgânico, que é nelas muitas vezes abundante, consome o oxigénio dissolvido existente, especialmente no verão, quando as concentrações de oxigénio são menores (a concentração de oxigénio dissolvido é inversamente proporcional à temperatura da água). A solubilidade do oxigénio atmosférico na água é inversamente proporcional à temperatura, embora a fotossíntese também influencie a relação da temperatura com o oxigénio dissolvido. As concentrações de oxigénio dissolvido flutuam com a temperatura da água sazonalmente, bem como diariamente (ver exemplo na figura seguinte).

Variação dos valores (diários) de oxigénio dissolvido (em mg/l) e de temperatura (C) medidos no rio Vizela, na estação de amostragem denominada Vizela de Santo Adrião. Dados de base e figura elaborada no SNIRH. Como este gráfico mostra, a concentração de oxigénio na água (superficial) está relacionado com a temperatura e varia quer diariamente quer sazonalmente. A água mais fria consegue ter concentrações mais elevadas de oxigénio dissolvido que a água mais quente

​Num lago ou albufeira, a água próximo da superfície  - o epilímnio - pode ser demasiado quente para vários organismos (embora contenha valores mais elevados de oxigénio dissolvido), enquanto a água perto do fundo (hipolímnio) tem menos oxigénio, gasto na decomposição da matéria orgânica que é produzida à superfíce (por exemplo o fitoplâncton) e se deposita no fundo. Estas condições podem tornar-se particularmente graves em massas de água eutróficas durante um período de tempo quente e calmo (sem vento), resultando na ocorrência de mortalidades maciças de peixes. Estes eventos produzem geralmente notícias que surgem nos jornais.

Dureza
A dureza da água representa a quantidade de cálcio e magnésio nela dissolvidos. A água dura apresenta uma elevada concentração de minerais dissolvidos (cálcio e magnésio). É possível “sentir” os efeitos da água dura, literalmente, quando se lavam as mãos. Com uma água dura, após o uso de sabão, sentimos como se uma película de resíduo tivesse ficado nas mãos. Esta sensação resulta da reação que se dá entre o sabão e o cálcio para formar a espuma. Ao usar água dura, são necessárias maiores quantidades de sabão ou detergente para obter as coisas limpas, sejam elas as mãos, os cabelos, ou a roupa.
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A louça lavada numa máquina pode também surgir com uma película sobre ela, igualmente causada pela dureza da água. Muitos utilizadores de água industrial e doméstica estão preocupados com a dureza da água. Quando a água dura é aquecida, tal como num aquecedor, podem formar-se depósitos de sólidos de carbonato de cálcio. Este fenómeno reduz a vida útil do equipamento, aumenta os custos de aquecimento da água, reduz a eficiência dos aquecedores de água elétricos e entope as canalizações. Também na máquina café a acumulação de minerais pode ocorrer quando se utilizam águas duras, razão porque algumas pessoas lavam ocasionalmente a máquina com vinagre (um ácido) para remover aquelas acumulações.

pH
O valor de pH é uma importante característica da água, já que é capaz de afetar os organismos aquáticos, sendo ainda um indicador potencial do aumento da poluição ou de alteração de qualquer outro fator ambiental.

O pH (potencial de hidrogénio ) é uma medida de como ácida/básica a água. O valor de pH varia entre 0 e 14, sendo 7 o valor de pH neutro. Valores de pH inferiores a 7 indicam acidez, enquanto um pH superior a 7 indica uma base.

O pH é na realidade uma medida da quantidade relativa de iões livres de hidrogénio e de hidróxilo (HO-) na água. A água que tem mais iões de hidrogénio livres é ácida, enquanto a água que tem mais iões de hidróxilo livre é básica. Uma vez que o pH pode ser afetado pela presença de produtos químicos na água, o pH é um indicador importante de água que está a mudar quimicamente. O pH é reportado em "unidades logarítmicas". Cada unidade representa uma mudança de 10 vezes na acidez/basicidade da água. A água com um pH de cinco é dez vezes mais ácida que a água com um pH de seis.

O pH de muitas amostras de água é analisado todos os anos. Muitas medições são feitas diretamente no local (por exemplo num rio ou albufeira) através de sondas portáteis, enquanto outras são feitas em laboratório.

Valores de pH muito altos ou muito baixos podem ser prejudiciais para os usos de água. Um pH elevado na água causa um sabor amargo e a eficácia da desinfecção de cloro é reduzida, tornando-se necessário adicionar maiores quantidades de cloro nas quando o pH é alto. Nestas condições, os tubos a e aparelhos que utilizam água tornam-se incrustados com depósitos. A água com um pH baixo vai corroer ou dissolver metais e outras substâncias.

A poluição pode alterar o pH da água, o que pode ter consequências sobre os animais e plantas que vivem nos ecossistemas aquáticos. Por exemplo, a água que sai de uma mina de carvão abandonada pode ser muito ácida (apresentando um pH de 2), o que definitivamente a torna imprópria para ser utilizada, por exemplo, pelos peixes. Usando a escala logarítmica, esta água de drenagem de minas seria 100000 vezes mais ácida do que a água com pH neutro.

Variações de pH no território português

O pH da precipitação e das massas de água varia bastante ao longo do território português, não só por razões naturais, mais também por influência de ações humanas. Através da consulta dos dados de qualidade da água do SNIRH é possível ver, por exemplo, que um rio do norte do país (Ponte Velha, rio Ázere, afluente rio Lima, valor médio de pH 6,75), correndo num leito de rochas ígneas, apresenta um pH ligeiramente ácido, enquanto um rio do sul (rio Ardila, afluente do rio Guadiana, valor médio de pH - 8,67) correndo num leito de rochas magmáticas, apresenta um pH médio alcalino.

Importância do pH
O pH da água determina a solubilidade (quantidade que pode ser dissolvida na água) e disponibilidade biológica (quantidade que pode ser utilizada pela vida aquática) de componentes químicos que podem estar presentes na água, como nutrientes (fósforo, azoto e carbono) e metais pesados (chumbo, cobre, cádmio, etc.). Por exemplo, além de afetar a quantidade e qual a forma de fósforo que é mais abundante na água, o pH também determina se a vida aquática pode usá-lo. No caso dos metais pesados, o seu grau de solubilidade determina a sua toxicidade. Os metais tendem a ser mais tóxicos em águas com pH mais baixo, já que são mais solúveis nessas condições.A precipitação normal apresenta um pH de cerca de 5 a 6, ligeiramente ácido, devido ao dióxido de carbono da atmosfera. Todavia, por influência da atividade humana, a chuva pode ser muito ácida, afetando o ambiente de forma negativa.​

Água salgada
Primeiro, o que queremos dizer com "água salgada?" A água é salgada quando contém quantidades significativas de sais dissolvidos, sendo o mais comum o sal que todos conhecemos (cloreto de sódio, NaCl). Neste caso, a concentração é a quantidade (em peso) de sal na água. Se a água tem uma concentração de 10 000 "partes por milhão" (ppm) de sais dissolvidos, então um por cento (10 000/1 000 000) do peso da água resulta dos sais dissolvidos.

Aqui estão os parâmetros de concentração de sal para os diferentes tipos de água:

• Água doce - inferior a 1 000 ppm
• Água ligeiramente salgada - de 1 000 ppm a 3 000 ppm
• Água moderadamente salgada - de 3 000 ppm a 10 000 ppm
• Água muito salgada - de 10 000 ppm a 35 000 ppm
• A água dos oceanos tem cerca de 35 000 ppm de sal.

 
Embora ao falar em água salgada geralmente se pense nos oceanos, existe água salgada noutros locais da Terra, nomeadamente em alguns lagos. Nestes lagos, a remoção de grande parte da água doce tornou-os salgados.

Também as águas subterrâneas podem ficar salgadas perto da costa devido à extração desregrada de grandes quantidades de água doce, que permitem a intrusão de água do mar nos aquíferos. Todavia, existem aquíferos salgados que se formaram em épocas em que as áreas marinhas tinham outra ocupação no território. No estado norte-americano do Novo México, cerca de 75% da água subterrânea é demasiado salina para a maior parte das utilizações sem um tratamento prévio. Estes aquíferos salgados podem ter-se formado numa época em a área marinha ocupava a parte oeste dos Estados Unidos da América. Por outro lado, ao se infiltrar, a água da chuva pode encontrar rochas ricas em minerais muito solúveis, que a podem tornar salgada.

Sem tratamento, a água salgada não pode ser utilizada na maior parte das utilizações para que necessitamos de água, nomeadamente para beber e para regar plantas. A água ligeiramente salgada é por vezes utilizada para muitas das utilizações da água doce, nomeadamente para a irrigação. Normalmente, no entanto, a água moderadamente salgada tem utilização muito limitada.

Todavia, existem formas de transformar a água salgada em água doce através do processo de dessalinização. Embora o processo de produção de água doce a partir da dessalinização seja menos competitivo em relação à água proveniente das fontes tradicionais / naturais, face à quantidade de energia que consome, o seu custo tem decrescido nos últimos anos. Em Portugal a experiência com o processo de dessalinização é muito limitado, referindo-se a central dessalinizadora que se encontra instalada na ilha de Porto Santo, no Arquipélado da Madeira.

Algumas atividades podem utilizar diretamente água salgada, que é por exemplo empregue no arrefecimento da central termoelétrica de Sines. A água salgada é ainda utilizada para atividades como o recreio, o transporte marítimo e a pesca.

[1] http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=1583&evento=4 [2]  http://cbv8anod.blogspot.pt/2012/04/quimica-estados-fisicos-da-agua.html[3] https://fisicanaweb.wordpress.com/2011/03/30/diagrama-de-fases[4] http://www.fisica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=1097&evento=5#menu-galeria[5]  https://www.todamateria.com.br/propriedades-da-agua/[6] Fonte: http://water.usgs.gov/edu/electrical-conductivity.html [7]  http://www.quimiforus.pt/blog/dureza-da-agua-em-portugal-e-os-seus-efeitos-nos-produtos-quimicos/Restante material adaptado, com permissão, do sítio da USGS (http://water.usgs.gov/edu/waterproperties.html), e  elaborado pelo CNA.

Qual o efeito da altitude na temperatura de fervura da água?

Porque em maiores altitudes a água ferve mais rápido?

Qual e a influência da altitude na temperatura?

Por que quanto maior a altitude menor a temperatura de ebulição?