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L’acqua è un solvente, ovvero una matrice liquida in grado di inglobare altri elementi per “dissoluzione”. Ogni tipo di solvente è in grado di dissolvere prodotti specifici; l’acqua, ad esempio, non è in grado di dissolvere elementi organici, ma solo composti con legami “polari” e non “apolari”, per via della sua struttura molecolare. Parliamo della sua struttura …
L’ossigeno ha 6 elettroni nel suo strato più esterno, che si distribuiscono nell’orbitale “s” e nell’orbitale “p”. Quando O ed H si combinano, si formano degli orbitali di legame (si combinano gli orbitali “s” e “p”) formando orbitali “ibridi” sp₃ , che si dispongono come i vertici di un tetraedro.
Due vertici non si legano e rimangono saturi di elettroni, e, quindi,non formano legami.
Come possiamo vedere nelle due molecole di fianco al tetraedro, H₂O è una molecola asimmetrica, per tanto i baricentri delle cariche negative e positive non coincidono (altrimenti sarebbe apolare). Ma perché accade questo?
H è più elettromagnetico di O, ed ogni orbitale tende ad avere la carica positiva più vicina ad H, e quella negativa più vicina ad O.
Ma perché la molecola polare scioglie i composti ionici?
Perché le molecole polari tendono a legarsi alla superficie dello ione orientando il polo elettrico che contengono nella parte giusta. In questo modo l’acqua isola i poli di segno opposto. Questo processo è detto “solvatazione”.
Nel momento in cui l’acqua va a contatto con le rocce (in tempi variabili) tendono a disciogliere e prendere in soluzione ioni. Come esprimiamo la concentrazione di elementi disciolti in acqua?
Il modo più comune è quello di esprimere i dati in “mg/L”, in “mg/kg di soluzione acquosa”, in “moli/L” (ovvero la “molarità”), in “moli/kg” (che invece è la “molalità”) o anche in “equivalenti/L”.
Ecco una tabella che rappresenta la percentuale degli ioni più importanti disciolti nelle acque della nostra idrosfera
