Coesão e adesão da água

Você já encheu um copo de água até o topo e depois acrescentou lentamente algumas gotas a mais? Antes de transbordar, a água assume a forma de um domo acima da borda do copo. Este domo se forma devido às propriedades coesivas das moléculas de água ou da sua tendência em permanecerem ligadas entre si. A coesão se refere à atração de moléculas por outras moléculas do mesmo tipo e as moléculas de água possuem forças de coesão fortes graças a sua capacidade de formarem ligações de hidrogênio entre si.

As forças coesivas são responsáveis pela tensão superficial, um fenômeno que resulta na tendência da superfície de um líquido de resistir à ruptura quando colocado sob tensão ou estresse. As moléculas de água na superfície (na interface água - ar) formarão ligações de hidrogênio com suas vizinhas, assim como as moléculas de água no interior do líquido. Entretanto, como de um lado elas estão expostas ao ar, terão menos moléculas de água vizinhas para formar ligações e irão formar ligações mais fortes com as vizinhas que têm. A tensão superficial faz a água formar gotículas esféricas e permite que ela suporte objetos pequenos, como um pedaço de papel ou uma agulha, se forem colocados cuidadosamente sobre sua superfície.

A água tende a aderir a si mesma, mas em certas circunstâncias tende a unir-se a outros tipos de moléculas. Adesão é a atração das moléculas de um tipo por moléculas de outro tipo, e ela pode ser bem forte no caso da água, especialmente com moléculas que têm carga positiva ou negativa.

Por exemplo, a adesão permite que a água "escale", suba, em tubos finos de vidro (chamados tubos capilares) colocados num béquer com água. Esse movimento para cima, contra a gravidade, conhecido como capilaridade, depende da atração entre as moléculas de água e as paredes do tubo de vidro (adesão), bem como das interações entre as moléculas de água (coesão).

As moléculas de água são mais fortemente atraídas pelo vidro que pelas outras moléculas de água (porque as moléculas de vidro são mais polares ainda que as de água). Você pode ver na imagem abaixo: a água eleva-se mais onde ela entra em contato com as bordas do tubo e fica mais baixa no meio. A superfície curva formada por um líquido num cilindro ou tubo, é chamada de menisco.

Por que as forças de coesão e adesão são importantes para a vida? Elas desempenham um papel importante em muitos processos biológicos baseados na água, incluindo o movimento d´água para o topo das árvores e a drenagem das lágrimas dos dutos lacrimais nos cantos dos seus olhos${}^1$‍. Um exemplo simples de coesão em ação vem da aranha da água (abaixo), um inseto que depende da tensão superficial para ficar na superfície da água.