miniatura|Gota d'aigua Laigua (variants dialectals no normatives: aiga, aigo i àuia)Un corpus col·loquial i dialectal del valencià: PARLARS de Sandra Montserrat i Carles Segura, Zeitschrift für Katalanistik, 33 (2020), 9–44. és un compost químic transparent, inodor, insípid, format químicament per hidrogen i oxigen, de fórmula química H2O. Els seus noms sistemàtics són òxid de dihidrogen i oxidà. És el constituent majoritari de la pluja, els mars, els llacs o els rius a la Terra. L'aigua té una alta capacitat per dissoldre substàncies i rarament es troba com a substància pura, sinó que normalment forma part d'alguna mescla. A la natura tota l'aigua es troba barrejada amb altres substàncies (sals minerals, gasos, partícules en suspensió, etc.). L'aigua pura es pot obtenir al laboratori mitjançant processos de purificació, com ara la destil·lació.
L'aigua és una substància amb una estructura química peculiar. A la molècula d'aigua l'àtom d'oxigen està unit a cadascun dels dos àtoms d'hidrogen mitjançant un enllaç covalent simple. La disposició a l'espai dels dos àtoms d'hidrogen respecte de l'àtom central d'oxigen permet la formació d'enllaços intermoleculars entre àtoms d'O i d'H de molècules diferents (enllaços d'hidrogen). Això afecta les propietats físiques de l'aigua, sobretot les temperatures de fusió i ebullició, que són relativament altes comparades amb substàncies químiques de pes molecular similar com per exemple el metà, l'amoníac o l'età. També depèn d’aquests enllaços la seva capacitat de dissoldre substàncies polars, i la corba densitat-temperatura alterada.
Com totes les substàncies, l'aigua pot canviar d'estat. Comunament hom diu aigua per a referir-se a aigua en estat líquid, gel o glaç per a l'aigua en estat sòlid, i vapor per a l'aigua en estat gasós. La temperatura de fusió de l'aigua, a una pressió de 1013 hPa, és de 0 °C, i la d'ebullició de 100 °C (a la mateixa pressió).
Quan l’aigua es congela, s’expandeix al voltant d’un 9% en volum. Això és una anomalia respecte a la majoria de líquids, que en solidificar-se es contrauen (les molècules queden més compactes). L’aigua fa el contrari perquè, en formar-se el gel, les molècules d’H₂O s’organitzen en una estructura cristal·lina hexagonal amb ponts d’hidrogen que les mantenen més separades entre si que en estat líquid i es crea una xarxa oberta amb “forats”, en lloc d’un empaquetament compacte. Per això el gel flota (té menys densitat que l’aigua líquida), i per això les canonades poden esclatar a l’hivern si l’aigua es congela dins seu.
Propietats fisicoquímiques
A temperatura ambient l'aigua pura és líquida, inodora, insípida i incolora, tot i que adquireix una lleu tonalitat blava en grans volums, a causa de la refracció de la llum en travessar-la, ja que absorbeix amb major facilitat les longituds d'ona llarga (vermell, taronja i groc) que les longituds d'ona curta (blau, violeta), desviant lleugerament aquestes últimes, fet que provoca que en grans quantitats d'aigua aquestes ones curtes es facin apreciables. És l'únic compost que pot estar en els tres estats (sòlid, líquid i gas) a les temperatures que es donen en la Terra. Es troba en forma líquida als mars, rius, llacs i oceans; en forma sòlida, neu o gel, als casquets polars, en els cims de les muntanyes i als llocs de la Terra on la temperatura és inferior a zero graus Celsius; i en forma de gas es troba formant part de l'atmosfera terrestre com vapor d'aigua. És el compost amb la calor latent de vaporització més alta, 540 cal/g (2,26 kJ/g) i amb la calor específica més alta després del liti, 1 cal·g⁻¹·K⁻¹ (4,18 kJ·kg⁻¹·K⁻¹). Es considera fonamental per a l'existència de la vida. No es coneix cap forma de vida que tingui lloc en la seva absència completa.
Distribució a la natura L'aigua a l'Univers Hom creu que gran part de l'aigua que es troba a l'Univers és un subproducte de la formació d'estrelles mitjançant el següent procés: quan neixen les estrelles, el seu naixement està acompanyat per un fort vent cap a l'exterior de materials gasosos i pols interestel·lar. Quan aquest flux de materials impacta els gasos que envolten l'estrella, les ones de xoc que es creen comprimeixen i escalfen aquests gasos i, com a conseqüència, es forma aigua.Discover of Water Vapor Near Orion Nebula Suggests Possible Origin of H20 in Solar System Space Cloud Holds Enough Water to Fill Earth's Oceans 1 Million Times Radio telescope finds water is common in universe Això explicaria la presència d'aquest element als núvols interestel·lars de la nostra galàxia, la Via Làctia, i, presumiblement, de totes les altres, ja que els components que la formen (l'hidrogen i l'oxigen) es troben entre els elements més abundants de l'Univers.
L'aigua, en forma de vapor d'aigua, ha estat confirmada a les atmosferes de Mercuri (3,4% i grans quantitats a l'exosfera),Water and Mercury do mix! First Flyby Also Answers 30-Year-Old Question: Yes, Mercury Has Volcanoes Venus (0,002%),Where Did Venus's Water Go? Water on Venus la Terra,Water Vapor Confirmed as Major Player in Climate Change Earth's Water Cycle Mart (0,03%),Mars Water Project Mars: Northern Summer Ice Cap—Water Vapor Observations from Viking 2 Júpiter (0,0004%),Jupiter's Atmosphere: A Direct Link between Water Vapor and Cloud Activity Encèlad (91%)Enceladus' Water Vapor Plume i als exoplanetes HD 189733 bWater Found on Distant Planet i HD 209458 b.Water Found in Extrasolar Planet's Atmosphere
Pel que fa a l'aigua líquida, aquesta és present a la Terra (71% de la seva superfície)Liquid Water At Earth's Surface 4.3 Billion Years Ago, Scientists Discover i a la Lluna.Auf dem Mond gibt es Wasser (en alemany)
Quant a l'aigua sòlida o gel, és present als casquets polars de la TerraMelting of Earth's Ice Cover Reaches New High i de Mart,Mars Ice is Mostly Water: Good for Biologists, Bad for Terraformers Proof! Water Ice Found on Mars als satèl·lits Tità,Titan's Ice Volcanoes Might Produce Stuff of Life EuropaIce on Europa Europa's Ice Shell Shown To Be 3-4 Kilometers Thick i Encèlad,Enceladus ice tectonics: Cassini’s latest mind-blowing image of another world Convection in Enceladus' ice shell: Conditions for initiation i als cometesWater ice spotted on surface of cometComets Contain Key Ingredients For Life On Earth i als llocs d'on provenen (el Cinturó de KuiperCrystalline Ice on Kuiper Belt Object (50000) Quaoar Encarta i el Núvol d'Oort).Thermal History of Comets during Residence in the Oort Cloud: Effect of Radiogenic Heating in Combination with the Very Low Thermal Conductivity of Amorphous Ice
L'aigua i la Zona d'habitabilitat (ZHE) L'existència d'aigua líquida i, en menor mesura, de les seues formes sòlides i gasoses a la Terra són de vital per al manteniment de la vida al nostre planeta i això és possible perquè es troba a la zona habitable del sistema solar. Si estigués una mica més a prop o més lluny del Sol (al voltant d'un 5%, equivalent a 8.000.000 de km), les condicions que permeten l'existència simultània dels tres estats de la matèria amb relació a l'aigua serien molt menys probables.www.daviddarling.info
La gravetat del nostre planeta permet l'existència de l'atmosfera terrestre. S'hi troben gasos com el vapor d'aigua i el diòxid de carboni, els quals causen un efecte d'hivernacle que ajuda a mantenir, d'una manera relativament constant, la temperatura de la superfície de la Terra. Si el nostre planeta fos més petit o tingués menor massa, tindria una atmosfera menor i temperatures més extremes que impossibilitarien l'acumulació d'aigua (llevat dels casquets polars com passa al planeta Mart).All Planets Possible
L'estat de l'aigua també depèn de la gravetat d'un planeta: si un planeta és prou massiu, l'aigua hi pot ser sòlida, fins i tot a altes temperatures, a causa de la gran pressió provocada per la gravetat.www.simetric.co.uk
Aigua a la Terra esquerra|miniatura|Una cascada a l'Àfrica
Origen de l'aigua Un 71% de la superfície de la Terra està dominada pels oceans un total de 97,2% d'aigua. El 0,008% són llacs; el 0,62% són aqüífers; el 2,15% són els dos pols de la terra; el 0,0001% són rius; el 0,001% pertanya a l'atmosfera; el 0,005% és la humitat del terra acumulada; el 0,008% mars interiors.
Els científics pensen que els constituents químics de l'aigua (oxigen i hidrogen) han d'haver existit en el núvol primitiu que donà origen al nostre sistema solar, fa aproximadament 4.500 milions d'anys. El jove sistema solar estava ple de desferres estel·lars i, quan molts d'aquests trossos de material planetari toparen contra el nostre planeta, van poder iniciar un procés en el qual l'hidrogen i l'oxigen congelats es vaporitzaren, lliurant-se així en l'atmosfera terrestre.
L'hidrogen és un element fàcilment oxidable i s'uneix amb l'oxigen. Quan l'oxigen i l'hidrogen es combinen en proporcions adequades (un àtom d'oxigen per cada dos d'hidrogen) poden formar la molècula d'aigua. Un cop que tots dos elements van estar prou presents a la Terra, hi ha una certa evidència que dona suport a aquesta teoria de l'origen de l'aigua a la Terra. És sabut que les roques del mantell terrestre contenen aigua en una bona proporció i en la superfície del nostre planeta, les emissions volcàniques contenen una gran quantitat de vapor d'aigua. Alguns científics afirmen que aquesta addició d'aigua a l'atmosfera terrestre pot encara arribar a ésser més gran, en la mesura que els volcans lliurin més vapor d'aigua en l'aire.
Existeix una teoria més recent que suggereix que una bona part de l'aigua terrestre pot haver estat portada pels cometes que foren capturats per la gravetat terrestre, i que acabaren per impactar contra el nostre planeta. És un fet comprovat que, durant tota la seva història, el planeta en el qual vivim ha sofert col·lisions de meteorits en repetides ocasions. Els meteorits, a causa de la gran quantitat d'energia de moviment que posseeixen, es vaporitzen completament en l'impacte; d'aquesta manera, van poder injectar hidrogen i oxigen a l'atmosfera terrestre.
Com ha ocorregut en moltes ocasions al llarg de la història de la ciència, l'origen vertader de l'aigua en la Terra probablement té a veure amb ambdues idees. Com que els processos ja referits no s'exclouen mútuament, tots dos poden ser responsables de l'aigua que existeix actualment a la Terra.
La Terra fou un lloc extremadament calent, de manera que la seva atmosfera va poder contenir una quantitat més gran de vapor d'aigua. Però eventualment el nostre planeta va anar refredant-se i el vapor començà a condensar-se. Fou així com la Terra experimentà la tempesta més intensa de la seva història. Des de llavors, l'aigua que posseeix el nostre planeta ha estat la mateixa, i s'ha ciclat de la terra a l'aire i a l'inrevés una vegada i una altra durant més de 3.000 milions d'anys.
Importància i distribució miniatura|Aiguaderes amb recipients de fusta a l'illa Flores (Indonèsia), principis del segle XX L'aigua és fonamental per a totes les formes de vida coneguda. Els humans consumeixen aigua potable. Els recursos naturals s'han tornat escassos amb la recent població mundial i llur disposició en diverses regions habitades és la preocupació de moltes organitzacions governamentals.
L'aigua cobreix 3/4 parts (71%) de la superfície de la Terra, tot i l'àrea per la qual s'estén, la hidrosfera terrestre és comparativament bastant escassa, per donar un exemple citat per Jacques Cousteau: si se submergís una bola de billar en aigua i se'n tragués la pel·lícula d'humitat que quedaria immediatament després de ser treta, seria proporcionalment major que la de tots els oceans. Tot i ser una substància tan abundant, només suposa el 0,022% de la massa de la Terra. Es pot trobar aquesta substància en pràcticament qualsevol lloc de la biosfera i en els tres estats d'agregació de la matèria: sòlid, líquid i gas.