15 من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء

الماء بلا شك أحد أهم العناصر بالنسبة لنا ، لدرجة أن كل أشكال الحياة المعروفة حتى الآن لم تكن لتتحقق بدون وجودها. إنه جزء من كل خلية في أجسامنا ، ويجب أن نشرب كثيرًا من أجل البقاء على قيد الحياة.

أهمية الماء هي رأس المال ، ولكن الحقيقة هي أن هذا العنصر له خصائص علمية مختلفة. هذا هو السبب في أننا سنرى خلال هذا المقال عرضًا موجزًا ​​لـ بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية للماء.

• مقالات لها صلة: "9 اختلافات بين المركبات العضوية وغير العضوية"

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء

هذه بعض خصائص هذا العنصر ، بعضها معروف للغاية لدى معظم الناس والبعض الآخر أكثر تقنية وأقل مراعاة.

1. إنه عديم اللون

على الرغم من أننا عندما نرى البحر أو النهر قد يبدو لنا أن الماء قد يكون لونه مائلًا إلى الاخضرار المزرق أو البني في بعض الأحيان ، إلا أن هذا يرجع إلى الطريقة التي يعكس بها الضوء ولأنه تمتص الأطوال الموجية القصيرة بسهولة أكبر (بما يسهل على أعيننا الظهور بدرجات اللون الأزرق). ومع ذلك ، لا يمكننا رؤية أي لون فيه (إلا إذا اختلط بمادة أخرى) ، كونه شفافًا لأعيننا.

2. ليس لها طعم أو رائحة

الماء مادة ليس لها في حد ذاتها طعم أو رائحة معينة ، على عكس الآخرين.

في حالة طعم الماء كشيء لنا ، فذلك لأنه قد تم غشيته بطريقة ما (على سبيل المثال إضافة المنكهات) أو لأنه عندما يصل إلينا فإنه يسحب جزيئات من عناصر أخرى (على سبيل المثال الفواكه أو الأطعمة الأخرى أو المعادن أو الجير أو البلاستيك أو الملوثات).

3. وجدت في الطبيعة في جميع الدول الثلاث

هناك العديد من المواد التي يصعب العثور عليها في الطبيعة تتجاوز حالة معينة من المادة. ومع ذلك ، في حالة الماء يمكننا ملاحظته بسهولة في أي من الحالات: الماء السائل للبحار ، الأنهار والأمطار ، في شكلها الغازي ، يمكن ملاحظتها كبخار ماء وفي شكل صلب يمكن العثور عليها كجليد و الثلج.

4. لديه درجة حرارة تحول ثابتة

على الرغم من أنه يمكن خلط الماء بمواد أخرى ، إلا أن الحقيقة هي ذلك على المستوى المادي ، يمكننا التفكير في كيفية تبخر هذا العنصر أو تجمده دائمًا عند نفس درجة الحرارة، مع نقطة تجمد عند 0 درجة مئوية ونقطة غليان عند 100 درجة مئوية.

5. مركب وليس عنصر

على الرغم من أن الماء كان يُعتقد منذ العصور القديمة أنه أحد العناصر الأساسية ، إلا أن الحقيقة هي أنه كما تشير صيغته الكيميائية ، H2O ، نحن لا نتعامل مع عنصر بحد ذاته ولكن مع مركب يتكون فيه كل جزيء من ذرتين هيدروجين مرتبطتين بذرة واحدة من الأكسجين.

6. إنه مذيب

ربما تستخدم كلمة مذيب عادة على المستوى الشائع لأنواع أخرى من المواد ، ولكن الحقيقة هي أنه على المستوى الكيميائي ، يعمل الماء على هذا النحو. وهذا هو تذوب العديد من المواد عند ملامستها H2Oكونها المياه القادرة على تغيير بنيتها وخصائصها.

في الواقع ، إنه مذيب عالمي تقريبًا للمواد القطبية (أي لتلك المواد التي للجزيئات قطب موجب في أحد طرفيه وقطب سالب في الطرف الآخر) ، مثل الكحول أو انت اخرج. خارج التفاعلات الكيميائية المختبرية ، هذه الخاصية ضرورية لشرح ، على سبيل المثال ، عمل الخلايا الحية في أجسامنا.

• قد تكون مهتمًا: "الأنواع الخمسة للروابط الكيميائية: هكذا تتكون المادة"

7. لديه شحنة كهربائية محايدة

تحتوي ذرات جزيء الماء على شحنة كهربائية متعادلة ، على الرغم من أن هذا لا يعني أن مكوناته ليس لها شحنة ، ولكنه يعني أنها متوازنة بشكل عام. بشكل عام ، يتكون كل جزيء من عشرات البروتونات والإلكترونات ، حيث تتركز الإلكترونات بالقرب من الأكسجين. أ) نعم ، حول الأكسجين ، تميل الشحنة الكهربائية إلى أن تكون أكثر سلبية إلى حد ما، بينما بالقرب من الهيدروجين يكون أكثر إيجابية.

8. كثافة مستقرة

بالطريقة نفسها التي يتم بها عادةً تثبيت نقاط التجمد والغليان ، يتميز الماء أيضًا بالحفاظ على كثافة ثابتة جدًا بغض النظر عن حالته البيئية. الماء النقي بدون أي مكون آخر (أي المقطر) له كثافة 1 كجم / لتر.

ومع ذلك ، بشكل طبيعي عندما تكون في حالة سائلة عند درجة حرارة حوالي 20 درجة مئوية ، تكون كثافتها 0.997-0.998 كجم / لتر. في حالة الجليد ، تكون كثافته عادة 0.917 كجم / لتر.

9. من الصعب الضغط

يعد ضغط حجم معين من الماء أمرًا معقدًا للغاية (وإن لم يكن مستحيلًا) ، لأن هذه المادة تحتوي على مستوى عالٍ التماسك (أي أن جزيئاتها لديها قدرة عالية على البقاء متحدة مع بعضها البعض بسبب الرابطة القوية التي نفذ).

10. انها تلتصق

يبلل الماء. هذه العبارة ، على الرغم من أنها قد تبدو واضحة وحتى سخيفة ، إلا أنها تتحدث عن خصائص أخرى من الخصائص الفيزيائية للعنصر السائل: القدرة على الالتصاق بالأسطح والمواد الأخرى.

11. الموصلية الكهربائية المنخفضة

ربما سمعنا عن شخص تعرض لصعق كهربائي أو تعرض لحادث منزلي عندما تلامس الماء مع عنصر كهربائي. كما يعلم معظمكم ، فإن هذه الأنواع من الحوادث حقيقية وخطيرة للغاية.

ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن المسؤول نفسه ليس في الحقيقة الماء ، ولكن الأملاح المختلفة والمكونات الأخرى التي تحملها معها. في الواقع ، الماء المقطر أو النقي ليس موصلًا للكهرباء ولكنه عازل ، لأنه لا يحتوي على إلكترونات حرة يمكنها توصيله.

الآن ، من المهم أن نلاحظ أننا نتحدث عن الماء المقطر الذي لا يوجد فيه أكثر من جزيئات الماء: الماء الذي نشربه ، والذي نشربه نحن نستحم ونستحم وما نجده في الأنهار والبحار يوصل الكهرباء لأنه يحتوي على كمية كبيرة من المعادن والمكونات الأخرى ذات الإمكانات سائق.

12. درجة الحموضة محايدة نسبيا

سمة أخرى للماء هي أنه بشكل عام وفي المتوسط ​​يميل إلى أن يكون له درجة حموضة محايدة أو شبه محايدة ، ويتأرجح الأس الهيدروجيني بين 6.5 و 8.5 (درجة الحموضة المحايدة تمامًا ستكون 7). هذا يعني أن الماء بشكل عام يمكن أن تكون حمضية قليلاً أو قاعدية قليلاً، ولكن ما لم يتم التلاعب بدرجة الحموضة أو خلطها بمواد أخرى ، فإن جزيئات الماء النقي عادة ما تكون محايدة عمليًا.

13. شارك في تفاعلات كيميائية متعددة

هناك جانب آخر للمياه يجب أخذه في الاعتبار وهو المستوى العالي من التفاعل مع العناصر الأخرى ، مثل طريقة تنتج تفاعلات كيميائية مختلفة وتصبح جزءًا من عمليات مختلفة أو مواد.

على سبيل المثال ، كما رأينا بالفعل ، فهو قادر على إذابة المواد القطبية ، وكذلك التفاعل مع الأكاسيد والأحماض الأساسية لتكوين مركبات مثل هيدروكسيد الكالسيوم أو حمض الكبريتيك. أيضا يمكن أن تولد تفاعلات مختلفة على أنواع مختلفة من المعادن، وتشارك في عمليات مثل الأكسدة أو تكوين الهيدرات.

14. ارتفاع التوتر السطحي

تشير هذه الخاصية إلى القوة اللازمة للتغلب على قوة الجذب بين جزيئات الماء على مستوى السطح.

إن قيمتها العالية (في حالة الماء لها قيمة 72.8 داين / سم) تعني عمومًا أنه عندما نواجه يميل سطح الماء الهادئ إلى البقاء مستقرًا ، مما يجعل من الصعب كسر شكله إذا لم يتم تطبيق قوة. ضخم. هذا هو السبب في أن الأوراق أو الأشياء الأخرى تميل إلى الطفو على السطح دون إحداث تغيير مفرط في شكل السطح.

15. تنظيم درجة الحرارة

خاصية أخرى مثيرة للاهتمام ومعروفة للمياه هي قدرتها على تنظيم درجة الحرارة. وهل أن الماء قادر على الاحتفاظ بالحرارة ، وهو ما يجعله يبرد بشكل أبطأ من المواد الأخرى. كما يستغرق تسخينه وقتًا أطول. نرى مثالًا في تأثير البحر على درجة حرارة الساحل ، بشكل عام أكثر اعتدالًا من الداخل.

المراجع الببليوغرافية:

• مارين جالفين ، ر. (2010). الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمياه. مدرسة التنظيم الصناعي. [متصل]. متوفر في: https://www.eoi.es/es/savia/publicaciones/19900/caracteristicas-fisicas-quimicas-y-biologicas-de-las-aguas.
• مارين جالفين ، ر. رودريغيز ميلادو ، ج. (1999). الكيمياء الفيزيائية للمياه. افتتاحية دياز دي سانتوس.
• فيليز سانتافيه ، م. (2009). الوضع الحالي لحالة التنقية البيولوجية. شرح الأساليب والأدلة. Escola d'Enginlería de Barcelona- ET. صناعي متخصص في الكيمياء الصناعية. جامعة البوليتكنيك في كاتالونيا [عبر الإنترنت]. متوفر في: http://hdl.handle.net/2099.1/6263.