წყლის 15 ფიზიკური და ქიმიური თვისება

წყალი უდავოდ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია ჩვენთვის იმ დონემდე, რომ დღემდე ცნობილი ცხოვრების ყველა ფორმა შეუძლებელი იქნებოდა მათი არსებობის გარეშე. ეს ჩვენი სხეულის თითოეული უჯრედის ნაწილია და გადარჩენისთვის ხშირად უნდა დავლიოთ.

წყლის მნიშვნელობა კაპიტალია, მაგრამ ამის მიღმა სიმართლე ისაა, რომ ამ ელემენტს აქვს სამეცნიერო ინტერესის განსხვავებული თვისებები. ამიტომ ამ სტატიის განმავლობაში ჩვენ ვხედავთ მოკლე ექსპოზიციას წყლის ზოგიერთი ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები.

• დაკავშირებული სტატია: "9 განსხვავება ორგანულ და არაორგანულ ნაერთებს შორის"

წყლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ეს ამ ელემენტის ზოგიერთი თვისებაა, ზოგი მათგანი ხალხის უმეტესობამ ძალიან იცის, ზოგიც უფრო ტექნიკური და ნაკლებად არის გათვალისწინებული.

1. უფეროა

მიუხედავად იმისა, რომ როდესაც ზღვა ან მდინარე ვხედავთ, შეიძლება მოგვეჩვენოს, რომ წყალს შეიძლება მოლურჯო-მომწვანო ან ზოგჯერ მოყავისფრო ფერი ჰქონდეს, ეს გამოწვეულია სინათლის ასახვის ხერხით და მოკლე ტალღის სიგრძეს უფრო ადვილად ითვისებს (რით უფრო ადვილია ჩვენი თვალების მოლურჯო ტონალობა). ამასთან, ჩვენ ვერ აღვიქვამთ მასში რაიმე ფერს (თუ იგი არ არის შერეული სხვა ნივთიერებასთან), რომელიც გამჭვირვალეა ჩვენს თვალში.

2. მას არ აქვს არც გემო და არც სუნი

წყალი არის ნივთიერება, რომელსაც სხვებისგან განსხვავებით, თავისთავად არ აქვს სპეციფიკური გემო და სუნი. იმ შემთხვევაში, თუ წყალს ჩვენთვის რაღაც გემო აქვს, ეს იმიტომ ხდება, რომ იგი გარკვეულწილად გაყალბებულია (მაგალითად, არომატიზატორების დამატება) ან იმიტომ, რომ ჩვენთან მოხვედრისას მას სხვა ელემენტების ნაწილაკები აქვს გაყვანილი (მაგალითად, ხილი ან სხვა საკვები, მინერალები, ცაცხვი, პლასტმასი ან დამაბინძურებლები).

3. ბუნებაში გვხვდება სამივე შტატში

არსებობს მრავალი ნივთიერება, რომელთა პოვნაც ბუნებაში რთულია მატერიის კონკრეტული მდგომარეობის მიღმა. ამასთან, წყლის შემთხვევაში მას მარტივად დავაკვირდებით ნებისმიერ შტატში: ზღვების თხევადი წყალი, მდინარეები და წვიმა, აირისებრი ფორმით, იგი შეიძლება დაფიქსირდეს წყლის ორთქლის სახით და მყარი ფორმით გვხვდება როგორც ყინული და თოვლი

4. აქვს ფიქსირებული ტრანსფორმაციის ტემპერატურა

მიუხედავად იმისა, რომ წყალი შეიძლება შეერიოს სხვა ნივთიერებებს, სიმართლე ის არის, რომ ფიზიკურ დონეზე შეგვიძლია განვიხილოთ, როგორ ხდება ეს ელემენტი ორთქლდება ან იყინება იმავე ტემპერატურაზე, გაყინვის წერტილით 0ºC და დუღილის წერტილი 100ºC.

5. კომპოზიტური და არა ელემენტი

მიუხედავად იმისა, რომ წყალი უძველესი დროიდან განიხილებოდა, როგორც ერთ-ერთი ძირითადი ელემენტი, სიმართლე ისაა, რომ როგორც მისი ქიმიური ფორმულა მიუთითებს, H2O, ჩვენ თვითონ არ გვხვდება ელემენტი, არამედ არის ნაერთი, რომელშიც თითოეული მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთ ატომთან ჟანგბადი.

6. ეს არის გამხსნელი

შესაძლოა, სიტყვა გამხსნელი ჩვეულებრივ გამოიყენება პოპულარულ დონეზე სხვა სახის ნივთიერებებისთვის, მაგრამ სიმართლე ისაა, რომ წყალი ქიმიურ დონეზე მოქმედებს როგორც ასეთი. და ის არის ბევრი ნივთიერება იხსნება H2O– სთან კონტაქტშიწყალს შეუძლია შეცვალოს მისი სტრუქტურა და თვისებები.

სინამდვილეში, ეს თითქმის უნივერსალური გამხსნელია პოლარული ნივთიერებებისათვის (ანუ იმ ნივთიერებებისა, რომელთა მოლეკულებს ერთ ბოლოში აქვთ პოზიტიური პოლუსი და მეორეზე უარყოფითი პოლუსი), მაგალითად, ალკოჰოლი ან გადიხარ გარეთ. ლაბორატორიული ქიმიური რეაქციების მიღმა, ეს თვისება აუცილებელია ჩვენს სხეულში ცოცხალი უჯრედების მუშაობის ასახსნელად.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ქიმიური ბმების 5 ტიპი: ასე შედგება ნივთიერება"

7. აქვს ნეიტრალური ელექტრული მუხტი

წყლის მოლეკულის ატომებს აქვთ ნეიტრალური ელექტრული მუხტი, თუმცა ეს არ ნიშნავს, რომ მის კომპონენტებს არ აქვთ მუხტი, მაგრამ ის ზოგადად გაწონასწორებულია. ზოგადად, თითოეული მოლეკულა შედგება ათეული პროტონისა და ელექტრონისგან, რომელშიც ელექტრონები კონცენტრირებულია ჟანგბადთან ახლოს. ა) დიახ, ჟანგბადის გარშემო ელექტრული მუხტი უფრო უარყოფითია, ხოლო წყალბადის მახლობლად ეს უფრო პოზიტიურია.

8. სტაბილური სიმკვრივე

ისევე, როგორც ჩვეულებრივ ფიქსირდება გაყინვისა და დუღილის წერტილები, წყალს ასევე ახასიათებს ძალზე სტაბილური სიმკვრივის შენარჩუნება, მიუხედავად მისი გარემოს მდგომარეობისა. სუფთა წყალი ნებისმიერი სხვა კომპონენტის გარეშე (ანუ გამოხდილი) აქვს 1 კგ / ლ სიმკვრივე.

თუმცა, ჩვეულებრივად როდესაც თხევად მდგომარეობაშია დაახლოებით 20ºC ტემპერატურაზე, მისი სიმკვრივეა 0,997-0,998 კგ / ლ. ყინულის შემთხვევაში, მისი სიმკვრივე, ჩვეულებრივ, 0,917 კგ / ლ არის.

9. შეკუმშვა რთულია

წყლის გარკვეული მოცულობის შეკუმშვა ძალზე რთულია (თუმცა შეუძლებელი არ არის), ვინაიდან ამ ნივთიერებას აქვს მაღალი დონე ერთიანობა (ანუ, მის მოლეკულებს აქვთ მაღალი სიმძლავრე, რომ დარჩნენ ერთმანეთთან იმ ძლიერი კავშირის გამო, რომელიც შესრულება).

10. ეს ჩხირები

წყალი სველდება. ეს ფრაზა, მართალია აშკარა და სასაცილოდაც კი ჩანს, მაგრამ საუბარია თხევადი ელემენტის სხვა ფიზიკურ თვისებებზე: სხვა ზედაპირებისა და მასალების მიერთების შესაძლებლობა.

11. დაბალი ელექტროგამტარობა

ალბათ, მსმენია შემთხვევა, როდესაც მას ელექტროენერგია მოჰყვა ან საშინაო უბედური შემთხვევა განიცადა, როდესაც წყალი ელექტროენერგიის ელემენტთან კონტაქტში მოდის. როგორც უმეტესობამ იცის, ამ ტიპის ავარიები ძალიან რეალური და საშიშია.

ამასთან, გასათვალისწინებელია, რომ თვითონ პასუხისმგებელი ნამდვილად არ არის წყალი, არამედ სხვადასხვა მარილები და სხვა კომპონენტები, რომლებიც მას თან ახლავს. სინამდვილეში, გამოხდილი ან სუფთა წყალი არ არის ელექტროენერგიის გამტარი, არამედ იზოლატორი, ვინაიდან მას არ გააჩნია თავისუფალი ელექტრონები, რომელთა გატარებასაც შეუძლია.

ახლა მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ჩვენ ვსაუბრობთ გამოხდილ წყალზე, რომელშიც წყლის მოლეკულების მეტი არაფერია: წყალს, რომელსაც ვსვამთ, ვიბანთ და ვბანაობთ, რასაც მდინარეებსა და ზღვებში ვხვდებით, ელექტროენერგიას ატარებს, რადგან იგი შეიცავს დიდი რაოდენობით მინერალებს და სხვა კომპონენტებს მძღოლი.

12. შედარებით ნეიტრალური ph

წყლის კიდევ ერთი მახასიათებელი ის არის, რომ ზოგადად, მას აქვს ნეიტრალური ან თითქმის ნეიტრალური pH, და იცვლება მისი pH 6,5 – დან 8,5 – მდე (მთლად ნეიტრალური pH იქნება 7). ეს გულისხმობს ზოგადად წყალს შეიძლება იყოს ოდნავ მჟავე ან ოდნავ ძირითადი, მაგრამ თუ მისი მჟავიანობის ხარისხი არ არის მანიპულირებული ან შერეული სხვა ნივთიერებებთან, წყლის სუფთა მოლეკულები, როგორც წესი, პრაქტიკულად ნეიტრალურია.

13. მრავალ ქიმიურ რეაქციაში მონაწილეობა

წყლის გასათვალისწინებელი კიდევ ერთი ასპექტია მისი სხვა დონის ურთიერთქმედება სხვა ელემენტებთან, მაგალითად გზა, რომელიც წარმოქმნის სხვადასხვა ქიმიურ რეაქციებს და ხდება სხვადასხვა პროცესების ნაწილი ან ნივთიერებები.

მაგალითად, როგორც უკვე ვნახეთ, მას შეუძლია დაითხოვოს პოლარული ნივთიერებები, ასევე რეაგირება მოახდინოს ძირითად ოქსიდებთან და მჟავებთან და შექმნას ისეთი ნაერთები, როგორიცაა კალციუმის ჰიდროქსიდი ან გოგირდმჟავა. ასევე შეუძლია წარმოქმნას სხვადასხვა რეაქციები სხვადასხვა სახის მეტალებზედა მონაწილეობს ისეთ პროცესებში, როგორიცაა ჟანგვა ან ჰიდრატების შექმნა.

14. მაღალი ზედაპირული დაძაბულობა

ეს თვისება ეხება ზედაპირის დონეზე წყლის მოლეკულებს შორის მიზიდულობის ძალის დასაძლევად აუცილებელი ძალა.

მისი მაღალი ღირებულება (წყლის შემთხვევაში მას აქვს 72.8 დინი / სმ) ჩვეულებრივ ნიშნავს, რომ როდესაც ჩვენ წინაშე ვდგავართ წყნარი წყლის ზედაპირი სტაბილურად რჩება, რაც ძნელად არ გამოიყენებს მისი ფორმის გატეხვას მნიშვნელოვანი. ამიტომ ფოთლები ან სხვა საგნები მიედინება ზემოდან ზედაპირის ფორმის ზედმეტი შეცვლის გარეშე.

15. დაარეგულირეთ ტემპერატურა

წყლის კიდევ ერთი საინტერესო და კარგად ცნობილი თვისებაა ტემპერატურის რეგულირების უნარი. არის თუ არა ის, რომ წყალს შეუძლია შეინარჩუნოს სითბო, რაც იწვევს მას უფრო ნელა გაგრილებას, ვიდრე სხვა ნივთიერებები. გახურებას უფრო მეტი დრო სჭირდება. ჩვენ ვხედავთ მაგალითს იმ ეფექტის შესახებ, რომელსაც ზღვა ახდენს სანაპიროს ტემპერატურაზე, ზოგადად უფრო ზომიერად, ვიდრე ინტერიერში.

ბიბლიოგრაფიული ცნობარი:

• მარინ გალვინი, რ. (2010). წყლების ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური მახასიათებლები. ინდუსტრიული ორგანიზაციის სკოლა. [ონლაინ] Ხელმისაწვდომია: https://www.eoi.es/es/savia/publicaciones/19900/caracteristicas-fisicas-quimicas-y-biologicas-de-las-aguas.
• მარინ გალვინი, რ. როდრიგეს მელადო, ჯ.მ. (1999 წ.) წყლების ფიზიკოქიმია. სარედაქციო დიაზ დე სანტოსი.
• ფელეს სანტაფე, მ. (2009). ბიოლოგიური გამწმენდის სტატუსის ამჟამინდელი სტატუსი. მეთოდებისა და მტკიცებულებების განმარტება. Escola d'Enginlería de Barcelona- E.T. სამრეწველო, სპეციალიზირებულია სამრეწველო ქიმიაში. კატალონიის პოლიტექნიკური უნივერსიტეტი [ონლაინ]. Ხელმისაწვდომია: http://hdl.handle.net/2099.1/6263.