الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه
الماء هو بلا شك واحد من أهم العناصر بالنسبة لنا ، لدرجة أن كل شكل من أشكال الحياة المعروفة حتى الآن لم يكن ممكنا من دون وجودها. إنه جزء من كل خلية من خلايا الجسم ، ويجب أن نشرب كثيرًا من أجل البقاء.
أهمية المياه هي رأس المال ، ولكن أبعد من ذلك ، الحقيقة هي أن هذا العنصر له خصائص اهتمام مختلفة على المستوى العلمي. هذا هو السبب في جميع أنحاء هذه المقالة سوف نرى معرضا قصير من بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية للمياه .
- مقالة ذات صلة: "الاختلافات 9 بين المركبات العضوية وغير العضوية"
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه
هذه بعض خصائص هذا العنصر ، بعضها معروف إلى حد كبير من قبل معظم الناس والبعض الآخر أكثر تقنية وأقل أخذ في الاعتبار.
1. إنه عديم اللون
على الرغم من أنه عندما نرى البحر أو النهر ، يمكن أن يبدو أن لون الماء قد يكون مزرقًا أو لونًا بنيًا أحيانًا ، وهذا يرجع إلى الطريقة التي يعكس بها الضوء يمتص بسهولة موجات قصيرة (التي من الأسهل أن تظهر أعيننا في نغمات زرقاء). ومع ذلك ، لا يمكننا أن ندرك أي لون فيه (ما لم يتم مزجه مع مادة أخرى) ، أن تكون شفافة لأعيننا.
2. ليس له طعم أو رائحة
الماء هو المادة التي ، على عكس الآخرين ، ليس لها طعم أو رائحة محددة بمفردها. في حالة معرفة المياه بشيء ما ، فذلك بسبب غشها بطريقة ما (على سبيل المثال ، بإضافة النكهات) أو بسبب سحب جسيمات العناصر الأخرى (على سبيل المثال ، الفاكهة أو الأطعمة الأخرى أو المعادن أو الجير أو البلاستيك أو الملوثات) عندما تصل إلينا.
3. وجدت في الطبيعة في جميع الولايات الثلاث
هناك العديد من المواد التي من الصعب العثور عليها في الطبيعة بما يتجاوز حالة معينة من المادة. ولكن في حالة الماء يمكننا أن نلاحظ ذلك بسهولة في أي من الحالات: يمكن ملاحظة المياه السائلة في البحار والأنهار والمطر ، في شكل غازي على شكل بخار ماء وفي شكل صلب يمكن العثور عليه كجليد وثلج.
4. لديها درجة حرارة التحول الثابتة
على الرغم من أنه يمكن خلط الماء مع مواد أخرى ، فإن الحقيقة هي أنه على المستوى المادي يمكننا التفكير في كيفية تبخر هذا العنصر دائمًا أو تجمده عند نفس درجة الحرارة ، مع نقطة التجمد عند 0 درجة مئوية ويغلي عند 100 درجة مئوية.
5. مجمع وليس عنصر
على الرغم من أن الماء كان يُنظر إليه منذ العصور كواحد من العناصر الأساسية ، إلا أن الحقيقة هي كما أشرنا في تركيبته الكيميائية H2O ، لا نتعامل مع عنصر في حد ذاته ولكن مع مركب يتكون كل جزيء منه اثنين من ذرات الهيدروجين تعلق على ذرة أكسجين.
6. إنه مذيب
ربما تستخدم كلمة "مذيب" عادة على المستوى الشعبي لأنواع أخرى من المواد ، لكن الحقيقة هي أنه على المستوى الكيميائي ، فإن الماء يعمل على هذا النحو. وهذا هو العديد من المواد تذوب في اتصال مع H2O ، كونها المياه قادرة على تغيير هيكلها وخصائصها.
في الواقع ، إنه مذيب شبه عالمي للمواد القطبية (أي تلك المواد التي تحتوي جزيئاتها على قطب موجب في طرف وآخر سلبي في الآخر) ، مثل الكحول أو الأملاح. خارج التفاعلات المختبرية الكيميائية ، هذه الخاصية أمر ضروري لشرح على سبيل المثال أداء الخلايا الحية في أجسادنا.
- ربما كنت مهتما: "5 أنواع الروابط الكيميائية: هذه هي الطريقة التي تتكون المادة"
7. لديه شحنة كهربائية محايدة
تحتوي ذرات جزيء الماء على شحنة كهربائية محايدة ، على الرغم من أن هذا لا يعني أن مكوناتها لا تحتوي على شحن بل إنها عادة ما تكون متوازنة. بشكل عام ، يتكون كل جزيء من عشرة بروتونات وإلكترونات ، حيث تتركز الإلكترونات بالقرب من الأكسجين. وبالتالي، حول الأكسجين ، تميل الشحنة الكهربائية إلى أن تكون سلبية إلى حد ما ، في حين أن قرب الهيدروجين أكثر إيجابية.
8. كثافة مستقرة
بنفس الطريقة التي عادة ما تكون ثابتة ونقطة الغليان ثابتة ، ويتميز الماء أيضا عن طريق الحفاظ على كثافة مستقرة للغاية بغض النظر عن وضعها البيئي. الماء النقي بدون أي مكون آخر (أي مقطر) له كثافة 1 كجم / لتر.
ومع ذلك ، عادة عندما تكون في حالة سائلة عند درجة حرارة حوالي 20 درجة مئوية ، يكون لها كثافة 0.997-0.998 كجم / لتر . في حالة الجليد ، تكون كثافته عادة 0.917 كغم / لتر.
9. صعب لضغط
إن ضغط كمية معينة من الماء معقد للغاية (وإن لم يكن مستحيلاً) ، بالنظر إلى أن هذه المادة لها مستوى عال من التماسك (بمعنى أن جزيئاتها لها قدرة عالية على البقاء معاً بسبب الروابط القوية التي تقوم بها).
10. الالتزام
الماء يبلل. هذه العبارة ، على الرغم من أنها قد تبدو واضحة بل ومثيرة للسخرية ، فهي تتحدث عن خصائص فيزيائية أخرى للعنصر السائل: القدرة على الانضمام إلى الأسطح والمواد الأخرى .
11. انخفاض الموصلية الكهربائية
ربما سمعنا عن شخص مات كهربائيًا أو تعرض لحادث منزلي عندما يتصل الماء بعنصر كهربائي. كما يعلم معظمكم ، هذه الأنواع من الحوادث حقيقية وخطيرة للغاية.
ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن بالنا أن الشخص المسؤول ليس حقا ماء ، ولكن الأملاح المختلفة والمكونات الأخرى التي تحملها . في الواقع ، الماء المقطر أو النقي ليس موصل كهربائيًا ولكنه عازل ، حيث أنه لا يحتوي على إلكترونات حرة يمكنها إجراء ذلك.
الآن ، من المهم أن نلاحظ أننا نتحدث عن الماء المقطر الذي لا يوجد فيه أكثر من جزيئات الماء: الماء الذي نشربه ، والذي نستحمه ونستحمه والمياه التي نجدها في الأنهار والبحار يقوم بالكهرباء منذ يحتوي على كمية كبيرة من المعادن والمكونات الأخرى ذات القدرة الموصلة.
12. Ph محايد نسبيا
ومن الخصائص الأخرى للمياه أنه بصفة عامة وفي المتوسط عادة ما يكون له درجة حموضة محايدة أو شبه محايدة ، فإن درجة الحموضة المتذبذبة بين 6.5 و 8.5 (درجة الحموضة المحايدة تماما هي 7). هذا يعني أن الماء عادة يمكن أن تكون حمضية قليلاً أو بسيطة بعض الشيء ولكن ما لم يتم التلاعب بدرجة الحموضة أو خلطها بمواد أخرى ، فإن جزيئات الماء النقي عادة ما تكون محايدة عمليا.
13. يشارك في تفاعلات كيميائية متعددة
هناك جانب آخر لمراعاة المياه هو مستوى تفاعلها العالي مع العناصر الأخرى ، بطريقة تنتج تفاعلات كيميائية مختلفة وتصبح جزءًا من عمليات أو مواد مختلفة.
على سبيل المثال ، كما رأينا ، فهي قادرة على إذابة المواد القطبية ، وكذلك التفاعل مع أكاسيد الحمض الأساسية لتشكيل مركبات مثل هيدروكسيد الكالسيوم أو حمض الكبريتيك. أيضا يمكن أن تولد ردود فعل مختلفة على أنواع مختلفة من المعادن ويشارك في عمليات مثل الأكسدة أو إنشاء الهيدرات.
14. ارتفاع التوتر السطحي
هذه الخاصية يشير إلى القوة اللازمة للتغلب على قوة الجذب بين جزيئات الماء على مستوى السطح .
إن قيمته العالية (في حالة المياه التي تبلغ قيمتها 72.8 ديناميت / سم) تجعله عمومًا عندما نواجه سطحًا من الماء الهادئ هذا المستودع حتى يظل ثابتًا ، مما يجعل من الصعب كسر شكله إذا لم يتم تطبيقه قوة كبيرة. هذا هو السبب في أن الأوراق أو الكائنات الأخرى تميل إلى الطفو فوق دون توليد تغيير مفرط في شكل السطح.
15. ينظم درجة الحرارة
خاصية أخرى مثيرة للاهتمام ومعروفة للمياه هي قدرتها على تنظيم درجة الحرارة. وهل المياه قادرة على الاحتفاظ بالحرارة ، وهو أمر يجعلها تبرد ببطء أكثر من المواد الأخرى. وبالمثل ، يستغرق الأمر وقتًا أطول أيضًا للإحماء. مثال على ذلك نرى في البحر أن البحر على درجة حرارة الساحل ، وعادة ما يكون أكثر اعتدالا مما هو عليه في المناطق الداخلية.
مراجع ببليوغرافية:
- مارين غالفين ، ر. (2010). الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمياه. مدرسة منظمة صناعية. [أخبار]. Available at: //www.eoi.es/es/savia/publicaciones/19900/caracteristicas-fisicas-quimicas-y-biologicas-de-las-aguas.
- مارين غالفين ، ر. Rodríguez Mellado، J.M. (1999). كيمياء المياه افتتاحية دياز دي سانتوس.
- Félez Santafé، M. (2009). الوضع الحالي لحالة العلاج البيولوجي. شرح الطرق وأسسها. Escola d'Enginyeria de Barcelona- E.T. صناعية ، تخصص في الكيمياء الصناعية. جامعة البوليتكنيك في كاتالونيا [عبر الإنترنت]. متاح على: //hdl.handle.net/2099.1/6263.
