11 Fizinės ir cheminės vandens savybės
Fizinės ir cheminės vandens savybės tampa svarbiausiu planetos junginiu, integruojančiu gamtines ekosistemas, kurios yra esminės gyvybei planetoje palaikyti ir atkurti.
Vanduo, gyvybiškai svarbus gyvybės planetoje šaltinis, yra bekvapis, nesvarbus ir bespalvis, o 97, 2% jų randama jūroje, ežeruose, upėse ir vandenynuose, o likę 2, 8% - gėlo vandens pavidalu.
Nuo 640 m. Pr. Kr. Graikijos filosofas Thalesas iš Mileto patvirtino, kad vanduo yra viskas, laikant jį pagrindiniu visatos elementu.
18-ajame amžiuje jie paneigė Miletos Thalesą, kai angliškas chemikas Cavendish, kuris sintetino vandenį iš oro ir vandenilio degimo, ir Lavoisier, pasiūlė, kad vanduo nėra elementas, bet cheminis junginys.
Pagrindinės fizinės ir cheminės vandens savybės
Fizinės savybės
1- Galima rasti trijose materijos būsenose
Vanduo yra cheminis junginys, kurį galima rasti kietoje, skystoje ir dujinėje formoje.
Kietoje fazėje dalelės yra glaudžiai susijusios viena su kita, todėl, pavyzdžiui, ledo kubas gali išlaikyti savo formą tam tikrą laiką, nepriklausomai nuo to, kur jis yra panardintas.
Kietoje būsenoje vanduo paprastai randamas ledo pavidalu snieglenčių, ledynų ir poliarinių ledo dangtelių pavidalu.
Skystoje fazėje molekulės yra atskirtos, todėl vanduo gali būti tokios talpyklos formos.
Jis gali būti gamtoje kaip lietus, vandens lašai, rasos pavidalu, o vandenynuose, upėse, ežeruose ir jūroje.
Dujinėje fazėje molekulės yra visiškai atskirtos ir netvarkingos, todėl vanduo virsta dujomis ar vandens garais, galintis rasti jį rūko ir garų pavidalu, kaip yra debesų atveju.
Dėl šios savybės egzistuoja garavimo, kondensacijos, sublimacijos, užšalimo, sintezės ir susikaupimo procesai.
Tai yra procesai, per kuriuos vanduo palieka skystą būseną, kad taptų vandens garais, ir užšąla, kol jis patenka į lietaus ar krušos pavidalą, galėdamas palikti šalčio ar ledo ir netgi vėliau sušildyti šilumą.
Galbūt jus domina vandens valstybės: kietos, skystos ir dujinės.
2- Ji turi stabilius temperatūros žymenis
Vanduo pasiekia užšalimo temperatūrą nulio Celsijaus laipsniais ir virimo temperatūrą šimtu laipsnių.
Taigi, nors vandens temperatūra yra didesnė nei nulis ir mažesnė nei šimtas, jis visada bus skystoje būsenoje.
3 - Jis turi aukštą specifinį šilumos indeksą
Šis indeksas reiškia šilumos kiekį, kurį medžiaga gali sugerti. Vandens atveju tai yra specifinė šiluma, kuri yra didesnė nei bet kuri kita medžiaga, todėl ji gali sugerti didelius šilumos kiekius ir jo temperatūra nukrenta lėčiau nei kiti skysčiai, nes jis atleidžia energiją, kai jis atšaldomas.
4. Paviršiaus įtampa yra didelė
Tai suprasdami, kiek energijos reikia norint padidinti skysčio paviršiaus ploto vienetą.
Vandens atveju jas sudarančios molekulės yra vieningos ir turi didelę sanglaudos jėgą, todėl jos sferinė geometrija pasiekia didžiausią tūrį mažiausiame plote.
Paviršiaus įtempimas yra fizinis efektas, kuris sudaro tam tikrą kietą elastingą membraną paviršiaus vandens sluoksnyje, kuris yra ramioje vietoje.
Tai leidžia, pavyzdžiui,, kad vabzdžiai nusėda ant vandens lašų be nusėdimo arba kad vandens lašai gali būti ramioje vietoje, išsaugant jų tūrį mažoje erdvėje.
Cheminės savybės
5- Sudėtis
Vandenį sudaro deguonies atomas ir du vandenilio atomai, paprasta molekulė, turinti polinius ryšius, leidžiančius sukurti vandenilio tiltus tarp gretimų molekulių.
Šis ryšys yra labai svarbus, nes jis suteikia vandens savybes, leidžiančias jai turėti didesnę masę ir pasiekti aukštus lydymosi ir virimo taškus, todėl vanduo yra skystas žemėje.
6- Universalus tirpiklis
Dėl to jis gali ištirpinti daugiau medžiagų nei bet kuris kitas skystis. Jos molekulės yra poliarinės, taigi jos turi teigiamų ir neigiamų krūvių sritis.
Lygiai taip pat, jos molekulės yra dipolinės, ty centrinis deguonies atomas dalijasi elektronų poros su kiekvienu iš dviejų vandenilio atomų, todėl jis yra puikus tirpiklio terpė jonų junginiams, tokiems kaip mineralai ir angliavandeniai.
Ši vandens savybė priklauso nuo jo gebėjimo sudaryti vandenilio tiltus su kitomis medžiagomis, kurios ištirpsta, kai jos sąveikauja su poliarinėmis vandens molekulėmis.
7- Jo molekulės turi didelę sanglaudos jėgą
Jų molekulės, pritraukdamos viena kitą, lieka tarpusavyje susijusios. Turėdami vandenilio molekules, jie yra glaudžiai susiję, nes dėl didelio sukibimo jėgos vandenį paverčia nesuvokiamu skysčiu.
8- Jo tankis yra 1 kg / l
Šis tankis didėja, kai temperatūra mažėja, o maksimalus tankis siekia 4 laipsnius.
Būtent dėl šios savybės ledas gali plaukioti vandenyje, taigi, kai ežeras ar jūra užšąla, ledo sluoksnis plūduriuoja ant paviršiaus, izoliuojančio likusią vandens dalį, neleidžiant jam atšildyti.
9 - Mažas jonizacijos laipsnis,
Taip yra todėl, kad tik viena iš 551 000 000 vandens molekulių yra susiskaldžiusi jonų pavidalu. Todėl vandens pH yra neutralus.
10 - Sudaryti sudėtingus derinius
Jis gali sudaryti sudėtingus derinius, siejant juos su kai kuriomis druskomis, sukeliančiomis hidratų, medžiagų, turinčių vandenį.
Taip pat vanduo reaguoja su daugeliu metalinių ir nemetalinių oksidų, kad susidarytų hidroksidai ir oksidai.
11- Sukuria hidrofobinį efektą
Tai reiškinys, kuris gali būti matomas, kai ne poliarinės medžiagos liečiasi su vandeniu.
Hidrofobinės molekulės linkusios susikaupti ir surišti, išskyrus vandens molekules, o tai yra aiškus šios savybės pavyzdys, kad jungiantis vandenį su aliejumi mišinys yra atskiriamas į vandeninę ir aliejingą fazę.
