15 الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه

المياه هي بلا شك واحدة من أهم العناصر بالنسبة لنا ، لدرجة أن كل شكل من أشكال الحياة المعروفة حتى الآن لم يكن ممكنا دون وجودها. إنه جزء من كل واحدة من خلايا الجسم ، ويجب علينا أن نشرب بشكل متكرر من أجل البقاء.

أهمية المياه هي رأس المال ، ولكن بعد ذلك الحقيقة هي أن هذا العنصر له خصائص مختلفة ذات أهمية على المستوى العلمي. هذا هو السبب في كل هذا المقال سنرى معرضا موجزا لل بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية للمياه.

• مقالات ذات صلة: "الاختلافات 9 بين المركبات العضوية وغير العضوية"

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه

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

1. إنه عديم اللون

على الرغم من أننا عندما نرى البحر أو النهر يمكن أن يبدو أن الماء يمكن أن يكون لونه أخضر مزرق أو لونه بني في بعض الأحيان ، فإن هذا يرجع إلى الطريقة التي يعكس بها الضوء وإلى ذلك يمتص بسهولة موجات قصيرة (التي من الأسهل أن تظهر عيوننا في نغمات مزرق). ومع ذلك ، لا يمكننا إدراك أي لون فيه (ما لم يتم مزجه مع مادة أخرى) ، كونه شفافًا في أعيننا.

2. ليس له طعم أو رائحة

الماء مادة ليس لها طعم أو رائحة معينة ، بخلاف الآخرين. في حال كان الماء يعرف شيئًا لنا فهو بسبب المغشوشة بطريقة ما (على سبيل المثال عن طريق إضافة المنكهات) أو لأنها جرت جزيئات من عناصر أخرى (مثل الفواكه 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 المعقدة لتجدها في الطبيعة خارج حالة معينة من المادة. ولكن في حالة المياه ، يمكننا أن نلاحظها بسهولة في أي من الحالات: يمكن ملاحظة الماء السائل في البحار والأنهار والأمطار ، في شكل غازي ، بخار ماء وفي شكل صلب يمكن العثور عليه كثلج وثلوج.

4. لديها درجة حرارة التحول ثابتة

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

5. مركب وليس عنصر

على الرغم من أنه منذ العصور القديمة كان يُعتقد أن الماء هو أحد العناصر الأساسية ، إلا أن الحقيقة هي أنه كما هو مبين في الصيغة الكيميائية ، H2O ، فإننا لا نتعامل مع عنصر في حد ذاته ولكن مع مركب يتكون كل جزيء بواسطة ذرات هيدروجين مرتبطة بذرة أكسجين.

6. إنه مذيب

ربما يتم استخدام كلمة المذيبات عادةً على المستوى الشعبي لأنواع أخرى من المواد ، ولكن الحقيقة هي أنه على المستوى الكيميائي ، يعمل الماء على هذا النحو. و هذا هو العديد من المواد تذوب في اتصال مع H2O, المياه قادرة على تغيير هيكلها وخصائصها.

في الواقع ، إنه مذيب عالمي تقريبا للمواد القطبية (أي ، تلك المواد التي يكون لجزيئاتها قطب موجب في أحد الطرفين وآخر سالب في الطرف الآخر) ، مثل الكحول أو الأملاح. خارج التفاعلات الكيميائية المختبرية ، هذه الخاصية ضرورية لشرح على سبيل المثال عمل الخلايا الحية في الجسم.

• ربما تكون مهتمًا: "الأنواع الخمسة للروابط الكيميائية: هذه هي الطريقة التي يتم بها تكوين المادة"

7. لها شحنة كهربائية محايدة

تحتوي ذرات جزيء الماء على شحنة كهربائية محايدة ، على الرغم من أن هذا لا يعني أن مكوناتها لا تحتوي على شحنة ولكنها متوازنة بشكل عام. بشكل عام ، يتكون كل جزيء من عشرات البروتونات والإلكترونات ، حيث تتركز الإلكترونات بالقرب من الأكسجين. هكذا, حول الأكسجين تميل الشحنة الكهربائية إلى أن تكون أكثر سلبية إلى حد ما, بينما بالقرب من الهيدروجين هو أكثر إيجابية.

8. كثافة مستقرة

بنفس الطريقة التي تكون بها عادةً نقاط التجمد والغليان ثابتة ، يتميز الماء أيضًا بالحفاظ على كثافة ثابتة للغاية بغض النظر عن وضعه البيئي. المياه النقية دون أي مكون آخر (أي المقطر) بكثافة 1 كجم / لتر.

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

9. من الصعب ضغط

يعد ضغط كمية معينة من الماء شديد التعقيد (رغم أنه ليس مستحيلًا) ، نظرًا لأن هذه المادة تتمتع بمستوى عال من التماسك (مما يعني أن جزيئاتها لديها قدرة عالية على البقاء معًا بسبب الرابطة القوية التي تصنعها).

10. الالتزام

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

11. انخفاض الموصلية الكهربائية

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

ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الشخص المسؤول ليس بالمياه حقًا ، ولكن الأملاح المختلفة والمكونات الأخرى التي تحملها معها. في الواقع ، الماء المقطر أو النقي ليس موصلًا كهربائيًا ولكنه عازل ، لأنه لا يحتوي على إلكترونات حرة يمكنها قيادتها..

الآن ، من المهم أن نلاحظ أننا نتحدث عن الماء المقطر الذي لا يوجد فيه سوى جزيئات الماء: الماء الذي نشربه ، والذي نستحم به ونستحم ، والمياه التي نجدها في الأنهار والبحار تقوم بالكهرباء منذ يحتوي على كمية كبيرة من المعادن والمكونات الأخرى ذات الإمكانات الموصلة.

12. فتاه محايدة نسبيا

من الخصائص الأخرى للمياه أنه بشكل عام وفي المتوسط ​​يكون له عادة درجة حموضة محايدة أو شبه محايدة ، ويتراوح درجة الحموضة بين 6.5 و 8.5 (يكون الرقم الهيدروجيني متعادل تمامًا 7). هذا يعني أن الماء عادة يمكن أن يكون الحمضية قليلا أو الأساسية قليلا, لكن ما لم يتم التلاعب بدرجة الحموضة أو خلطها بمواد أخرى فإن جزيئات الماء النقي عادة ما تكون محايدة عملياً.

13. يشارك في تفاعلات كيميائية متعددة

هناك جانب آخر يجب أخذه في الاعتبار المياه وهو مستوى تفاعلها العالي مع العناصر الأخرى ، بحيث ينتج تفاعلات كيميائية مختلفة ويصبح جزءًا من عمليات أو مواد مختلفة.

على سبيل المثال ، كما رأينا ، فهي قادرة على إذابة المواد القطبية ، وكذلك التفاعل مع الأكاسيد الأساسية والحمضية لتشكيل مركبات مثل هيدروكسيد الكالسيوم أو حمض الكبريتيك. أيضا يمكن أن تولد ردود فعل مختلفة على أنواع مختلفة من المعادن, وتشارك في عمليات مثل الأكسدة أو إنشاء هيدرات.

14. التوتر السطحي العالي

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

قيمته العالية (في حالة الماء بقيمة 72.8 ديناميات / سم) تجعله عادةً عندما نواجه سطحًا من المياه الهادئة ، يبقى هذا المستودع ثابتًا ، مما يجعل من الصعب كسر شكله إذا لم يتم تطبيقه قوة كبيرة. هذا هو السبب في أن الأوراق أو الأشياء الأخرى تميل إلى التعويم عليها دون إحداث تغيير مفرط في شكل السطح.

15. ينظم درجة الحرارة

خاصية أخرى مثيرة للاهتمام ومعروفة للمياه هي قدرتها على تنظيم درجة الحرارة. وهل الماء قادر على الاحتفاظ بالحرارة ، الأمر الذي يجعله يبرد ببطء أكثر من المواد الأخرى. وبالمثل ، يستغرق أيضًا وقتًا أطول للاحماء. مثال نراه في تأثير البحر على درجة حرارة الساحل ، وعادة ما يكون أكثر اعتدالًا من الداخل.

المراجع الببليوغرافية:

• مارين غالفين ، ر. (2010). الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمياه. مدرسة التنظيم الصناعي. [أخبار]. متاح في: https://www.eoi.es/es/savia/publicaciones/19900/caracteristicas-fisicas-quimicas-y-biologicas-de-las-aguas.
• مارين غالفين ، ر. رودريغيز ميلادو ، جيه إم (1999). الكيمياء الفيزيائية للمياه. افتتاحية دياز دي سانتوس.
• فيليز سانتافي ، م. (2009). الوضع الحالي لحالة العلاج البيولوجي. شرح الطرق وأسسها. Escola d'Enginyeria de Barcelona- E.T. تخصص صناعي في الكيمياء الصناعية. جامعة البوليتكنيك في كاتالونيا [على الإنترنت]. متاح في: http://hdl.handle.net/2099.1/6263.