الماء
نفسر ما هو الماء وما هي خصائص هذا المذيب . بالإضافة إلى التغيرات في الحالة والتوتر السطحي.
الماء هو السائل الذي نشأت منه الحياة.
ما هو الماء؟
الماء (H 2 O) هو أكثر مادة وفيرة على كوكبنا ، وتتكون من الهيدروجين و الأكسجين جزيئات وعادة في حالة سائلة. تشير التقديرات إلى أن 71٪ من سطح الأرض مغطى بالمياه ، على الرغم من تجمده أيضًا عند القطبين وقمم الجبال (مثل الجليد والثلج) أو على شكل غاز (بخار) في الغلاف الجوي .
الماء يتم الاحتفاظ به بسبب دورة المياه ،يمر الماء بدورة من التغييرات في الحالة الفيزيائية ( السائل – البخار – السائل ) التي تسمح بري الأرض ( المطر ) وتدفق ثابت من الأنهار و البحار . تُعرف هذه الدورة بالدورة الهيدرولوجية ، وهي ذات أهمية حيوية لتبريد الغلاف الجوي واستقرار المناخ في مختلف المناطق.
الماء هو السائل الذي نشأت فيه الحياة وأيضًا المذيب الشامل ، أي أنه موجود إلى حد ما في جميع المواد المركبة تقريبًا ، في جميع التفاعلات الكيميائية تقريبًا على الكوكب.
الخصائص الفيزيائية للمياه
-
لا طعم له
سيكون طعم الماء مثل المادة التي تذوب فيه.
الماء ليس له نكهة معينة (أو على أي حال نكهة محايدة) ، لذلك عند تناوله سيكون له طعم ما هو مذاب فيه ، مثل الماء مع السكر أو الملح .
-
إنه شفاف
تسمح شفافية الماء بمرور الضوء بشكل كامل تقريبًا.
الماء ليس له لون معين ويسمح لأشعة الضوء بالمرور بشكل شبه كامل ، ما لم تكن هناك مواد أخرى مذابة فيه ولها لون معين ، كما يحدث في المياه الغنية بالمواد العضوية العالقة في غابات المانغروف. وهو غائم.
-
إنه عديم الرائحة
فكما أنه ليس له طعم ، فإن الماء أيضًا ليس له رائحة ، باستثناء ما تبقى من تلك المواد الأخرى المذابة فيه.
-
الذوبان
عند خلط الماء بالزيت ، تظل كلتا المادتين منفصلتين.
الماء مذيب جيد لمعظم المواد باستثناء الدهون التي لا تذوب أو تختلط فيه (كارهة للماء). هذا ما يحدث عند خلط الماء بالزيت : تبقى المواد منفصلة.
-
الموصلية الكهربائية
الماء العادي موصل جيد جدًا للكهرباء ، حيث أن الجزيئات المشحونة كهربائيًا (الأيونات) ترتبط به بسهولة. هذا هو السبب في أن معظم الأملاح قابلة للذوبان في الماء . ولكن إذا أمكن استخلاص جميع أنواع المعادن من الماء ، فإن السائل الناتج (الماء النقي) سيكون أكثر من عازل كهربائي.
-
المغناطيسية
في حالة النقاء ، تتصرف جزيئات الماء بشكل مغناطيسي ، أي أنها تنفر من خلال المجالات المغناطيسية القوية.
-
انها غير مفهومة
الماء الذي يتعرض لحوالي 200 ضغط جوي يمكنه ضغطه بنسبة 1٪.
في جميع الظروف تقريبًا ، لا يمكن ضغط الماء ، وهو مبدأ تستفيد منه المكابس الهيدروليكية . لها لزوجة منخفضة (10 -3 باس عند حوالي 20 درجة مئوية) وتخضع لحوالي 200 جو ، بالكاد يمكن ضغطها بنسبة 1٪.
-
نقل الصوت
و الصوت ينتشر في الماء عمليا من دون خسارة، وخصوصا الترددات المنخفضة . هذه الخاصية هي التي تسمح بالاتصال عبر السونار ، وهو مبدأ تم نسخه من اتصال الحوتيات البحرية الكبيرة.
-
تغييرات حالات الماء
يغلي الماء عند 100 درجة مئوية ويتبخر.
يمكن تغيير الماء بسهولة شديدة من الحالة المادية. يغلي عند 100 درجة مئوية ، ويتحول إلى بخار (غاز) ويتجمد تحت 0 درجة مئوية ، ويتحول إلى صلب . في أي نطاق وسيط ، سيكون في حالته السائلة السائدة. تم استخدام قيم المياه هذه لبناء المقياس المتري لدرجة الحرارة .
وتجدر الإشارة إلى أنه في حالة وجود مواد أخرى مذابة في الماء ، فإن نطاقات التجميد والتبخر ستتغير اعتمادًا على المادة.
-
التوتر السطحي
يصبح شكل التوتر السطحي للماء مثل طبقة مرنة ذات سماكة دنيا.
مثل العديد من السوائل الأخرى ، يمتلك الماء توترًا سطحيًا ، وهي ظاهرة تنجذب فيها جزيئات الماء على السطح بشكل جانبي أو إلى أسفل بواسطة قوى بين الجزيئات ، مما يوفر الحد الأدنى من المقاومة السطحية ، كما لو كانت طبقة مرنة من الحد الأدنى سماكة.
تستخدم هذه الخاصية من قبل بعض الحشرات التي تمشي على الماء ، وذلك يفسر أيضا لماذا لا تغرق جميع أوراق الأشجار فور سقوطها على سطح البحيرة .