خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب: کلیات و کنجکاوی ها
آب برای زندگی حیاتی است! 70٪ کره زمین را در بر می گیرد ، یک مولکول ساده با خواص پیچیده است. یکی از معدود مواد موجود در طبیعت به هر سه شکل: گاز ، مایع و جامد. چه خصوصیات و کنجکاوی هایی دارد؟ از آنجا که آب در بسیاری از جنبه های فیزیکی و شیمیایی یک ترکیب بسیار کنجکاو است ...
خصوصیات عمومی
برخلاف بیشتر مایعات:
- آب با جامد شدن منبسط می شود ،
- در همجوشی منقبض می شود ،
- حداکثر چگالی آن در 4 درجه سانتیگراد است ،
- ویسکوزیته آن هنگام فشرده شدن کاهش می یابد ،
- دارای ویژگی های الکتریکی و حرارتی منحصر به فرد است ،
- مقدار زیادی غیر عادی گرما جمع می شود ،
- نقطه جوش آن بسیار بیشتر از حد انتظار است.
در اواخر دهه 1700 ، لاووازیه و کاوندیش ، به طور جداگانه ، کشف کردند که آب از موارد زیر تشکیل شده است:
- هوای قابل اشتعال (هیدروژن) و
- هوای حیاتی (اکسیژن)
در واقع آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است.
نماد H2O: اکسید هیدروژن.
جرم اتمی یا مولکولی
آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است.
اکسیژن: 16 گرم.
هیدروژن: 2 * 1 گرم.
جرم مولار آب: 18 گرم.
اوراق قرضه کووالانسی
هر اتم اکسیژن توسط پیوندهای شیمیایی به دو هیدروژن متصل می شود. تکینگی آب: هر اتم اکسیژن با اتم های هیدروژن مولکول های همسایه به نام پیوندهای هیدروژن رابطه خاصی دارد:
- این اتصالات میلیاردها بار در ثانیه قطع و خراب شده است ،
- آنها مسئول تشکیل شبکه های شش ضلعی هستند ،
- نتیجه نوعی آرایش کریستال مانند است ، نه آنارشی هرج و مرج مانند بیشتر مایعات ،
- این توضیح می دهد که چرا آب غیر طبیعی پایدار است.
کنجکاوی های آب
1) یخ روی آب شناور می شود: تراکم یخ 8٪ کمتر از آب مایع است.
این بدان معناست که 8٪ جرم یک مکعب یخ بالای سطح زمین یا نمای بزرگتر است: 8٪ جرم کوه های یخ در سطح قرار دارند.
2) عبور آب و یخ با انبساط انجام می شود: اگر آب حجم محدودی را اشغال کند ، ظرف تحت فشار عظیم (بیش از 2000 بار) قرار می گیرد.
تقریباً همه مایعات خاصیت متضاد دارند: آنها در هنگام جامد شدن منقبض می شوند.
3) ستاره های 6 پر: دانه های برف مانند ستاره های 6 پر است. مولکول های آب خود را در شبکه های شش ضلعی سازمان می دهند. 12 نوع بستنی وجود دارد (به مقالات زیر مراجعه کنید).
آب مرجع واحدهای اندازه گیری فیزیکی ما
دما: با تعریف مقیاس درجه سانتیگراد ، تحت فشار معمول جو.
نقطه ذوب: 0 ° C
نقطه جوش: 100 درجه سانتیگراد
طبق تعریف ، کالری مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای آب از 14,5 به 15,5 درجه سانتیگراد از یک گرم آب مقطر است.