خواص فیزیکی و شیمیایی آب

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب

خواص آب: کلیات و کنجکاوی
خواص آب: ایزوتوپ ها و ساختار مولکولی

تاریخی

آب توسط باستان به عنوان یکی از 4 عنصر اساسی در نظر گرفته می شد: جهان از متناسب با متغیر از ترکیبی از این 4 اصل اساسی تشکیل شده بود. تا قرن 1774th یک بدن ساده در نظر گرفته می شد. سپس چندین شیمیدان با انجام سنتز و تجزیه و تحلیل خود فهمیدند که آب بدن ساده ای نیست. بیایید به پیشروان استناد کنیم ، پریسلتی که از احتراق هیدروژن (1783) ، وات (1783) آب تولید کرده است و این فرضیه را مطرح می کند که آب بدن ساده ای نیست ، مونگ که متوجه شد سنتز تحت عمل جرقه الکتریکی از مخلوط اکسیژن و هیدروژن. اما آزمایش سنتز تعیین کننده آزمایش Lavoisier و Laplace (1800) بود که در طی یک آزمایش عمومی به یاد ماندنی ، آب را از هیدروژن و اکسیژن سنتز می کردند. تجزیه آب بعداً ، پس از کشف سلول الکتریکی توسط ولتا در سال 2 انجام شد. الکترولیز آب باعث شد که نسبت مربوط به اکسیژن و هیدروژن اندازه گیری شود تا سرانجام برسد. فرمول شیمیایی شناخته شده H1800O. اولین الکترولیز عملی (و تماشایی) در سال 1803 در پاریس توسط رابرتسون انجام شد. فرمول شیمیایی توسط آثار نظری Dalton (1811) و Avogadro (XNUMX) روشن شد.

خصوصیات بدنی آب

آب نسبت به سایر مایعات دارای خواص فیزیکی کاملاً مشخص است. این ماده به عنوان یک مایع "ساختار یافته" ظاهر می شود ، و مانند سایر مایعات اختلال ایجاد نمی شود ، زیرا این ماده در ترکیبات اصلی آن قرار دارد.

خواص آب به عنوان مرجع استاندارد سازی بین المللی مقیاس های دیجیتال عمل می کند: دما ، تراکم ، جرم ، ویسکوزیته ، گرمای خاص. گرمای خاص فوق العاده بالا است (18 کالری مول در درجه) ، این بی تحرک حرارتی عالی آب و نقش تنظیم کننده آن دمای سطح زمین را توضیح می دهد. اقیانوس ها گرمای عظیمی را ذخیره می کنند که توسط جریان های اقیانوس توزیع می شود. تبخیر آب انرژی را در محیط آبی جذب می کند و دما را کاهش می دهد ، چگالش بخار در قطرات ابرها این گرما را به جو احیا می کند. اجزای آب روی سطح کره زمین شاتل های حرارتی واقعی برای آب و هوا است.

دفعات بازدید: Cérine d'Eolys: اثرات آن بر دیزل بدون فیلتر ذرات

چگالی آب با توجه به دمای آن متفاوت است. با کاهش دما افزایش می یابد ، اما حداکثر چگالی در 4 درجه سانتیگراد (0,997 گرم در سانتی متر) و نه در 3 درجه مطابق آنچه انتظار می رود باشد. بنابراین ، دریاها و دریاچه ها از سطح منجمد می شوند و نه از آن پایین که در آن انباشته می شود ، با پدیده طبقه بندی ، متراکم ترین آب را تشکیل می دهد. آب در حالت جامد از آب مایع سبک تر است (تراکم یخ: 0/0,920 گرم در سانتی متر مکعب).

ویسکوزیته آب به ترکیب ایزوتوپی آن بستگی دارد: آب سنگین 30٪ چسبناک تر از آب معمولی است. ویسکوزیته ابتدا با فشار کاهش می یابد و پس از آن افزایش می یابد.

ضریب تراکم پذیری ایزوترمال آب اندک است (4,9/10 5. 72/207 در هر بار) و به عنوان اولین تقریب می توانیم آب را غیرقابل فشردگی بدانیم. با این وجود ، افسردگیهای جوی بسیار خوبی در سطح دریا اعمال می شود که در هنگام طوفان ها افزایش می یابد. تنش سطح زیاد است: آب ماده مرطوب کننده خوبی است (000 دانه در سانتی متر). توسط پدیده مویرگی ، همه بینابین ها و منافذ سنگ ها و همچنین خاک ها را می گریزد و به آن نفوذ می کند. این خاصیت برای ذخیره آب در سفره های آب ، برای فرسایش سطح سنگها اساسی است (پشت سر هم تحت تأثیر یخبندان: عبور آب-یخ باعث ایجاد فشار تا XNUMX،XNUMX KPa می شود). کشش سطحی قوی همچنین شکل کروی قطرات آب را توضیح می دهد.

وضعیت بدنی آب به دما و فشار بستگی دارد. عبور گاز مایع معمولاً در 100 درجه سانتیگراد با فشار عادی اما در دمای 72 درجه سانتیگراد فقط در قله اورست (8 متر) ساخته می شود. دمای ذوب یخ با فشار کاهش می یابد: تحت اثر فشار یخ مجدداً مایع می شود: بنابراین ، اسکیت بازها در واقع روی یک فیلم نازک از آب مایع که تحت تأثیر فشار اسکیت تشکیل می شود ، می لغزند. . نقطه سه گانه آب در دمای 848 درجه سانتیگراد زیر 0,01 mbar است.

دفعات بازدید: کارشناسی ارشد آب

آب می تواند در زیر نقطه ذوب یخ مایع باقی بماند: این پدیده supercooling می تواند تا دمای 40- درجه سانتیگراد حفظ شود. با عدم وجود میکروب برای شروع تبلور جامد توضیح داده شده است. در وحشی ، جوانه توسط یک باکتری مشترک به نام Pseudomonas syringae تأمین می شود. دستکاری ژنتیکی این باکتری می تواند یا انجماد درختان میوه را به تاخیر بیاندازد یا انجماد را تسریع می کند تا برف مصنوعی راحت تر صورت گیرد.

سرانجام آب یک حلال عالی است که به عنوان وسیله نقلیه برای اکثر یون های سطح کره زمین استفاده می شود.

خواص شیمیایی آب

آب یک حلال عالی است که تعداد بسیار زیادی نمک ، گاز و مولکولهای آلی را حل می کند. واکنشهای شیمیایی زندگی در یک محیط آبی صورت می گیرد. موجودات زنده بسیار غنی از آب هستند (تا بیش از 90٪). مدت هاست که بعنوان یک حلال خنثی در واکنش های شیمیایی اندک یا نه در نظر گرفته می شود. رقیق شدن در آب باعث کاهش خاصیت فعالیت معرفها شد. در حقیقت ، آب یک ماده شیمیایی بسیار تهاجمی است که خطر حمله به دیواره های ظروف موجود در آن را دارد: در یک بطری شیشه ای ، یون های سیلیکون از داخل آب عبور می کنند. آب خالص از نظر نظارتی ، یعنی آب بدون آلودگی های باکتریایی و شیمیایی می تواند وجود داشته باشد ، اما از نظر شیمیایی عملاً وجود ندارد: حتی آب مقطر حاوی اثری از یون ها یا مولکولهای آلی از لوله ها و ظروف گرفته شده است.

دفعات بازدید: Heliostat ، کنسانتره خورشیدی توسط Perrier

در واکنشهای شیمیایی ، آب برای اولین بار با تفکیک آن به پروتونهای H + ، که اغلب با H2O همراه است برای ایجاد پروتونهای هیدراته H3O + و به یونهای هیدروکسیل OH- در ارتباط است. این نسبت بین این دو نوع یون است که pH محلول را تعیین می کند (pH: لگاریتم معکوس غلظت مولی H +). بسیاری از فلزات می توانند آب را تجزیه کنند و هیدروژن و هیدروکسید فلزی تولید کنند.

انحلال یونها (نمکها ، اسیدها ، پایه ها) نتیجه طبیعت قطبی آب است. غلظت یون ها در یک نمک محصول حلالیت را مشخص می کند. نمک ها دارای مقادیر مختلفی از محصول حلالیت هستند ، که پدیده تبلور کسری در طی تبخیر یک محلول نمکی را توضیح می دهد .در باتلاق های نمکی ، آب دریا ابتدا کربنات کلسیم را رسوب می کند ، سولفات کلسیم ، سپس کلرید سدیم و در آخر نمکهای بسیار محلول مانند پتاسیم ، یدیدها و برمیدها.

یک خاصیت مهم در سطح زمین انحلال CO2 است که یک اسید ضعیف ، کربنیک اسید تولید می کند ، مسئول تغییر شیمیایی بسیاری از سنگ ها ، به ویژه سنگ های آهکی است. مقدار CO2 حل شده تابعی از فشار و عملکرد معکوس دما است. کربنات کلسیم به صورت کربنات اسیدی قابل حل است و با توجه به تغییرات دما و فشار ، همانند شبکه های کارستی ، دوباره گرم می شود.

منبع: http://www.u-picardie.fr/

بخوانید خواص آب: ایزوتوپ ها و ساختار مولکولی

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس پست الکترونیک شما منتشر نخواهد شد. علامت گذاری شده اند *