ما نوع جزيء الماء واهم خصائصه
الماء هو من الجزيئات الأساسية التي تلعب دورًا كبيرًا في الحياة والاستمرارية، حيث يعتمد جميع الكائنات الحية عليه للبقاء على قيد الحياة. وكان الإنسان يعيش دائمًا في المناطق التي يتوفر فيها الماء، حيث لا يمكن للإنسان الزراعة والحصول على الطعام بدون الماء، فضلاً عن باقي الكائنات الحية.
الماء هو مادة سائلة ليس لها طعم أو لون أو رائحة، وهو المكون الرئيسي للأرض حيث تشكل 71٪ من سطح الأرض في شكل محيطات وبحار وبحيرات وأنهار. وبالإضافة إلى ذلك، يوجد الماء بنسبة كبيرة في جسم الإنسان تصل إلى 58.5٪.
يتمحور موضوعنا في موقع الموسوعة حول الماء ومكوناته، وكيف أنه يلعب دورًا هامًا في الحياة بأكملها، وكيف يعتمد عليه جميع الكائنات في استمرار حياتها، بالإضافة إلى أننا سنناقش نوع جزئيات الماء.
ما نوع جزيء الماء وتركيبة
- يتكون الماء من جسيمات صغيرة تسمى جزيئات، وتتكون كل قطرة من قطرات الماء من عدد كبير من الجزيئات، والتي بدورها تتكون من ذرات أصغر حجماً.
- تم اكتشاف تكوين جزيئات الماء في العالم (ستنزالو كانزارو)، ويتكون جزيء الماء من ذرتي هيدروجين 2H وذرة أكسجين O، بالإضافة إلى بعض العناصر الأخرى في شكلها الذائب
- يتكون جزيء الماء عندما تتجاذب ذرة الأكسجين ذات الشحنة السالبة مع ذرتي الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة، ويُعرف الفرق في الشحنات الكهربائية بين عناصر الماء بالقطبية، وبالتالي فإن جزيء الماء يكون ذا طبيعة قطبية.
قطبية الماء
- تنشأ قطبية الماء بسبب فرق الشحنات الكهربائية بين عناصر الهيدروجين والأكسجين، حيث تؤدي الجاذبية بينهما والروابط الكيميائية بينهما إلى توليد القطبية.
- يوجد رابطة هيدروجينية بين ذرات الهيدروجين في جزء من جزيء الماء وذرة الأكسجين في جزء آخر، وهذا يجعل جزيئات الماء دائمًا قريبة من بعضها البعض، ولذلك يكون الماء عادة في صورة قطرات وليس جزيئات.
- من ذلك فأن جزيئات الماء بينها نوعين من ال روابط هما:
- روابط هيدروجينية.
- روابط قطبية تساهمية.
خواص الماء
الخواص الفيزيائية
تعتبر روابط التجاذب الهيدروجينية بين جزيئات الماء هي السبب الرئيسي في وجودها في صورتها السائلة ومنحها بعض الخصائص المختلفة، وهذه بعض الأمثلة على ذلك:
درجة حرارة الغليان
- يعد ارتفاع درجة الغليان إلى 100 درجة هو السبب الرئيسي وراء وجود الماء على شكل سائل.
- عندما تكون درجة التجمد منخفضة، يتجمد عند درجة حرارة 0°.
كثافة الماء
- تؤثر درجة حرارة الماء على كثافته، لذا نجد أن لكل صورة من صور الماء كثافة مختلفة.
- كثافة الماء في حالته الصلبة (الجليد) أقل من كثافة الماء في حالته السائل.
- يعود سبب انصهار الجليد إلى تكسير الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء، مما يتسبب في خلل في ترتيبها.
- يتم تحقيق أعلى كثافة للماء عند درجة حرارة 4 درجات مئوية بسبب تقارب الجزيئات بشكل كبير.
- عندما ترتفع درجة حرارة الماء فوق 4°، ينخفض كثافة الماء بسبب ابتعاد جزيئاته عن بعضها البعض، وبالتالي تكون العلاقة بينهم عكسية.
ذائبية الماء
- يعتبر الماء واحداً من أكثر الجزيئات استخداماً في التفاعلات الكيميائية، والسبب وراء ذلك هو قدرته العالية على إذابة المواد القطبية والأيونية، حيث تحيط جزيئات الماء بأيونات المواد التي يرغب في إذابتها، مما يؤدي إلى تفككها وفصلها عن بعضها البعض.
التوتر السطحي
- تعود أسباب توتر سطح الماء إلى قوى الجذب بين جزيئاته، حيث تتجاذب جزيئات الماء في جميع الاتجاهات باستثناء الاتجاه الأعلى، ولذلك يتم سحب سطح الماء نحو الوسط مما يجعله متقعرًا.
للحصول على مزيد من المعلومات حول الماء، يمكن الإطلاع على المواضيع التالية:
