Właściwości fizyczne i chemiczne wody

2857
Charles McCarthy
Właściwości fizyczne i chemiczne wody

Plik właściwości fizyczne i chemiczne wody To wszystkie te przejawy wody, które możemy zmierzyć dzięki interakcjom jej cząsteczek z sobą lub z otoczeniem. Ale co to jest woda? Woda to substancja lub cząsteczka chemiczna, która powstaje w wyniku połączenia atomu tlenu (O) z dwoma atomami wodoru (H).

Te trzy atomy są utrzymywane razem przez tworzenie wiązań kowalencyjnych, bardzo silnych i stabilnych wiązań. Cząsteczka wody ma wzór H.dwaLub można to zapisać jako H-O-H. To właśnie ta cząsteczka, jej wiązania i ich interakcje są odpowiedzialne za to, że jest bezbarwną i pozbawioną smaku substancją płynną..

Woda jest w dużej mierze rozprowadzona po całej Ziemi, między wodą słodką i słoną. Woda jest niezbędna do życia na naszej planecie, ponieważ jest bardzo cennym zasobem naturalnym. Występuje między 60 a 70% w organizmach żywych, co jest wysokim odsetkiem, który pozwala im spełniać niezliczone funkcje.

Niektóre z tych życiowych funkcji obejmują strukturalne, regulacyjne, takie jak utrzymywanie temperatury ciała i regulowanie pH (kwasowości lub zasadowości) w normalnych granicach. Podobnie woda transportuje składniki odżywcze i odpady w organizmach żywych.

Znajduje również zastosowanie w wielu dziedzinach życia ludzkiego, technologicznego, naukowego i codziennego; z czyszczenia, gotowania żywności, między innymi.

Indeks artykułów

  • 1 Właściwości fizyczne wody
    • 1.1 Smak
    • 1.2 Wygląd
    • 1.3 Stany wody
    • 1.4 Gęstość
    • 1.5 Punkt zamarzania
    • 1.6 Temperatura wrzenia
    • 1.7 Przewodnictwo elektryczne
    • 1.8 Spójność
    • 1.9 Przystąpienie
    • 1.10 Napięcie powierzchniowe
    • 1.11 Kapilarność
    • 1.12 Działanie rozpuszczalników
  • 2 Właściwości chemiczne wody
    • 2.1 Charakter chemiczny
    • 2.2 Biegunowość
    • 2.3 Jonizacja
    • 2.4 Zdolność bierna
    • 2,5 pH
    • 2.6 Amfoterycyzm
  • 3 Odnośniki

Fizyczne właściwości wody

Fizyczne właściwości wody są związane z właściwościami lub wielkościami, które można zmierzyć lub określić, biorąc pod uwagę materię, takimi jak między innymi jej masa, energia..

Wśród fizycznych wielkości wody są jej kolor, zapach, formy, w jakich można ją znaleźć, oraz wszystkie te, które możemy określić bez wywoływania reakcji lub zmiany jej składu chemicznego..

Smak

Kiedy spróbujemy trochę czystej wody, nasze podniebienie stwierdza, że ​​jest bez smaku lub bez smaku. Jest również bezwonny lub bezwonny. Ze względu na proces oczyszczania czasami można wyczuć lekki zapach pozostałości chloru. To właśnie minerały nadają wodzie różne karty smakowe.

Wygląd

Ogólnie woda jest bezbarwna i przezroczysta, gdy ogląda się ją w szklanej zlewce. Jednak wydaje się mieć lekko jasnoniebieski kolor, gdy gromadzi się w dużych ilościach w dużych pojemnikach lub gdy jest obserwowany na lodowcach, rzekach lub morzach..

I rzeczywiście, woda ma pewne bladoniebieskie zabarwienie, którego percepcja jest skoncentrowana, im większa jest jej ilość..

Stany wodne

Stan stały, ciekły i gazowy

Na Ziemi występuje bardzo dużo wody i można ją znaleźć w każdym z trzech stanów skupienia materii: stałym, ciekłym lub gazowym. Woda w temperaturze pokojowej jest substancją płynną, która odpowiada jej najbardziej powszechnej postaci.

Woda jako ciało stałe nazywana jest lodem lub śniegiem, w zależności od wielkości kryształów i procesu ich powstawania. Tymczasem stan gazowy powstaje, gdy woda przechodzi ze stanu ciekłego w stan gazowy, tworząc słynną parę wodną, ​​łatwo rozpoznawalną w kuchni i na potrawach..

Gęstość

Gęstość czystej wody wynosi około 1 g / cm3. Tymczasem gęstość wody morskiej jest nieco wyższa ze względu na zawartą w niej sól..

Punkt zamarzania

Woda zamarza w temperaturze 0 ° C. W tej temperaturze przechodzi z fazy ciekłej do fazy stałej. Gdy woda zamarza, rozszerza się. Dlatego w postaci stałej ma mniejszą gęstość niż w stanie ciekłym, co ułatwia lodowi unoszenie się na wodzie w stanie ciekłym..

Jest to również powód, dla którego po schłodzeniu wody w butelce nie należy jej zbyt mocno napełniać, ponieważ lód rozszerza się i powoduje pęknięcie butelki..

Temperatura wrzenia

Woda ma wysoką temperaturę wrzenia, która wynosi 100 ° C. Musi być poddawany działaniu dużej ilości ciepła, aby mógł się nagrzać i zagotować lub osiągnąć temperaturę wrzenia.

Woda ma wtedy wysokie ciepło właściwe, zwane także pojemnością cieplną, co powoduje, że jej ogrzanie wymaga czasu; ale także w chłodzeniu, to znaczy proces potrzebny do utraty zgromadzonego ciepła jest powolny.

Ta właściwość sprawia, że ​​jest bardzo przydatny w układach chłodniczych, między innymi w układach regulacji temperatury ciała.

Przewodność elektryczna

Woda jest dobrym przewodnikiem prądu. Bez względu na to, jak czysta jest woda, zawsze będzie zawierała pewną ilość jonów, co daje jej właściwość posiadania jednej z najwyższych stałych dielektrycznych wśród cieczy niemetalicznych..

Spójność

Wodór tworzy mostki między cząsteczkami wody

Cząsteczki wody są utrzymywane razem dzięki tak zwanym wiązaniom wodorowym: słabym wiązaniom, które powstają między jedną a drugą cząsteczką wody. Ze względu na ten wysoki poziom kohezji bardzo trudno jest skompresować wodę.

Przystąpienie

Woda łatwo przywiera np. Do bardzo czystej powierzchni szkła, tworząc film, który nazywamy wilgotnym lub „mokrym”. Ponadto woda szybko przylega do naszej skóry, przez co zmokniemy jak tylko pada deszcz lub wpadniemy do basenu. W przeciwnym razie wyschnęlibyśmy w ciągu kilku sekund.

Napięcie powierzchniowe

Napięcie powierzchniowe to opór stawiany przez ciecz na jej powierzchni, która ma być penetrowana. Woda ma wysokie napięcie powierzchniowe, produkt kohezji istniejącej między jej cząsteczkami, co sprawia, że ​​łatwo tworzy krople zamiast swobodnie rozlewać się na gładkiej powierzchni..

Napięcie powierzchniowe jest widoczne, gdy owady wydają się poruszać lub chodzić po wodzie bez tonięcia i jest to powód, dla którego niektóre liście lub inne lekkie przedmioty mogą unosić się na wodzie.

Kapilarność

Łatwość, z jaką woda przemieszcza się w górę lub w dół rurki kapilarnej, opisuje kapilarną właściwość wody. Ta właściwość wynika również z wysokiej kohezji i przyczepności wody..

Kapilarność jest wykorzystywana przez naturę roślinną do dostarczania wody do liści najwyższych gałęzi drzewa, a także do ułatwiania jej wchłaniania przez korzenie roślin..

Podobnie właściwości napięcia powierzchniowego i kapilarności oznaczają, że woda jest strukturalną częścią komórek, że jest częścią krwi i łatwo przepływa lub przepływa przez różne naczynia krwionośne..

Działanie rozpuszczalników

Woda może rozpuszczać wiele substancji, które są niezbędne dla organizmów żywych, ponieważ wszystkie reakcje chemiczne w organizmach żywych zachodzą w środowisku wodnym. W organizmach żywych służy do transportu składników odżywczych, jonów i wielu innych substancji.

Służy również do transportu odpadów, takich jak mocznik, który jest wydalany z wodą z moczem. Kiedy substancja rozpuszcza się i dobrze miesza się z wodą, mówi się, że jest hydrofilowa lub rozpuszczalna w wodzie. Jeśli nie miesza się lub nie rozpuszcza dobrze, mówi się, że substancja jest hydrofobowa lub nierozpuszczalna w wodzie.

Właściwości chemiczne wody

Właściwości lub właściwości chemiczne to te, które pojawiają się, gdy zachodzą zmiany w strukturze chemicznej wody. Ważne jest więc krótkie przyjrzenie się jego budowie molekularnej..

Natura chemiczna

Woda jest cząsteczką nieorganiczną, ponieważ nie zawiera C (węgla), a jej wzór chemiczny to H.dwaO. Ich atomy łączą się, dzieląc elektrony, tworząc wiązania kowalencyjne, silne i bardzo stabilne wiązania. Jego masa molowa wynosi 18 g / mol, czyli jeden mol wody ma masę 18 gramów.

Biegunowość

Polarność wody pozwala jej cząsteczce na tworzenie bardzo silnych wiązań wodorowych

Cząsteczka wody jest obojętna, ale ma określoną biegunowość, ponieważ współdzielenie jej elektronów nie jest tak sprawiedliwe.

Ponieważ tlen przyciąga do siebie wspólne elektrony z większą siłą, cząsteczka wody pozostaje po tej stronie, po której znajduje się tlen, z tendencją do posiadania pewnego ładunku ujemnego; i dlatego pozostaje z dodatnim ładunkiem częściowym w kierunku miejsca, w którym znajdują się wodory (patrz górny obraz).

Ta polaryzacja ułatwia łączenie się cząsteczek wody ze sobą i łączenie się wody z innymi cząsteczkami, które również mają różnice ładunków w swojej strukturze, co sprzyja właściwościom fizycznym opisanym w poprzednich rozdziałach..

Jonizacja

W wodzie ciekłej samorzutnie następuje niewielka jonizacja lub autodysocjacja. Oznacza to, że niektóre z jego cząsteczek są reorganizowane poprzez zmianę ich normalnej struktury molekularnej, generując nowe elektrycznie naładowane cząsteczki, takie jak jony hydroniowe (H3LUB+) i hydroksyl (OH-).

Zdolność bierna

Woda reaguje z wieloma substancjami, tworząc ogromną różnorodność związków chemicznych. W wyniku elektrolizy woda może się rozkładać, oddzielając tlen od jego dwóch wodorów. Ten proces zachodzi, gdy przez wodę przepływa prąd elektryczny. Nawet woda w postaci stałej może być również częścią niektórych reakcji chemicznych.

pH

pH bliskie 7

Czysta woda ma neutralne pH (równe 7), podczas gdy woda morska jest lekko zasadowa (powyżej 7). Woda deszczowa staje się lekko kwaśna (pH poniżej 7), gdy miesza się ze składnikami znajdującymi się w atmosferze, takimi jak dwutlenek węgla lub CO.dwa, na przykład.

Amfoterycyzm

Woda jest amfoteryczna, to znaczy może zachowywać się jak kwas lub zasada w zależności od pH roztworu. Ta właściwość chemiczna wspiera jego rolę jako regulatora pH..

Bibliografia

  1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia. (8th ed.). CENGAGE Learning.
  3. Castillero M. O. (2020). Psychologia i umysł. 15 fizycznych i chemicznych właściwości wody. Odzyskane z: psicologiaymente.com
  4. Wikipedia (2020). Właściwości wody. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  5. Sharp K. A. (s.f.). Woda: struktura i właściwości. Odzyskany z: crystal.med.upenn.edu
  6. BYJU. (s.f.). Właściwości fizyczne i chemiczne wody. Odzyskany z: byjus.com
  7. Energia i środowisko w szkole. (s.f.). Woda była zasobem. Odzyskany z: eniscuola.net

Jeszcze bez komentarzy