يتكون الماء من جزيئات هما
من المعروف أن الماء هو مركب كيميائي و يتكون الماء من جزيئات هما من ذرة أكسجين واحدة وأيضًا ذرتين من الهيدروجين، ويرتبط جزء الماء يرتبط برابطة تساهمية، ويعد الماء هو أهم ما يكون على الكرة الأرضية.
حالات الماء التي يتواجد عليها في الطبيعية
هناك ثلاثة حالات رئيسية يوجد عليها الماء، ويمكن تلخيص تلك الحالات كالآتي:
الحالة السائلة
الحالة السائلة تعد من أكثر حالات الماء انتشار، حيث يتواجد بها الماء على هيئة سائل شفاف، وأيضًا يكون الماء في هذه الحالة بلا لون ولا طعم ولا رائحة، كما تتراوح درجة حرارة في هذه الحالة.
تتراوح درجة الحرارة بين الصفر المئوي ودرجة الغليان، وتتمثل درجة غليان الماء بـ 100 درجة مئوية، ومن أهم مصادر الماء على سطح الأرض؛ مياه البحار والمحيطات والأنهار والبحيرات والمياه الجوفية ومياه الأمطار.
الحالة الغازية
يكون الماء في هذه الحالة على هيئة بخار.
الحالة الصلبة
هذه الحالة يكون فيها الماء على شكل ثلج أو جليد، حيث يتواجد الماء على هذا الشكل في حالة، وجود الماء على درجة حرارة أقل من الصفر المئوي.
ما الجزيئات التي يتكون منها الماء
يسمى الماء علمياً بأكسيد الهيدروجين، وهو مركب كيميائي حيث يتكون الماء من جزيئات هما، من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين، كما يرمز لجزيء الماء كيميائياً بالرمز H2O، ومن المعروف أن قطرة الماء تحتوى على ملايين من الجزيئات، هذه الجزيئات عبارة عن إتحاد ذرات غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين العاديين.
حيث أن الماء يحتوي على نسبة ضئيلة جدًا، من الديوتريوم(وهي ذرة هيدروجين ثقيلة أكثر وزنًا من الهيدروجين العادي)، كما يسمى الماء عادةً في هذه الحالة بالماء الثقيل، حيث يحدث ارتباط بين جزيئات الماء، وبين بعضها البعض وذلك بسبب قوة هذه الروابط الكيميائية، وأيضًا بسبب قوة الروابط الهيدروجينية.
أهم الخصائص الكيميائية والفيزيائية للماء
يعد الماء كيميائياً من المذيبات القوية، حيث أطلق العلماء على الماء بالمذيب العام، وذلك لأن أغلب المواد تذوب في الماء بسهولة، وهذا بسبب الشكل الهندسي المائل لقطبية جزيئات الماء، حيث يتميز الماء بأنه يذيب المواد وذلك، دون حدوث أي تفاعل مع هذه المواد.
وسيتم معرفة أهم خصائص الماء الكيميائية، وأهم الخصائص الفيزيائية للماء في هذا المقال، وهذا المقال مقدم من خلال موقع البوابة.
أهم الخصائص الكيميائية للماء
ضعف التأين التي تتمثل بتحول الجزئيات إلى أيونات، وعندما تتحلل هذه الأيونات يؤثر ذلك في حموضة الماء ويصبح غير مستساغ، كما يمكن أن تقاس حموضة الماء في بعض الأوقات، بتركيز الهيدروجين بها وهذه الخواص هي:
- التبخر التعادل الحمضي.
- الإذابة.
- الثّقل.
- القابلية للتوصيل الكهربائي.
- الروابط الكيميائية.
- التماسك والترابط.
- استقرار الحرارة.
- منحنى الكثافة الفريد.
- ضعف التأين.
وأهم الخصائص الفيزيائية للماء
يتميز الماء بالعديد من الخصائص الفيزيائية، هذه الخصائص وهي التي جعلت للماء، قيمة كبيرة سواء في كافة مجالات الحياة، وهي أيضًا تعد إجابة هامة على هذا السؤال، يتكون الماء من جزيئات هما (الهيدروجين والأكسجين) على العديد من الخصائص نذكر من خصائصه ما يلي:
- التعادل الحمضي.
- الإذابة.
- الحرارة النوعية.
- شذوذ الماء.
- التوتر السطحي.
تركيب جزيء الماء أو قطبية جزيء الماء
من المعروف كما ذكرنا أنه يتكون الماء من جزيئات هما الأكسجين والهيدروجين، وأيضًا هناك شحنات كهربائية تتولد للماء، وذلك لأن ذرات الأكسجين أكثر كهرو سلبية من ذرات الهيدروجين، إذا فإنّ ذرات الأكسجين تميل لجذب الإلكترونات المشتركة مع الهيدروجين، ويتم هذا من خلال روابط الماء التساهمية.
كما أن الإلكترونات تقضي وقت طويل، حول مركز ذرة الأكسجين ولكن بالمقارنة، بما تقضيه الإلكترونات حول ذرة الهيدروجين، وبسبب اختلاف أحجام الذرات تنشأ الروابط التساهمية القطبية، وأيضًا ولأنّ جزيء الماء غير خطي، هذا ما يسبب انشأ اختلاف في الشحنة، بين جانبي كل جزيء ماء، حيث أن الجانب الذي يحمل الأكسجين، يحمل شحنة سالبة جزئية والجانب الذي، يحمل الهيدروجين فإنه يحمل شحنة موجبة جزئية.
الروابط الكيميائية الموجودة في جزيء الماء
تعد الروابط الكيميائية هي القوى التي تربط، بين الذرات وبعضها البعض حيث تربط، بين ذرات الهيدروجين وبين ذرات الأكسجين، كما أثبت بعض العلماء أن كل ذرة هيدروجين، يدور حول نواتها إلكترون واحد أما ذرة الأكسجين، فيمكن أن يتسع مدارها لإلكترونين على عكس الهيدروجين، ومع هذا الرابط القوى يصبح جزيء الماء، تركيب قوي ولكن تتفكك بسهولة عند درجة الغليان.
الروابط الهيدروجينية الموجودة داخل جزيء الماء
تعد الروابط الهيدروجينية هي القوى التي تربط جزيئات الماء، حيث أن لكل نهاية هيدروجينية في جزيء الماء شحنة موجبة، وفي النهاية المقابلة لها توجد شحنة سالبة، ولهذا عندما تتجاذب الشحنات السالبة مع الموجبة، تصبح الرابطة في الجزيء أكثر قوة وتماسك.
ومن المعروف أيضًا أن الخصائص القطبية للماء، تمنح جزيئات الماء القدرة على التماسك ببعضها، حيث يرتبط الطرف الموجب من جزيء الماء، مع الطرف السالب من جزيء ماء آخر، وهذا هو ما يمثل الروابط الهيدروجينية.
كما أن الهيدروجين الذي يحمل الشحنة الموجبة الجزئية، يرتبط مع ذرات ذات كهرو سلبية عالية، (مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الفلور)، كما تنجذب جزيئات الماء أيضًا إلى الجزيئات القطبية الأخرى من المواد.
وأيضًا تسمى المواد القطبية التي تتفاعل مع الماء، وتذوب فيه بالمواد المحبة للماء (Hydrophilic)، أما المواد غير القطبية كالزيوت والدهون فإنها لا تتفاعل مع الماء فهي كارهة للماء، حيث أن يتكون الماء من جزيئات هما ( الأكسجين والهيدروجين) والروابط الهيدروجينية مكون من مكوناتها.
