11 ŪDENS FIZIKĀLĀS UN ĶĪMISKĀS ĪPAŠĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

Ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības padara to par vissvarīgāko savienojumu uz planētas, kas integrē dabiskās ekosistēmas un ir būtisks dzīvības uzturēšanai un pavairošanai uz planētas.

Ūdens, kas ir dzīvībai svarīgs resurss uz planētas, ir bez smaržas, bezrūpīgs un bezkrāsains - 97,2% ir atrodami jūrās, ezeros, upēs un okeānos, bet atlikušie 2,8% - saldūdens veidā.

Kopš 640. gadsimta pirms mūsu ēras grieķu filozofs Thaless Miletuss apgalvoja, ka ūdens ir viss, uzskatot to par Visuma pamatelementu.

18. gadsimtā viņi atspēkoja Miletas Thalesu, kad angļu ķīmiķis Kavendišs, kurš sintezēja ūdeni no gaisa un ūdeņraža sadegšanas, un Lavoisjē ierosināja, ka ūdens nav elements, bet gan ķīmisks savienojums.

Ūdens galvenās fizikāli ķīmiskās īpašības

Fizikālās īpašības

1- Tas atrodams trīs matērijas stāvokļos

Ūdens ir ķīmisks savienojums, ko var atrast cietā, šķidrā un gāzveida formā.

Cietajā fāzē daļiņas ir cieši saistītas viena ar otru, tāpēc, piemēram, ledus kubs kādu laiku var saglabāt savu formu neatkarīgi no tā, kur tas ir iegremdēts.

Cietā stāvoklī ūdens parasti ir sastopams ledus veidā sniegpārslās, ledājos un polārajos vāciņos.

Šķidrā fāzē molekulas atdalās, ļaujot ūdenim iegūt trauka formu, kurā tas atrodas.

Dabā to var atrast kā lietus, ūdens pilieni, rasas veidā uz veģetācijas un okeānos, upēs, ezeros un jūrās.

Un tā gāzveida fāzē molekulas ir pilnībā atdalītas un nesakārtotas, kā dēļ ūdens kļūst par gāzes vai ūdens tvaiku un var to atrast miglas un tvaika formā, kā tas ir mākoņu gadījumā.

Pateicoties šai īpašībai, pastāv iztvaikošanas, kondensācijas, sublimācijas, sasalšanas, saplūšanas un iztvaikošanas procesi.

Tie ir procesi, kuru laikā ūdens iziet no šķidrā stāvokļa, kļūstot par ūdens tvaiku un sasalstot, līdz tas nokļūst lietus vai krusas veidā, kas var atstāt salnu vai ledu un pat tad izkausēt ar karstumu.

Jums var būt interesē Ūdens stāvokļi: cieta, šķidra un gāzveida.

2- Tam ir stabili temperatūras marķieri

Ūdens sasalšanas punktu sasniedz pie nulles grādiem pēc Celsija, bet viršanas temperatūru - pie simts grādiem.

Tātad, kamēr ūdens temperatūra ir augstāka par nulli grādiem un mazāka par simtu, tas vienmēr būs šķidrā stāvoklī.

3 - tam ir augsts īpatnējais siltuma indekss

Šis indekss attiecas uz siltuma daudzumu, ko viela var absorbēt. Ūdenim tam ir lielāks īpatnējais siltums nekā jebkurai citai vielai, tāpēc tas var absorbēt lielu daudzumu siltuma, un tā temperatūra pazeminās lēnāk nekā citu šķidrumu temperatūra, jo atdziestot tas atbrīvo enerģiju.

4- Virsmas spraigums ir augsts

Ar to saprotot enerģijas daudzumu, kas nepieciešams šķidruma virsmas palielināšanai uz laukuma vienību.

Ūdens gadījumā tās veidojošās molekulas ir apvienotas un tām ir liels kohēzijas spēks, tāpēc tās sfēriskā ģeometrija sasniedz maksimālo tilpumu minimālā apgabalā.

Virsmas spraigums ir fizikāls efekts, kas mierīgā ūdens virsējā slānī veido sava veida cietu un elastīgu membrānu.

Tas ļauj, piemēram, kukaiņiem nolaisties uz ūdens pilieniem, negrimstot, vai arī, ka ūdens pilieni var palikt miera stāvoklī, saglabājot to tilpumu nelielā telpā.

Ķīmiskās īpašības

5- Sastāvs

Ūdeni veido viens skābekļa atoms un divi ūdeņraža atomi - vienkārša molekula, kurai ir polārās saites, kas ļauj izveidot ūdeņraža saites starp blakus esošajām molekulām.

Šai saitei ir liela nozīme, jo tā piešķir ūdens īpašībām, kas tai ļauj iegūt lielāku masu un sasniegt augstu kušanas un viršanas temperatūru, kas ir būtiska, lai ūdens būtu šķidrā stāvoklī uz Zemes.

6- Universāls šķīdinātājs

Pateicoties tam, tas var izšķīdināt vairāk vielu nekā jebkurš cits šķidrums. Tās molekulas ir polāras, tāpēc tām ir pozitīvo un negatīvo lādiņu zonas.

Tāpat tā molekulas ir dipolāras, tas ir, centrālais skābekļa atoms dala elektronu pāri ar katru no diviem ūdeņraža atomiem, kas padara to par lielisku šķīdinātāju jonu savienojumiem, piemēram, minerāliem un ogļhidrātiem.

Šis ūdens īpašums ir saistīts ar tā spēju veidot ūdeņraža saites ar citām vielām, kuras izšķīst, mijiedarbojoties ar ūdens polārajām molekulām.

7- Tā molekulām ir augsts kohēzijas spēks

Tās molekulas, piesaistot viena otru, paliek saistītas viena ar otru. Kam ir ūdeņraža molekulas, tās ir atbildīgas par to, lai tās būtu stingri apvienotas, veidojot kompaktu struktūru, kas, pateicoties augstajam saķeres spēkam, ūdeni pārvērš nesaprotamā šķidrumā.

8- Tās blīvums ir 1kg / l

Šis blīvums palielinās, temperatūrai pazeminoties, sasniedzot maksimālo blīvumu 4 grādus.

Šīs īpašības dēļ ledus var peldēt uz ūdens, tāpēc ezeram vai jūrai sasalstot, ledus slānis peld virspusē, izolējot pārējo ūdens masu, novēršot tā izkausēšanu.

9 - zema jonizācijas pakāpe,

Tas notiek tāpēc, ka tikai viena no katrām 551 000 000 ūdens molekulām ir disociēta jonu formā. Šī iemesla dēļ ūdens PH tiek uzskatīts par neitrālu.

10- Formas sarežģītas kombinācijas

Tas spēj veidot sarežģītas kombinācijas, savienojot dažus sāļus, veidojot hidrātus, vielas, kas satur ūdeni.

Tāpat ūdens reaģē ar daudziem metāliskiem un nemetāliskiem oksīdiem, veidojot hidroksīdus un skābes.

11- rada hidrofobu efektu

Tā ir parādība, ko novērtē, kad nepolārās vielas nonāk saskarē ar ūdeni.

Hidrofobām molekulām ir tendence uz agregāciju un pievienošanos, izņemot ūdens molekulas. Šīs īpašības skaidrs piemērs ir fakts, ka, kad ūdens un eļļa ir savienoti, maisījums tiek sadalīts ūdens un eļļainā fāzē.

Atsauces

1. Ūdens. Iegūts 2017. gada 2. augustā no vitalis.net.
2. Azcona, A. un Fernández, M. (2012). Ūdens bioloģiskās īpašības un funkcijas. Saņemts 2017. gada 2. augustā no vietnes ucm.es.
3. Īpatnējā siltuma un kaloriju spēja. Saņemts 2017. gada 2. augustā no vietnes corinto.pucp.edu.pe.
4. Ūdens stāvokļa izmaiņas dabā. Iegūts 2017. gada 3. augustā no vietnes tutiempo.net.
5. (2013). Piecas ūdens īpašības. Iegūts 2017. gada 3. augustā no vietnes owlcation.com.
6. Perezs, Dž. Un Borge, M. Ūdens: ķermeņa šķidrumu tilpumi un sastāvs. Iegūts 2017. gada 2. augustā no unican.es.
7. Ūdens īpašības. Iegūts 2017. gada 3. augustā no mājaslapas homesciencetools.com.
8. Ūdens īpašības. Saņemts 2017. gada 3. augustā no vietnes lineaverdeceutatrace.com.
9. Virsmas spraigums . Saņemts 2017. gada 3. augustā no definicion.de.
10. Kāda ir hidrofobā iedarbība? Saņemts 2017. gada 3. augustā no vietnes curiosoando.com.
11. S Iekšlietu departaments. Ūdens īpašības. Iegūts 2017. gada 2. augustā no vietnes water.usgs.gov.
12. Valenzuela, L. Ūdens ķīmija. Saņemts 2017. gada 3. augustā no eduarchile.cl.
13. Ūdens ķīmija. Saņemts 2017. gada 3. augustā no zinātnes.uwaterloo.ca.