Представить себе жизнь без воды невозможно, буквально. Это один из самых важных источников жизни для нас, и он не только полезен, но и является уникальным веществом с некоторыми интересными свойствами. Эта статья расскажет о них и попытается показать вам более интересную сторону этого вещества, которое мы в основном принимаем как должное.
Пять основных свойств , которые будут рассмотрены в этой статье, — это притяжение к полярным молекулам, высокая удельная теплоемкость, высокая теплота испарения, более низкая плотность льда и высокая полярность. Итак, начнем!
5. Притяжение к другим полярным молекулам
Когезия — это свойство взаимного притяжения одинаковых молекул. Это одно из его важнейших свойств. Вода имеет высокую полярность, и это дает ей способность притягиваться к другим молекулам воды. Эти молекулы удерживаются вместе водородными связями в воде.
Когезионные свойства позволяют некоторым насекомым ходить по воде. Кроме того, из-за когезии воде удается оставаться жидкой при умеренных температурах и не превращаться в газ. Также существует способность воды связываться с молекулами различных веществ. Это называется адгезией. Благодаря этому свойству вода может связываться с любой другой молекулой, с которой она может образовывать водородную связь.
4. Высокая удельная теплоемкость
Вода может оставаться жидкой благодаря двум своим свойствам: высокой удельной теплоемкости и высокой теплоте испарения. Подробнее о последнем в следующем абзаце, но сейчас сосредоточимся на первом. Высокая удельная теплоемкость означает количество энергии, которое поглощается или теряется одним граммом определенного вещества при изменении температуры на 1 градус Цельсия.
Поскольку молекулы воды образуют водородные связи друг с другом, для разрыва этих связей требуется много энергии. Нарушая их, мы позволяем молекулам свободно перемещаться, и они имеют более высокую температуру. Более простой способ описать это было бы сказать, что когда вокруг плавает множество отдельных молекул воды, создается большее трение, которое создает больше тепла и более высоких температур. Водородные связи поглощают это тепло. Вот почему вода нагревается и дольше сохраняет свою температуру.
3. Высокая теплота испарения
Это еще одно уникальное свойство, позволяющее воде поддерживать свою температуру. Высокая теплота испарения относится к количеству тепловой энергии, которое нам нужно, чтобы иметь возможность превратить один грамм воды в газ. Для разрыва водородных связей между молекулами воды требуется много энергии.
Когда вода начинает испаряться с поверхности, это создает эффект охлаждения. Это похоже на то, как люди потеют. Когда нам становится жарко, химические связи в нашем теле начинают разрушаться, и мы начинаем потеть как охлаждающий эффект для нашего тела. Это то же самое, что испарение воды и охлаждение ее поверхности.
2. Меньшая плотность льда
Водородные связи между молекулами воды начинают формироваться в кристаллы льда при более высоких температурах. Как только они достигнут этого состояния, эти связи станут еще более стабильными и будут сохранять форму льда до тех пор, пока температура не изменится. Лед — это твердая форма воды, и он имеет более низкую плотность, чем жидкая форма. Причина этого заключается в том, что водородные связи становятся более разнесенными в ледяной форме. Они находятся дальше друг от друга, чем в жидкой форме.
Причина, по которой айсберги плавают на поверхности моря, заключается в их меньшей плотности. Кроме того, он позволяет замерзать только верхней части озер, о чем мало кто знает. В то время как большинство людей знают, что причина, по которой айсберги плавают, — это более низкая плотность, не многие знают о причине, по которой замерзают только вершины озер.
1. Высокая полярность
Вода — полярное вещество, а это значит, что она может притягивать другие полярные молекулы. Уровень полярности в воде чрезвычайно высок. Она может образовывать водородные связи с другими элементами. Это делает воду чрезвычайно мощным растворителем. Молекулы, которые больше всего притягивают молекулы воды, — это те, которые имеют полный ионный заряд.
Прекрасным примером высокой полярности воды был бы тот факт, что соль растворяется в воде. Молекулы соли окружаются молекулами воды, и это отделяет натрий от хлорида. Вода образует вокруг этих ионов специальные гидратационные оболочки.