15 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของน้ำ

น้ำเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย สำหรับเราจนถึงจุดที่ทุกรูปแบบของชีวิตที่รู้จักกันจนถึงขณะนี้จะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการดำรงอยู่ของมัน มันเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ในร่างกายของเราทุกคนและเราต้องดื่มบ่อยๆเพื่อความอยู่รอด.

ความสำคัญของน้ำคือทุน แต่ยิ่งกว่านั้นความจริงก็คือองค์ประกอบนี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจแตกต่างกันในระดับวิทยาศาสตร์ นั่นคือเหตุผลที่ตลอดบทความนี้เราจะเห็นนิทรรศการสั้น ๆ ของ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีหลักของน้ำ.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "9 ความแตกต่างระหว่างสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์"

สมบัติทางกายภาพและทางเคมีของน้ำ

เหล่านี้เป็นคุณสมบัติบางส่วนขององค์ประกอบนี้บางคนเป็นที่รู้จักกันดีโดยคนส่วนใหญ่และคนอื่น ๆ ทางเทคนิคมากขึ้นและนำมาพิจารณาน้อย.

1. ไม่มีสี

แม้ว่าเมื่อเราเห็นทะเลหรือแม่น้ำก็สามารถดูเหมือนว่าน้ำสามารถมีสีฟ้าอมเขียวหรือสีน้ำตาลบางครั้งนี่เป็นเพราะวิธีที่มันสะท้อนแสงและที่ ดูดซับความยาวคลื่นสั้น ๆ ได้อย่างง่ายดาย (ซึ่งจะง่ายกว่าที่ดวงตาของเราจะปรากฏในโทนสีน้ำเงิน) อย่างไรก็ตามเราไม่สามารถรับรู้สีใด ๆ ในมัน (ยกเว้นว่ามันจะผสมกับสารอื่น) เป็นความโปร่งใสในสายตาของเรา.

2. ไม่มีรสชาติหรือกลิ่น

น้ำเป็นสารที่แตกต่างจากคนอื่นไม่มีรสชาติหรือกลิ่นบางอย่าง. ในกรณีที่น้ำรู้บางสิ่งบางอย่างสำหรับเรามันเป็นเพราะมันมีการปนเปื้อนในทางใดทางหนึ่ง (ตัวอย่างเช่นโดยการเพิ่มรสชาติ) หรือเพราะมีการลากอนุภาคขององค์ประกอบอื่น ๆ (เช่นผลไม้หรืออาหารอื่น ๆ แร่ธาตุมะนาวพลาสติกหรือสารปนเปื้อน) เมื่อมาถึงเรา.

3. พบได้ตามธรรมชาติในทั้งสามรัฐ

มีสารหลายอย่างที่มีความซับซ้อนในการค้นหาในธรรมชาตินอกเหนือจากสถานะเฉพาะของสสาร อย่างไรก็ตามในกรณีของน้ำเราสามารถสังเกตได้อย่างง่ายดายในรัฐใด ๆ : น้ำของเหลวในทะเลแม่น้ำและฝนในรูปแบบก๊าซสามารถสังเกตได้เป็นไอน้ำและในรูปแบบของแข็งสามารถพบได้เป็นน้ำแข็งและหิมะ.

4. มันมีอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงคงที่

แม้ว่าน้ำสามารถผสมกับสารอื่น ๆ ได้ แต่ความจริงก็คือ ในระดับกายภาพเราสามารถพิจารณาได้ว่าองค์ประกอบนี้ระเหยหรือหยุดที่อุณหภูมิเดียวกัน, ด้วยจุดเยือกแข็งที่0ºCและเดือดที่100ºC.

5. สารประกอบและไม่ใช่องค์ประกอบ

แม้ว่าตั้งแต่สมัยโบราณน้ำถูกคิดว่าเป็นหนึ่งในองค์ประกอบพื้นฐานความจริงก็คือตามที่ระบุโดยสูตรทางเคมีของ H2O เราไม่ได้จัดการกับองค์ประกอบในตัวเอง แต่มีสารประกอบซึ่งแต่ละโมเลกุลจะเกิดขึ้นโดย อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมที่ติดอยู่กับอะตอมออกซิเจน.

6. มันเป็นตัวทำละลาย

บางทีตัวทำละลายคำมักจะใช้ในระดับที่เป็นที่นิยมสำหรับสารประเภทอื่น ๆ แต่ความจริงก็คือว่าในระดับเคมีน้ำจะทำหน้าที่ดังกล่าว และนั่นก็คือ สารจำนวนมากละลายเมื่อสัมผัสกับ H2O, น้ำสามารถเปลี่ยนโครงสร้างและคุณสมบัติได้.

ในความเป็นจริงมันเป็นตัวทำละลายที่เป็นสากลเกือบทุกชนิดของสารขั้วโลก (นั่นคือสารที่โมเลกุลมีขั้วบวกที่ปลายด้านหนึ่งและอีกขั้วลบที่อีกด้านหนึ่ง) เช่นแอลกอฮอล์หรือเกลือ นอกห้องปฏิบัติการปฏิกิริยาเคมีคุณสมบัตินี้เป็นสิ่งจำเป็นที่จะอธิบายเช่นการทำงานของเซลล์ที่มีชีวิตในร่างกายของเรา.

• บางทีคุณอาจสนใจ: "พันธะเคมี 5 ชนิด: นี่คือสิ่งที่แต่งขึ้น"

7. มีค่าไฟฟ้าที่เป็นกลาง

อะตอมของโมเลกุลน้ำมีประจุไฟฟ้าที่เป็นกลางแม้ว่านี่ไม่ได้หมายความว่าส่วนประกอบของมันไม่มีประจุ แต่มันก็มีความสมดุลโดยทั่วไป โดยทั่วไปโมเลกุลแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งซึ่งอิเล็กตรอนมีความเข้มข้นใกล้กับออกซิเจน ดังนั้น, รอบ ๆ ออกซิเจนประจุไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะเป็นลบมากขึ้น, ในขณะที่อยู่ใกล้กับไฮโดรเจนจะเป็นบวกมากขึ้น.

8. ความหนาแน่นเสถียร

ในลักษณะเดียวกับที่จุดเยือกแข็งและจุดเดือดมักจะถูกตรึงอยู่กับที่น้ำยังคงรักษาความหนาแน่นให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อม น้ำบริสุทธิ์ที่ไม่มีส่วนประกอบอื่นใด (เช่นกลั่น) มีความหนาแน่น 1 กิโลกรัม / ลิตร.

อย่างไรก็ตามตามปกติ เมื่ออยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิประมาณ20ºCจะมีความหนาแน่น 0.997-0.998 กิโลกรัม / ลิตร. ในกรณีของน้ำแข็งความหนาแน่นของมันมักจะ 0.917 Kg / l.

9. บีบอัดได้ยาก

การบีบอัดปริมาตรของน้ำมีความซับซ้อนสูง (แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้) เนื่องจากสารนี้มีการรวมตัวในระดับสูง (หมายความว่าโมเลกุลของมันมีความสามารถสูงที่จะอยู่ด้วยกันเนื่องจากพันธะที่แข็งแรงที่มันทำ).

10. ยึดมั่น

น้ำเปียก วลีนี้แม้ว่ามันอาจดูเหมือนชัดเจนและไร้สาระ แต่กำลังพูดถึงคุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบของเหลวอีก: ความสามารถในการยึดติดกับพื้นผิวและวัสดุอื่น ๆ.

11. การนำไฟฟ้าต่ำ

เราอาจเคยได้ยินใครบางคนที่ถูกไฟฟ้าดูดหรือประสบอุบัติเหตุในบ้านเมื่อน้ำสัมผัสกับองค์ประกอบไฟฟ้า อย่างที่ทราบกันดีว่าอุบัติเหตุประเภทนี้มีความอันตรายและอันตรายมาก.

อย่างไรก็ตามมันจะต้องเป็นพาหะในใจว่าคนที่อยู่ในความดูแลไม่ใช่น้ำจริงๆ แต่ เกลือที่แตกต่างกันและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่คุณพกติดตัวไว้. ในความเป็นจริงน้ำกลั่นหรือน้ำบริสุทธิ์นั้นไม่นำไฟฟ้า แต่เป็นฉนวนเนื่องจากไม่มีอิเล็กตรอนอิสระที่สามารถขับได้.

ตอนนี้เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบว่าเรากำลังพูดถึงน้ำกลั่นซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าโมเลกุลของน้ำ: น้ำที่เราดื่มโดยที่เราอาบน้ำและอาบน้ำและน้ำที่พบในแม่น้ำและทะเลจะมีกระแสไฟฟ้าตั้งแต่ มีแร่ธาตุจำนวนมากและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่มีศักยภาพนำไฟฟ้า.

12. Ph ค่อนข้างเป็นกลาง

อีกลักษณะหนึ่งของน้ำคือโดยทั่วไปแล้วโดยเฉลี่ยแล้วมันมักจะมีค่า pH เป็นกลางหรือเกือบเป็นกลางค่าความเป็นกรดของการแกว่งระหว่าง 6.5 และ 8.5 (ค่า pH ที่เป็นกลางทั้งหมดจะเป็น 7) นี่ก็หมายความว่าโดยปกติแล้วน้ำ มันอาจเป็นกรดเล็กน้อยหรือพื้นฐานเล็กน้อย, แต่ถ้าหากระดับความเป็นกรดของมันถูกควบคุมหรือผสมกับสารอื่น ๆ โมเลกุลของน้ำบริสุทธิ์ก็มักจะเป็นกลาง.

13. เข้าร่วมในปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง

อีกแง่มุมหนึ่งที่จะต้องคำนึงถึงน้ำก็คือระดับสูงของการมีปฏิสัมพันธ์กับองค์ประกอบอื่น ๆ ในลักษณะที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่แตกต่างกันและกลายเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการหรือสารที่แตกต่างกัน.

ตัวอย่างเช่นที่เราได้เห็นมันสามารถละลายสารขั้วโลกรวมถึงการทำปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐานและกรดเพื่อสร้างสารประกอบเช่นแคลเซียมไฮดรอกไซด์หรือกรดซัลฟูริก ด้วย สามารถสร้างปฏิกิริยาต่าง ๆ กับโลหะชนิดต่าง ๆ, และมีส่วนร่วมในกระบวนการต่าง ๆ เช่นการออกซิเดชั่นหรือการสร้างไฮเดรต.

14. แรงตึงผิวสูง

คุณสมบัตินี้หมายถึง แรงที่จำเป็นในการเอาชนะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำในระดับพื้นผิว.

ค่าสูง (ในกรณีของน้ำมีค่า 72.8 dynes / cm) ทำให้มันมักจะเมื่อเราเผชิญกับพื้นผิวของน้ำสงบร้านนี้จะยังคงมีเสถียรภาพบางสิ่งที่ทำให้มันยากที่จะทำลายรูปร่างของมันหากไม่ได้ใช้ แรงมาก นั่นคือเหตุผลที่ใบหรือวัตถุอื่นมีแนวโน้มที่จะลอยอยู่บนมันโดยไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของพื้นผิวมากเกินไป.

15. ควบคุมอุณหภูมิ

คุณสมบัติที่น่าสนใจและเป็นที่รู้จักอีกประการหนึ่งของน้ำคือความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิ และเป็นน้ำที่สามารถเก็บความร้อนบางสิ่งที่ทำให้มันเย็นลงช้ากว่าสารอื่น ๆ ในทำนองเดียวกันมันยังใช้เวลาในการอุ่นเครื่องนานขึ้น ตัวอย่างที่เราเห็นในผลกระทบที่ทะเลมีต่ออุณหภูมิของชายฝั่งมักจะปานกลางกว่าภายใน.

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• MarínGalvín, R. (2010) ลักษณะทางกายภาพเคมีและชีวภาพของน้ำ โรงเรียนองค์การอุตสาหกรรม [Online] มีอยู่ที่: https://www.eoi.es/es/savia/publicaciones/19900/caracteristicas-fisicas-quimicas-y-biologicas-de-las-aguas.
• MarínGalvín, R.; Rodríguez Mellado, J.M. (1999) เคมีฟิสิกส์ของน้ำ บรรณาธิการDíaz de Santos.
• FélezSantafé, M. (2009) สถานะปัจจุบันของสถานะของการรักษาทางชีวภาพ คำอธิบายวิธีการและรากฐาน Escola d'Enginyeria de Barcelona- E.T. อุตสาหกรรม, ความเชี่ยวชาญพิเศษทางเคมีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคของคาตาโลเนีย [ออนไลน์] วางจำหน่ายแล้วที่: http://hdl.handle.net/2099.1/6263.