الخصائص الكيميائية للماء

الماء هو أشهر مركب كيميائي منذ العصور القديمة ، ولفترة طويلة كان يعتبر عنصرًا. كان ذلك حتى عام 1783 ، عندما تبين أن الماء هو نتاج مزيج من الهيدروجين والأكسجين.

الخصائص الكيميائية للماء هي كما يلي:

• إنه محايد كيميائيًا ، ودرجة حموضته 7.
• يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين.
• في ظل الظروف العادية للضغط ودرجة الحرارة ، يكون لها الحالة السائلة.
• نقطة انصهارها هي 0 درجة مئوية.
• نقطة الغليان 100 درجة مئوية.
• وزنه الذري 18.
• الكثافة: 1.
• الوزن: 1 جرام / سم³
• يذوب معظم المواد ، ولهذا يطلق عليه اسم مذيب عالمي.
• عديم الرائحة
• عديم اللون
• لا طعم له

تعتبر خصائص الماء نقطة البداية لتحديد بعض خصائص العناصر الأخرى. وبالتالي ، فإن الماء له أعلى كثافة عند 4 درجات مئوية. هذه هي النقطة المرجعية لتحديد كثافة باقي المواد والعناصر. في ظل هذه الظروف ، يكون للماء كثافة 1. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر السنتيمتر المكعب من الماء عند 4 درجات مئوية هو النقطة المرجعية لتحديد وحدة الوزن للنظام المتري العشري. يزن سنتيمتر مكعب واحد من الماء جرامًا واحدًا.

نقطة مرجعية أخرى تم تحديدها من خصائص الماء هي نقاط الغليان والتجميد التي تؤدي إلى مقياس درجة الحرارة بالدرجات المئوية: عند مستوى سطح البحر ، تكون نقطة غليان الماء هي المرجع لتحديد 100 درجة من المقياس مئوية. في حين أن نقطة انصهارها ، أي عندما تمر الحالة الصلبة ، هي 0 درجة مئوية.

من وجهة نظر كيميائية ، يعد الماء أحد أهم المركبات. في الشكل الطبيعي ، يوجد في حالة سائلة وصلبة وغازية ، اعتمادًا على الظروف الجوية ودرجة الحرارة التي يوجد فيها. 70٪ من سطح الكوكب تحتلها المياه.

كمركب كيميائي ، فهو واحد من أكثر المركبات استقرارًا ، لأنه فوق نقطة الغليان يحتفظ به أكمل الجزيئات في درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية ، وكذلك في درجات حرارة منخفضة جدًا ، قريبة من الصفر مطلق.

كونه مكونًا من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين ، فإن الماء له خصائص كل من الحمض (+ H) والقاعدة (-OH) ، بحيث يكون الماء محايدًا في ظل ظروف النقاء ، أي أنه ليس حامضيًا ولا قلويًا ، حيث يظل في حالة توازن. يعمل هذا على تحديد نقطة المنتصف أو نقطة التوازن على مقياس الحموضة أو مقياس الأس الهيدروجيني ، حيث يكون للمياه النقية درجة حموضة 7 ، أي أنها محايدة كيميائيًا.

أهم ما يميز الماء في الكيمياء هو أنه يذيب معظم المواد ، وهذا هو السبب في أنه يُعرف باسم المذيب الشامل. في الماء يذوب في المواد الصلبة مثل الأملاح وبعض الأكاسيد والمواد العضوية. السوائل مثل الكحول والغازات مثل ثاني أكسيد الكربون أو حمض الهيدروكلوريك أو الأمونيا. في العديد من المحاليل المائية ، تكون درجة الحرارة هي الشرط الذي يؤثر على قابلية ذوبان المواد. عن طريق زيادة درجة الحرارة ، فإنه يفضل إذابة المواد الصلبة والسوائل ؛ بينما انخفاض درجة الحرارة ، يفضل إذابة الغازات.

الماء في حالته النقية ليس له رائحة أو طعم أو لون ، أي أنه عديم الرائحة وعديم اللون والمذاق. الماء النقي موصل ضعيف للكهرباء بخصائص عازلة. ومع ذلك ، في ظل الظروف الطبيعية ، فإن الماء ليس نقيًا تمامًا. يحتوي دائمًا على كمية معينة من الغازات المذابة والمعادن والمواد الأخرى التي تعدل خصائص الموصلية الكهربائية والحموضة بدرجة أكبر أو أقل. هاتان السمتان مرتبطتان ببعضهما البعض. من خلال احتوائها على معادن أو أملاح أو غازات مذابة ، تتفكك هذه إلى أيونات تعدل التوصيل الكهربائي للماء ، مما يجعلها إلكتروليتًا. هذه الحالة الالكتروليتية للماء ضرورية للحياة ، حيث أن العديد من المواد التي تحتاجها الكائنات الحية تمر عبر أغشية الخلايا لأنها تتأين في الوسط السائل.

للحصول على ماء نقي ، يتم غلي الماء ويمر البخار الناتج عبر نظام تبريد حيث يتكثف ، ويسقط السائل في حاوية أخرى. هذه العملية تسمى التقطير. من خلال التقطير ، طالما يتم التحكم في درجة حرارة الغليان ، يترك بخار الماء الحاوية بينما العناصر المذابة الأخرى ، أثقل مع درجة غليان أو تبخر أعلى ، تبقى في قاع الحاوية ، وبالتالي فإن الماء الناتج يكون خاليًا من المواد الموجودة به مذاب. ومع ذلك ، في بعض الأحيان تبقى بعض المواد بعد التقطير ، لذلك تتم عملية التقطير الثانية. يُعرف الماء الناتج عن هذه العملية أيضًا باسم الماء المقطر المزدوج.