ماء وهي مادة تتكون من عنصري الهيدروجين والأكسجين الكيميائيين وتتواجد في حالتها الغازية والسائلة والصلبة. إنها واحدة من أكثرها وفرة وضرورية مجمعات سكنية . سائل عديم الطعم والرائحة في درجة حرارة الغرفة ، وله قدرة مهمة على إذابة العديد من المواد الأخرى. في الواقع ، تعد براعة الماء كمنتج مذيب ضروري للكائنات الحية. يعتقد أن الحياة نشأت في المحاليل المائية للعالم المحيطات ، والكائنات الحية تعتمد على المحاليل المائية ، مثل الدم والعصارات الهضمية ، للعمليات البيولوجية. توجد المياه أيضًا على الكواكب والأقمار الأخرى داخل وخارج النظام الشمسي. بكميات صغيرة ، يبدو الماء عديم اللون ، لكن الماء في الواقع له تأثير حقيقي اللون الأزرق ناتج عن امتصاص طفيف للضوء عند أطوال موجية حمراء.
منحدرات المياه ، شلالات نياجرا ، كندا تعتبر المياه من أكثر المركبات وفرة على وجه الأرض وهي ضرورية للحياة. على الرغم من أن جزيئات الماء بسيطة في التركيب (HاثنينO) ، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء معقدة للغاية. SKatzenberger / iStock.com
يتكون الماء من الهيدروجين والأكسجين ، ويتواجد في حالات غازية وسائلة وصلبة. الماء هو واحد من أكثر وفرة وضرورية مجمعات سكنية ، يحدث كسائل على سطح الأرض في ظل الظروف العادية ، مما يجعله لا يقدر بثمن للاستخدامات البشرية وما إلى ذلك النبات و حيوان موطن . نظرًا لأن الماء يتحول بسهولة إلى بخار (غاز) ، فيمكنه الانتقال عبر الغلاف الجوي من المحيطات في الداخل ، حيث يكثف ويغذي الحياة.
يبدو أن زجاجة ماء بارد عرق لأنه مصدر تبريد لبخار الماء في طبقة الهواء التي تحيط بالزجاجة. يمكن أن يحتوي الهواء الدافئ نسبيًا على بخار ماء أكثر من الهواء البارد. عندما يتم إدخال زجاجة الماء البارد ، يبرد الهواء الدافئ بالقرب من الزجاجة وبعض بخار الماء يتكثف في ماء سائل ، ثم يتم ترسيبه على السطح الخارجي للزجاجة.
يحدث الغليان عندما تتشكل الفقاعات داخل السائل ، مما يشير إلى التغيير من الحالة السائلة أو الصلبة للمادة إلى غاز. نقطة الغليان العادية هي درجة الحرارة حيث السائل ضغط البخار يساوي مستوى سطح البحر القياسي الضغط الجوي (760 مم [29.92 بوصة] من الزئبق). عند مستوى سطح البحر ، يكون الضغط الجوي مرتفعًا ، والماء يغلي عند 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) ؛ في الارتفاعات العالية يكون أقل ، لذلك يغلي الماء عند درجة حرارة منخفضة.
يظهر الماء باللون الأزرق لسببين مهمين. في الكميات الصغيرة ، يبدو الماء عديم اللون ، لكن الماء في الواقع له لون أزرق جوهري ناتج عن طفيف استيعاب من الضوء باللون الأحمر أطوال موجية . بالنسبة للمسطحات المائية الأكبر - البرك والأنهار ، بحيرات ، والمحيطات - يظهر الماء باللون الأزرق في الأيام الصافية لأنه يعكس زرقة السماء. في الأيام الملبدة بالغيوم ، تظهر المسطحات المائية الكبيرة باللون الرمادي.
تكون كثافة الماء في أعلى مستوياتها عند حوالي 4 درجات مئوية (39.2 درجة فهرنهايت) ، في المرحلة السائلة. الجليد ، المرحلة الصلبة للماء ، يكون أكثر طفوًا ، لذلك يتشكل على سطح المسطحات المائية ويتجمد إلى أسفل. نادرًا ما تتجمد البحيرات والأنهار تمامًا ، ويمكن أن تصبح المياه السائلة الموجودة بالأسفل ملاذًا شتويًا للحياة المائية. عندما يذوب الجليد في الربيع ، يذوب سطح الماء الدافئ ببطء ، مما يؤدي إلى إزاحة الماء الموجود أسفله وخلط العناصر الغذائية في جميع أنحاء عمود الماء.
كيمياء الماء لمحة عامة عن التركيب الكيميائي لجزيئات الماء. الجمعية الكيميائية الأمريكية (شريك نشر في بريتانيكا) شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
على الرغم من أن جزيئات الماء بسيطة في التركيب (Hاثنينس) ، والخصائص الفيزيائية والكيميائية مجمع معقدة للغاية ، وهي ليست نموذجية لمعظم المواد الموجودة على الأرض. على سبيل المثال ، على الرغم من أن مشهد مكعبات الثلج تطفو في كوب من الماء المثلج أمر شائع ، فإن هذا السلوك غير معتاد بالنسبة للكيانات الكيميائية. بالنسبة لكل مركب آخر تقريبًا ، تكون الحالة الصلبة أكثر كثافة من الحالة السائلة ؛ وهكذا ، ستغرق المادة الصلبة في قاع السائل. حقيقة أن الجليد يطفو على الماء أمر مهم للغاية في العالم الطبيعي ، لأن الجليد الذي يتشكل على البرك والبحيرات في المناطق الباردة من العالم يعمل كحاجز عازل يحمي الحياة المائية أدناه. إذا كان الجليد أكثر كثافة من الماء السائل ، فإن الجليد المتكون على البركة سوف يغرق ، وبالتالي يعرض المزيد من الماء لدرجة حرارة البرودة. وهكذا ، سوف تتجمد البركة في النهاية ، مما يؤدي إلى قتل جميع أشكال الحياة الموجودة.
ماذا يعني بعل باللغة العبرية
الدب القطبي على الجليد يطوف الدب القطبي على طوف جليدي في أرخبيل سفالبارد. يعتبر مشهد الجليد الطافي على الماء أمرًا شائعًا ، لكنه يُظهر السلوك الكيميائي غير المعتاد للماء ، والذي يكون أقل كثافة كمادة صلبة منه في مرحلته السائلة. SeppFriedhuber- E + / Getty Images
يتواجد الماء كسائل على سطح الأرض في ظل الظروف العادية ، مما يجعله لا يقدر بثمن بالنسبة للنقل وللاستجمام وكموطن لبيئة لا تعد ولا تحصى من النباتات و الحيوانات . حقيقة أن الماء يتحول بسهولة إلى بخار (غاز) يسمح له بالانتقال عبر الغلاف الجوي من المحيطات إلى المناطق الداخلية حيث يتكثف ، وكذلك تمطر يغذي النبات والحياة الحيوانية. ( يرى الغلاف المائي: الدورة الهيدرولوجية لوصف الدورة التي يتم من خلالها نقل المياه فوق الأرض.)
رسم تخطيطي للدورة الهيدرولوجية للمياه في الدورة الهيدرولوجية ، يتم نقل المياه بين سطح الأرض والمحيط والغلاف الجوي. تشير الأرقام الموجودة على الأسهم إلى تدفقات المياه النسبية. Encyclopædia Britannica، Inc.
نظرًا لأهميتها ، فقد لعبت المياه منذ فترة طويلة دورًا دينيًا وفلسفيًا مهمًا في تاريخ البشرية. في القرن السادسقبل الميلاد، تاليس من ميليتس ، الذي يُنسب إليه أحيانًا الفضل في بدء الفلسفة اليونانية ، اعتبر الماء حجر الأساس الوحيد للمادة:
إنه الماء ، بأشكاله المختلفة ، يشكل الأرض والغلاف الجوي والسماء والجبال والآلهة والبشر والوحوش والطيور والعشب والأشجار والحيوانات وصولاً إلى الديدان والذباب والنمل. كل هذه أشكال مختلفة من الماء. تأمل في الماء!
بعد مائتي عام ، اعتبر أرسطو الماء أحد العناصر الأساسية الأربعة ، بالإضافة إلى الأرض والهواء والنار. استمر الاعتقاد بأن الماء كان مادة أساسية لأكثر من 2000 عام حتى أظهرت التجارب في النصف الثاني من القرن الثامن عشر أن الماء مركب يتكون من عنصري الهيدروجين والأكسجين.
كم عدد الباباوات الكاثوليك
حصاد المياه يخترع الباحثون جهازًا يمكنه حصاد المياه الصالحة للشرب من هواء الصحراء. تُعرض بإذن من The Regents of the University of California. كل الحقوق محفوظة. (شريك ناشر في بريتانيكا) شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
توجد المياه الموجودة على سطح الأرض بشكل أساسي في المحيطات (97.25 في المائة) والقلنسوات الجليدية القطبية والأنهار الجليدية (2.05 في المائة) ، مع التوازن في بحيرات المياه العذبة والأنهار والمياه الجوفية. مع نمو سكان الأرض وزيادة الطلب على المياه العذبة ، تزداد أهمية تنقية المياه وإعادة تدويرها. ومن المثير للاهتمام أن متطلبات نقاء المياه للاستخدام الصناعي غالبًا ما تتجاوز متطلبات الإنسان استهلاك . على سبيل المثال ، يجب أن تكون المياه المستخدمة في الغلايات عالية الضغط نقية بنسبة 99.999998 في المائة على الأقل. لأن مياه البحر تحتوي على كميات كبيرة من الأملاح الذائبة ، يجب تحلية المياه لمعظم الاستخدامات ، بما في ذلك الاستهلاك البشري.
سد هوفر يوضح سد هوفر الواقع على نهر كولورادو عند حدود نيفادا وأريزونا كيف يمكن تسخير الموارد الطبيعية للمياه لأغراض متنوعة ، بما في ذلك الاستهلاك البشري والري والصناعة. روبرت غلوسيك / جيتي إيماجيس
رسم تخطيطي لنظام معالجة المياه تعتبر أنظمة معالجة المياه مهمة لتحلية مياه البحر بحيث يمكن استخدامها للاستهلاك البشري ولتنقية المياه للاستخدام الصناعي. Encyclopædia Britannica، Inc.
توضح هذه المقالة التركيب الجزيئي للماء بالإضافة إلى خصائصه الفيزيائية والكيميائية. للمعالجات الرئيسية الأخرى للمياه ، يرى مناخ ؛ أعمال بيئية؛ الغلاف المائي. جليد ؛ والتلوث.
يتكون جزيء الماء من ذرتين هيدروجين ، كل منهما مرتبطة برابطة كيميائية واحدة بذرة أكسجين. تحتوي معظم ذرات الهيدروجين على نواة تتكون فقط من بروتون. شكلين نظيريين ، الديوتيريوم والتريتيوم ، حيث تحتوي النوى الذرية أيضًا على واحد واثنين النيوترونات ، على التوالي ، إلى درجة صغيرة في الماء. الديوتيريوم أكسيد (داثنينO) ، الذي يُطلق عليه الماء الثقيل ، مهم في البحث الكيميائي ويستخدم أيضًا كمنتج نيوترون وسيط في بعض المفاعلات النووية.
جزيء الماء يتكون جزيء الماء من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين. تحتوي ذرة الأكسجين الواحدة على ستة إلكترونات في غلافها الخارجي ، والتي يمكن أن تحتوي على ما مجموعه ثمانية إلكترونات. عندما ترتبط ذرتان من الهيدروجين بذرة أكسجين ، يتم ملء الغلاف الإلكتروني الخارجي للأكسجين. Encyclopædia Britannica، Inc.
شاهد تجربة تشرح سبب وجود نقاط تجمد مختلفة للمياه العذبة ومياه البحر. تعرف على سبب وجود نقاط تجمد مختلفة للمياه العذبة ومياه البحر. Contunico ZDF Enterprises GmbH ، ماينز شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
على الرغم من أن صيغتها (HاثنينO) يبدو بسيطًا ، فالماء يعرض خصائص كيميائية وفيزيائية معقدة للغاية. على سبيل المثال ، نقطة انصهارها ، 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) ، ونقطة الغليان ، 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) ، أعلى بكثير مما هو متوقع بالمقارنة مع مماثل مجمعات سكنية ، مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيا. في شكله الصلب ، الجليد ، يكون الماء أقل كثافة مما هو عليه عندما يكون سائلاً ، وهي خاصية أخرى غير عادية. جذر هؤلاء الشذوذ يكمن في التركيب الإلكتروني لجزيء الماء.
جزيء الماء ليس خطيًا ولكنه منحني بطريقة خاصة. ترتبط ذرتا الهيدروجين بذرة الأكسجين بزاوية 104.5 درجة.
اين جزيرة جافا
مسافة O ― H (طول الرابطة) هي 95.7 بيكومتر (9.57 × 10−11متر ، أو 3.77 × 10−9بوصة). نظرًا لأن ذرة الأكسجين تتمتع بقدرة كهرسلبية أكبر من ذرة الهيدروجين ، فإن روابط O - H في جزيء الماء قطبية ، حيث يحمل الأكسجين شحنة سالبة جزئية (δ−) ولهيدروجين شحنة موجبة جزئية (δ +).
تنجذب ذرات الهيدروجين في جزيئات الماء إلى مناطق ذات كثافة إلكترون عالية ويمكن أن تشكل روابط ضعيفة ، تسمى روابط الهيدروجين ، مع تلك المناطق. هذا يعني أن ذرات الهيدروجين في جزيء ماء واحد تنجذب إلى أزواج الإلكترونات غير المترابطة لذرة الأكسجين في متاخم جزيء الماء. يعتقد أن بنية الماء السائل تتكون من تجمعات من جزيئات الماء التي تتشكل وتتشكل باستمرار. هذا الترتيب قصير المدى ، كما يطلق عليه ، يفسر الخصائص الأخرى غير العادية للمياه ، مثل ارتفاعها اللزوجة والتوتر السطحي.
قطرات الماء الماء جزيء قطبي وينجذب إلى الجزيئات القطبية الأخرى. وهكذا ، تتشكل قطرات أو خرزات من الماء على سطح غير قطبي لأن جزيئات الماء تلتصق ببعضها البعض بدلاً من الالتصاق بالسطح. fotofuerst / فوتوليا
فصل الماء محفز يقسم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. الجمعية الكيميائية الأمريكية (شريك نشر في بريتانيكا) شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
تحتوي ذرة الأكسجين على ستة إلكترونات في غلافها الخارجي (التكافؤ) ، والتي يمكن أن تحتوي على ما مجموعه ثمانية إلكترونات. عندما تشكل ذرة الأكسجين رابطة كيميائية واحدة ، فإنها تشترك في أحد إلكتروناتها مع نواة ذرة أخرى وتتلقى في المقابل حصة من الإلكترون من تلك الذرة. عند الارتباط بذرتين من الهيدروجين ، يتم ملء الغلاف الإلكتروني الخارجي لذرة الأكسجين.
يمكن تمثيل ترتيب الإلكترون في جزيء الماء على النحو التالي.
يمثل كل زوج من النقاط زوجًا من الإلكترونات غير المشتركة (أي أن الإلكترونات تتواجد على ذرة الأكسجين فقط). يمكن أيضًا تصوير هذا الموقف عن طريق وضع جزيء الماء في مكعب.
يمثل كل رمز ↑ ↓ زوجًا من الإلكترونات غير المشتركة. يؤدي هذا الهيكل الإلكتروني إلى الترابط الهيدروجيني.
