11 תכונות פיזיקליות וכימיות של מים - ביולוגיה - 2025

התכונות הפיזיקליות והכימיות של מים הופכות אותם לתרכובת החשובה ביותר על פני כדור הארץ, שמשלבת מערכות אקולוגיות טבעיות והיא חיונית לתחזוקה ולהתרבות החיים על כדור הארץ.

מים, משאב חיוני לקיומם של החיים בכוכב הלכת, הם חסרי ריח, שפים וחסרי צבע, 97.2% נמצאים בים, אגמים, נהרות ואוקיאנוסים, ונותר 2.8% בצורת מים מתוקים.

מאז המאה ה- 640 לפני הספירה אישר הפילוסוף היווני תאלס ממילטוס שהמים הם הכל, מחשיבים אותם כאל היסוד הבסיסי ביקום.

במאה ה -18 הם הפריכו את תאלס ממילטוס, כאשר הכימאי האנגלי קוונדיש, שסינתזה מים מתוך בעירה של אוויר ומימן, ולבואזייה, הציעו שמים אינם יסוד, אלא תרכובת כימית.

התכונות הפיזיקו-כימיות העיקריות של מים

תכונות גשמיות

1- ניתן למצוא אותו בשלושת מצבי החומר

מים הם תרכובת כימית שניתן למצוא בצורות מוצקות, נוזליות וגזים.

בשלב המוצק שלה, החלקיקים קשורים זה לזה מקרוב, ומכאן, למשל, קוביית קרח יכולה לשמור על צורתה למשך זמן ללא קשר למקום בו היא שקועה.

במצבם המוצק, בדרך כלל מים נמצאים בצורה של קרח בפתיתי שלג, קרחונים וכובעי קוטב.

בשלב הנוזל שלה, המולקולות נפרדות, ומאפשרות למים ללבוש את צורת המיכל המכיל אותו.

ניתן למצוא אותו בטבע כגשם, טיפות מים, בצורה של טל על צמחייה ובאוקיאנוסים, נהרות, אגמים וימים.

ובשלב הגזי שלה, המולקולות מופרדות לחלוטין ומופרעות, מה שגורם למים להפוך לגזים או לאדי מים ויכולים למצוא אותם בצורה של ערפל ואדים, כמו שקורה בעננים.

בזכות תכונה זו קיימים תהליכי אידוי, עיבוי, סובלימציה, הקפאה, היתוך והפכפכות.

אלה התהליכים שבאמצעותם מים משאירים את מצבם הנוזלי להפוך לאדי מים ולהקפיא עד שהם נופלים בצורה של גשם או ברד, שיכולים להשאיר כפור או קרח ואפילו אז נמסים עם חום.

אתה עשוי להתעניין במדינות המים: מוצק, נוזלי וגזי.

2- יש לו סמני טמפרטורה יציבים

מים מגיעים לנקודת הקפאה שלהם באפס מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה שלהם במאה מעלות.

מכאן שכל עוד למים טמפרטורה העולה על אפס מעלות ופחות ממאה, הם תמיד יהיו במצב נוזלי.

3- יש לו מדד חום ספציפי גבוה

אינדקס זה מתייחס לכמות החום שחומר יכול לספוג. במקרה של מים, יש לו חום ספציפי הגבוה מזה של כל חומר אחר, ומכאן שהוא יכול לספוג כמויות גדולות של חום והטמפרטורה שלו יורדת לאט יותר מזו של נוזלים אחרים מכיוון שהוא משחרר אנרגיה כשהוא מתקרר.

4- מתח השטח הוא גבוה

הבנה באמצעות זה את כמות האנרגיה הנדרשת כדי להגדיל את פני הנוזל לשטח היחידה.

במקרה של מים, המולקולות המרכיבות אותן מאוחדות ובעלות כוח לכידות גדול, ומכאן הגיאומטריה הכדורית שלה משיגה את הנפח המרבי באזור מינימלי.

מתח פני השטח הוא האפקט הפיזי שיוצר מעין קרום אלסטי קשה על שכבת המים שנמצאת במנוחה.

זה מאפשר, למשל, שהחרקים נוחתים על טיפות המים בלי לשקוע או שטיפות המים יכולות להישאר במנוחה תוך שמירה על נפחן במרחב קטן.

תכונות כימיות

5 - הרכב

מים מורכבים מאטום חמצן אחד ושני אטומי מימן, מולקולה פשוטה שיש בה קשרים קוטביים המאפשרים ליצור קשרי מימן בין מולקולות סמוכות.

לקשר זה חשיבות רבה מכיוון שהוא מעניק תכונות מים המאפשרות לו מסה גדולה יותר, ולהגיע לנקודות התכה ורתיחה גבוהות, החיוניות למים במצב נוזלי על פני האדמה.

6- ממס אוניברסלי

בזכות זה הוא יכול להמיס יותר חומרים מכל נוזל אחר. המולקולות שלה קוטביות, ולכן יש להם אזורים של מטענים חיוביים ושליליים.

באופן דומה, המולקולות שלו הן דיפולניות, כלומר אטום החמצן המרכזי חולק זוג אלקטרונים עם כל אחד משני אטומי המימן, מה שהופך אותו למדיום ממס נהדר לתרכובות יוניות כמו מינרלים ופחמימות.

תכונה זו של מים נובעת מיכולתם ליצור קשרי מימן עם חומרים אחרים, המתמוססים כאשר הם מתקשרים עם מולקולות המים הקוטביות.

7- למולקולות שלה יש כוח לכידות גבוה

מולקולותיה, על ידי משיכת אחת לשנייה, נשארות קשורות זו לזו. על ידי החזקת מולקולות מימן, הם אחראים להיות קשורים בחוזקה, ויוצרים מבנה קומפקטי שהופך מים לנוזל בלתי נתפס בזכות כוח ההדבקה הגבוה.

8- הצפיפות שלו היא 1 ק"ג לליטר

צפיפות זו עולה ככל שהטמפרטורה יורדת, ומגיעה לצפיפות מרבית של 4 מעלות.

זה בגלל המאפיין הזה שקרח יכול לצוף על מים, וזו הסיבה שכאגם או ים קופאים את שכבת הקרח צפה על פני השטח מבודדת את שאר מסת המים, ומונעת את התכה.

9- דרגה נמוכה של יינון,

הסיבה לכך היא שרק אחת מכל 551,000,000 מולקולות מים מנותקת בצורה יונית. מסיבה זו, PH של המים נחשב נייטרלי.

10- טופס שילובים מורכבים

הוא מסוגל ליצור שילובים מורכבים על ידי הצטרפות לכמה מלחים, הולידה של הידרטים, חומרים המכילים מים.

כמו כן, מים מגיבים עם תחמוצות מתכתיות רבות ולא מתכתיות על מנת ליצור הידרוקסידיים וחמיצות.

11 - מייצר את האפקט ההידרופובי

זוהי תופעה המוערכת כאשר חומרים לא פולאריים באים במגע עם מים.

מולקולות הידרופוביות נוטות להצטבר ולהצטרף, למעט מולקולות מים, דוגמה מובהקת למאפיין זה היא העובדה שכאשר מחברים מים ושמן, התערובת מופרדת לשלב מימי ושומני.

הפניות

1. מים. הוחזר ב -2 באוגוסט 2017 מ- vitalis.net.
2. אזקונה, א 'ופרננדס, מ. (2012). תכונות ביולוגיות ותפקודים של מים. הוחזר ב- 2 באוגוסט 2017 מ- ucm.es.
3. קיבולת קלורית ספציפית. הוחזר ב -2 באוגוסט 2017 מ- corinto.pucp.edu.pe.
4. שינויים במצב המים בטבע. הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- tutiempo.net.
5. (2013). חמש תכונות של מים. הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- owlcation.com.
6. Pérez, J. ו- Borge, M. מים: נפחים והרכב נוזלי גוף. הוחזר ב -2 באוגוסט 2017 מ- unican.es.
7. מאפייני מים. הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- homesciencetools.com.
8. מאפייני מים. הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- lineaverdeceutatrace.com.
9. מתח פנים . הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- definicion.de.
10. מה ההשפעה ההידרופובית? הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- curiosoando.com.
11. מחלקת הפנים. מאפייני מים. הוחזר ב -2 באוגוסט 2017 מ- water.usgs.gov.
12. Valenzuela, L. הכימיה של מים. הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- educarchile.cl.
13. כימיה של מים. הוחזר ב -3 באוגוסט 2017 מ- science.uwaterloo.ca.