الخواص الفيزيائية والكيميائية للماء

الخواص الفيزيائية والكيميائية للماء

الماء

الماء عبارة عن سائلٍ شفاف، لا لون له، ولا طعم، ولا رائحة، ويعتبر من أهمّ المركبات على كوكب الأرض، حيث يغطي حوالي ثلاثة أربع سطح الكرة الأرضية، ويلعب دوراً كبيراً في جميع جوانب الحياة، البشرية، والصناعية، والزراعية، وتكمن أهميته بسبب الخواص الفيزيائية والكيميائية المتعددة التي يتمتع بها، حيث يتميز عن أغلب المواد بكونه يكون موجوداً بثلاث حالات: الحالة السائلة، والصلبة، والغازية، ضمن درجات حرارة سطح الأرض الطبيعية.

الخواص الفيزيائية للماء
  • الغليان: تصل درجة غليان الماء إلى 100 درجة مئوية.
  • الذوبان: يعتبر الماء من أفضل المذيبات، لأنّه قطبي، كما يحتوي على أيونات حرّة، وبالتالي لديه القدرة على إذابة العديد من المواد والأملاح فيه.
  • التوصيل الكهربائي: يعتبر الماء موصلاً سيئاً للكهرباء، لكنه يصبح موصلاً جيداً للكهرباء، عند إذابة الأملاح فيه.
  • التعادل الحمضي: يعتبر الماء متعادلاً كيميائياً، حيث تساوي درجة حموضته أو قاعديّته (ph = 7).
  • الحرارة النوعيّة: يتمتع الماء بقدرته العالية على امتصاص أكبر قدرٍ من الحرارة من الوسط أو النظام المحيط به قبل أن يسخن.
  • شذوذ الماء: ينفرد الماء بهذه الخاصية عن السوائل الأخرى، حيث تزداد كثافة السؤال ويقل حجمها عندما تتجمد، بينما تقل كثافة الماء ويزداد حجمه عندما يتجمد، وتظهر هذه الخاصية عندما يتمدد الجليد في فصل الشتاء، ويطفو فوق سطح الماء، ليشكل عازلاً طبيعياً لحماية الكائنات البحرية من الغلاف الجوي البارد.
  • التوتر السطحي: يتمتع الماء بقيمة توتر سطحي عاليةً جداً، بسبب قوى التجاذب الهيدروجيني بين جزيئاته، وتتمثل هذه الخاصية بارتفاع الماء في الأوعية الشعرية الموجودة في الأشجار، وتوزيع الغذاء إلى جميع أجزاء الشجرة بغض النظر عن ارتفاعها، وتحرك الماء بين الشقوق الترابية، والفراغات الصخرية، للوصول إلى جذور النباتات.
  • الخاصية الإسموزية: ينتقل الماء من الوسط الملحي الأقلّ تركيزاً، إلى الوسط الملحي الأكثر تركيزاً، وتتمثل هذه الخاصية في النباتات، عندما ينتقل الماء من التربة إلى جذور النباتات، حيث تتركز نسبة الأملاح الأعلى.

الخواص الكيميائية للماء
  • يتركب الماء من ثلاث ذرات مرتبطة مع بعضها البعض، ذرتي هيدروجين، وذرة أكسجين، رمزه الكيميائي (h2o).
  • ترتبط ذرات الهيدروجين مع ذرات الأكسجين برابطةٍ تساهمية.
  • يعتبر مركباً مستقراً كيميائياً.
  • يتحلل كهربائياً، وينتج عنه الأكسجين، والهيدروجين.
  • يتفاعل مع الفلزات على النحو الآتي:
    • يتفاعل الماء البارد مع الصوديوم، والبوتاسيوم، والكالسيوم.
    • يتفاعل بخار الماء مع المغنيسيوم والخارصين بعد تسخينهما.
    • لا يتفاعل الذهب والفضة مع الماء.
    • يتفاعل مع أكاسيد الفلزات؛ لإنتاج مركبٍ قاعدي التأثير (هيدروكسيد الفلز).
    • يتفاعل مع أكاسيد اللافلزات؛ لإنتاج مركبٍ حمضي التأثير.