مفهوم خصائص الماء

مفهوم خصائص الماء. وسنتحدث أيضًا عن مفهوم خواص الماء وأهمية الماء وخواص الماء النقي ولون الماء النقي. كل هذه المواضيع يمكنك العثور عليها في مقالتنا.

مفهوم خصائص الماء

الماء (H2O) هو المركب الكيميائي الأكثر وفرة على وجه الأرض، حيث يغطي 70% من الكوكب.
– في الطبيعة يوجد الماء في الحالات السائلة والصلبة والغازية.
إنه يشكل التوازن الديناميكي بين السائل والغاز في الظروف القياسية لدرجة الحرارة والضغط.
– في درجة حرارة الغرفة، يكون سائلًا عديم الطعم والرائحة وعديم اللون تقريبًا مع لمسة من اللون الأزرق.
– العديد من المواد تذوب في الماء ويشار إليها عادة بالمذيب العام. ولهذا السبب نادراً ما يستخدم الماء في الطبيعة نقياً وقد تختلف بعض خصائصه عن خصائص المادة النقية.
5ومع ذلك، هناك أيضًا العديد من المركبات التي لا تذوب في الماء بشكل أساسي، إن لم يكن بشكل كامل. الماء هو بطبيعة الحال المادة الوحيدة الموجودة في الحالات الثلاث المشتركة للمادة وهو ضروري لجميع أشكال الحياة على الأرض.
يشكل الماء ما بين 55% إلى 78% من جسم الإنسان.

أهمية الماء

1- الوقاية من أمراض القلب، لأن شرب الكثير من الماء يزيد من سيولة الدم، مما يقلل من الإصابة بالنوبات القلبية، وكذلك الحفاظ على صحة الكلى لأنه يمنع تكون وترسّب الحصى، كما يساهم في فقدان الوزن الزائد وطرد السموم من الجسم. الجسم، وعلاج الإمساك وعسر الهضم.
2- يعتمد على الماء في موازنة درجة حرارة الجسم، وكذلك درجة الحرارة فوق سطح الأرض.
3- شرب الماء بكثرة يقي الإنسان من الإصابة بالأمراض الخطيرة.
4- يستخدم الماء حاليا لتوليد الطاقة الكهربائية.
5- يعتمد الإنسان على الماء في تلبية الكثير من احتياجاته الشخصية، كالتنظيف والاستحمام.
6- يستخدم الماء في الزراعة لري النباتات وزراعة المحاصيل اللازمة لغذاء الإنسان والحيوان. ويشكل نقص المياه مشكلة خطيرة لأنه يتسبب في جفاف المزارع، وبالتالي نقص الغذاء.
7- يعتمد الإنسان على المياه العذبة في تلبية احتياجاته في إعداد المشروبات والأطعمة.
8- يستخدم الماء في الزراعة لري النباتات وزراعة المحاصيل اللازمة لغذاء الإنسان والحيوان. ويشكل نقص المياه مشكلة خطيرة لأنه يتسبب في جفاف المزارع، وبالتالي نقص الغذاء.
9- يعتبر الماء في حالته السائلة مذيباً جيداً للمواد، إذ تذوب فيه الأملاح والسكريات والغازات، وهذا ما يفسر لنا عدم وجود ماء نقي 100% طبيعياً.
10- يشكل الماء الأساس لحساب كثافة السوائل والمواد الصلبة الأخرى. وهو السائل الوحيد الذي تبلغ كثافته 1 كيلوجرام لكل لتر. أي مادة سائلة أو صلبة كثافتها أقل من 1 تطفو على سطح الماء والعكس.
11- يتميز الماء بانحرافه عن قاعدة الانكماش مع زيادة التبريد تحت درجة حرارة 4 درجات مئوية. كل مادة أو عنصر تنقبض بالتبريد المستمر، أما الماء فيتقلص بالتبريد حتى تصل درجة برودته إلى 4 درجات مئوية، وبعد ذلك يبدأ بالتمدد بالبرودة.
12- كمية الماء محفوظة تقريباً على سطح الأرض. فما يتبخر يعود ليسقط على شكل أمطار، وما تستهلكه الكائنات الحية أو الصناعة يتحول إلى مياه صرف تحتاج إلى دورة تنقية في الطبيعة لتعود وتختلط بالمياه الموجودة على سطح الأرض.

خصائص الماء النقي

1- التوتر السطحي عند 20 درجة مئوية هو 72.75 داين/سم.
2- الرقم الهيدروجيني 7 وحدات.
3- حرارة التبخر الكامنة عند 20 درجة مئوية 584.9 جرام . السعرات الحرارية/جرام.
4- درجة الغليان 100 درجة مئوية.
5-الكثافة عند 20 درجة مئوية 0.99823 جرام/سم3.
6-درجة التجمد صفر درجة مئوية.
7- الكثافة عند 20 درجة مئوية 0.99823 جرام/سم3.
8- الكثافة عند 4 درجات مئوية 1.00 جرام/سم3.
9- الشوائب العالقة (الطبيعية أو البيولوجية) خالية تماماً.
10- الأكسجين المذاب عند 25 درجة مئوية 5-8 ملجم/لتر.
11- ثاني أكسيد الكربون المذاب عند 25 درجة مئوية 2-3 ملجم/لتر.
12- درجة التوصيل الكهربائي عند 18 درجة مئوية هي 0.0004 ميكروموس/سم2.
13- درجة التوصيل الحراري عند 40.8 درجة مئوية هي 1.555 وات/ متر. درجة.

لون الماء النقي

ويمكن رؤية اللون الداخلي للماء السائل بوضوح من خلال النظر إلى مصدر الضوء الأبيض الموجه عبر أنبوب طويل مملوء بالماء النقي ومحكم الغلق من كلا الطرفين بزجاجة شفافة.
– اللون الأزرق الفيروزي ينتج بسبب ضعف امتصاص الجزء الأحمر من الطيف المرئي.
– يُعزى الامتصاص في الطيف المرئي عادةً إلى إثارة حالات الطاقة الإلكترونية في المادة. الماء عبارة عن جزيء بسيط مكون من ثلاث ذرات، H2O، وجميع امتصاصاته الإلكترونية تحدث في الأشعة فوق البنفسجية من الطيف الكهرومغناطيسي، وبالتالي فهو غير مسؤول عن لون الماء في المنطقة المرئية من الطيف.
– يحتوي جزيء الماء على ثلاثة أنماط أساسية من الموجات الاهتزازية. تحدث اهتزازات تمدد روابط OH في الحالة الغازية للماء عند 1 سم v1 = 3650 وcm−1 3755 = v3.
-الامتصاص الناتج عن هذه الاهتزازات يحدث في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف.
-الامتصاص في الطيف المرئي يرجع بشكل رئيسي إلى توافقية v1 + 3v3 = 14,318 سم – 1، وهو ما يعادل طول موجة 698 نانومتر.
في الحالة السائلة عند 20 درجة مئوية، تتحول هذه الاهتزازات إلى اللون الأحمر بسبب الرابطة الهيدروجينية، مما يؤدي إلى امتصاص اللون الأحمر عند 740 نانومتر، والتوافقيات الأخرى مثل امتصاص اللون الأحمر v1 + v2 + 3v3 عند 660 نانومتر.
منحنى الامتصاص للماء الثقيل (D2O) له شكل مماثل، لكنه يميل أكثر نحو نهاية الأشعة تحت الحمراء من الطيف، لأن التحولات الاهتزازية لها طاقة أقل.
لهذا السبب، فإن الماء الثقيل لا يمتص الضوء الأحمر، وبالتالي فإن الأجسام الكبيرة من DO تفتقر إلى اللون الأزرق المميز للماء الخفيف الأكثر شيوعًا (1H2O).