Hva er vannavvik?

De Vannavvik De er de egenskapene som skiller og plasserer det som det viktigste og spesielle flytende stoffet av alle. Fysisk og kjemisk viser vann en stor forskjell med hensyn til andre væsker, til og med overskrider de teoretiske forventningene og beregningene. Kanskje er det like enkelt, og samtidig som det er komplekst som livet i seg selv.

Hvis karbon utgjør livets hjørnestein, tilsvarer vannet dens væske. Hvis det ikke var unikt og makeløs, ville produktet av deres anomalier, karbonbindingene som utgjør biologiske matriser ikke gjøre noe; Livets oppfatning ville falle fra hverandre, havene ville fryse fullstendig og skyene ville ikke bli suspendert i himmelen.

Isbergs og islegemer som flyter på vann representerer et ubemerket eksempel på en av vannavvikene. Kilde: Pexels.

Vanndamp er mye lettere enn andre gasser, og samspillet med atmosfæren resulterer i skytannelse; Væsken er betydelig tettere med hensyn til gass, og denne forskjellen i tettheten ser fremhevet ut mot andre forbindelser; Og det faste, anomalt, presenterer en tetthet mye lavere enn væsken.

Et eksempel på sistnevnte blir observert i det faktum at isfjell og isflyter i flytende vann, produkt av dens lavere tetthet.

[TOC]

Spesifikk varme

Strender, et annet naturlig eksempel der den spesifikke vannvarmen er makroskopisk observert. Kilde: Pixabay.

Vann viser en alvorlig motstand mot å øke temperaturen før en varmekilde. Derfor må kilden gi nok varme til å tvinge vannet til å heve temperaturen en centigrade -karakter; Det vil si at den spesifikke varmen er høy, mer enn for noen vanlig forbindelse, og har en verdi på 4.186 J/g · ºC.

De mulige forklaringene på dens spesifikke varme unormale skyldes det faktum at vannmolekyler danner flere hydrogenbroer, på en uordnet måte, og varme forsvinner for å øke vibrasjonene til slike broer; Ellers ville ikke vannmolekyler vibrere med en større frekvens, noe som betyr en temperaturøkning.

Det kan tjene deg: semi -utviklet formel: hva er og eksempler (metan, propan, butan ...)

På den annen side, når molekylene har blitt termisk begeistret, forsinker de å etablere den opprinnelige tilstanden til hydrogenbroene sine; Dette er det samme som det tar å avkjøle under normale forhold, og oppfører seg som et varmeservoar.

Strendene viser for eksempel de to atferden på forskjellige stasjoner på året. Om vinteren forblir de varmere enn den omkringliggende luften, og om sommeren, kaldere. Av den grunn vil han lage mye sol, men når han badet i havet føler han seg kjøligere.

Latent fordampningsvarme

Vann har en entalpi eller latent varme med veldig høy fordampning (2257 kJ/kg). Denne anomalien synergi med sin spesifikke varme: den oppfører seg som et reservoar og varmegulator.

Molekylene må absorbere nok varme til å gå videre til gassfasen, og varmen skaffer den fra omgivelsene; Spesielt fra overflaten de blir fulgt.

Denne overflaten kan for eksempel være huden vår. Når kroppen utøves ved løslatelse, hvis sammensetning er i vann essens (større enn 90%). Svette absorberer varme fra huden for å fordampe, og gir dermed følelsen av forfriskende. Det samme skjer med bakken, at etter å ha dampet fuktigheten, avtar temperaturen og føles kaldere.

Dielektrisk konstant

Vannmolekylet er ekstremt polart. Dette gjenspeiles i den dielektriske konstanten (78,4 til 25 ºC), noe som er overlegen for andre flytende stoffer. Ved å ha en høy polaritet, er den i stand til å oppløse et stort antall ion- og polare forbindelser. Det er av denne grunn at han regnes som det universelle løsningsmidlet.

Det kan tjene deg: kalsogener eller amfumoer

Diffusjon

Vanndiffusjon med et rør. Kilde: Pxhere.

En av de nysgjerrige avvikene ved flytende vann er at det diffunderer mye raskere enn den estimerte gjennom et hull som reduseres etter størrelse. Væskene etter generell regel, øker hastigheten når de går gjennom smalere rør eller kanaler; Men vann akselererer mer drastisk og voldsomt.

Makroskopisk kan dette observeres ved å variere det tverrgående området til rørene som vannet sirkulerer. Og nanometrisk kan det samme gjøres, men ved bruk av karbon nanorør, ifølge datastudier, som hjelper til med å tydeliggjøre forholdet mellom molekylstruktur og dynamikk av vann.

Tetthet

Det ble nevnt i begynnelsen at isen har en tetthet mindre enn vannet. I tillegg til dette når dette en maksimal verdi rundt 4 ºC. Avkjølte vannet under denne temperaturen, tettheten og det kaldere vannet begynner å avta; Og til slutt, nær 0 ºC, faller tettheten til en minimumsverdi, den for isen.

En av de viktigste konsekvensene av dette er ikke bare at isfjellene kan flyte; Men favoriser også livet. Hvis isen var tettere, ville den synke og avkjøle dypet for å fryse dem. Deretter ville havene avkjøle seg nedenfra og opp, og være bare en vannfilm tilgjengelig for marin fauna.

I tillegg, når vannet blir filtrert gjennom fordypningene av bergartene, og temperaturen synker, utvides det når frysing, og fremmer erosjonen og ekstern og indre morfologi.

Lett vann og tett vann

Når isen flyter, fryser overflaten av innsjøene og elvene, mens fisken kan fortsette å leve i dypet, der oksygen løses godt og temperaturen er over eller under 4 ºC.

På den annen side anses det flytende vannet faktisk ikke som ideelt homogent, men består av strukturelle aggregater med forskjellige tettheter. På overflaten er det lettere vannet plassert, mens innerst inne, det tetteste.

Kan tjene deg: chon

Slike "væske-væske" -overganger "er imidlertid bare nevneverdige i overfylt vann og under simuleringer med høyt trykk.

Isutvidelser

En annen karakteristisk anomali er at isen reduserer smeltetemperaturen når trykket øker; Det vil si ved større trykk smelter isen ved lavere temperaturer (under 0 ºC). Det er som om isen i stedet for å trekke seg ut, utvider frukten av trykket.

Denne oppførselen er i strid med andre faste stoffer: jo større trykket på dem, og derfor vil deres sammentrekning kreve en høyere temperatur eller varme for å smelte og dermed være i stand til å skille molekyler eller ioner.

Det er også verdt å nevne at is er et av de mest glatte faste stoffene i naturen.

Overflatespenning

Insekt som går på overflaten av vannet. Kilde: Pixabay.

Til slutt, selv om et par anomalier knapt har nevnt (av de omtrent 69 som er kjent og mange andre å oppdage), har vannet en unormalt stor overflatespenning.

Mange insekter drar nytte av denne eiendommen for å gå på vann (overlegen bilde). Dette er fordi vekten ikke utøver tilstrekkelig styrke til å bryte overflatespenningen på vannet, hvis molekyler i stedet for å utvide, kontrahere, forhindre at området eller overflaten øker.

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Kids & Science. (2004). Anomalien av vann. Gjenopprettet fra: Veier.org
3. Chaplin Martin. (2019). Anomale egenskaper ved vann. Vannstruktur og vitenskap. Gjenopprettet fra: 1.LSBU.Ac.Storbritannia
4. Chimispiega. (2. februar 2014). Vann: Den rare saken rundt oss. Chimicare. Gjenopprettet fra: Chimicare.org
5. Nilsson, a., & Pettersson, l. G. (2015). Den strukturelle opprinnelsen til anomale egenskaper ved flytende vann. Nature Communications, 6, 8998. Doi: 10.1038/NCOMMS9998
6. Iieh. (2. juli 2014). Vannavvik. Evolusjon og miljø: Institutt for forskning på menneskelig evolusjon til.C. Gjenopprettet fra: iieh.com
7. Pivetta Marcos. (2013). Den rare siden av vannet. Pesquisa Fapesp. Gjenopprettet fra: magasinet.Fapesp.Br