Vad är vattenavvikelser?

De Vattenavvikelser De är de egenskaper som skiljer och placerar det som det viktigaste och speciella flytande substansen av alla. Fysiskt och kemiskt visar vatten en enorm skillnad med avseende på andra vätskor, till och med överskrider de teoretiska förväntningarna och beräkningarna. Kanske är det så enkelt och samtidigt som komplex som själva livet.

Om kol utgör livets hörnsten, motsvarar vatten dess vätska. Om det inte var unikt och ojämförligt, produkt av deras avvikelser, skulle kolbindningarna som utgör biologiska matriser inte göra någonting; Livets uppfattning skulle falla isär, haven skulle frysa helt och molnen skulle inte hängas i himlen.

Icebergs och iskroppar som flyter på vatten representerar ett obemärkt exempel på en av vattenavvikelserna. Källa: Pexels.

Vattenånga är mycket lättare än andra gaser, och dess interaktion med atmosfären resulterar i molnbildning; Vätskan är betydligt tätare med avseende på gas, och denna skillnad i dess täthet ser accentuerad mot andra föreningar; Och det fasta, anomalt, presenterar en densitet mycket lägre än vätskan.

Ett exempel på det senare observeras i det faktum att isberg och is flyter i flytande vatten, produkten av dess lägre densitet.

[TOC]

Specifik värme

Stränder, ett annat naturligt exempel där den specifika vattenvärmen observeras makroskopiskt. Källa: Pixabay.

Vatten visar en allvarlig motstånd för att öka temperaturen före en värmekälla. Därför måste källan tillhandahålla tillräckligt med värme för att tvinga vattnet att höja temperaturen en centigrerad klass; Det vill säga dess specifika värme är hög, mer än för någon vanlig förening och har ett värde på 4 186 J/g · ºC.

De möjliga förklaringarna till dess specifika värme -onormala beror på att vattenmolekyler bildar flera vätebroar, på ett oordning, och värme försvinner för att öka vibrationerna i sådana broar; Annars skulle vattenmolekyler inte vibrera vid en större frekvens, vilket innebär en temperaturökning.

Det kan tjäna dig: semi -utvecklad formel: vad är och exempel (metan, propan, butan ...)

Å andra sidan, när molekylerna har varit termiskt upphetsade, försenar de för att fastställa det ursprungliga tillståndet för deras vätebroar; Detta är detsamma som det krävs för att svalna under normala förhållanden och bete sig som en värmebehållare.

Stränderna visar till exempel de två beteenden under olika stationer på året. På vintern förblir de varmare än den omgivande luften och på sommaren kallare. Av den anledningen kommer han att göra mycket sol, men när han badade i havet känner han sig svalare.

Latent förångningsvärme

Vatten har en entalpi eller latent värme av mycket hög förångning (2257 kJ/kg). Denna anomalisynergi med sin specifika värme: den uppträder som en reservoar och värmeregulator.

Dess molekyler måste ta upp tillräckligt med värme för att gå vidare till gasfasen, och värmen erhåller den från omgivningen; särskilt från den yta som de följs.

Denna yta kan till exempel vara vår hud. När kroppen utövas genom frisläppande, vars sammansättning är i vatten essens (större än 90%). Svett absorberar värme från huden för att förångas, vilket ger känslan av uppfriskande. Detsamma händer med marken, att efter att ha ångat sin fukt minskar och känns kallare.

Dielektrisk konstant

Vattenmolekylen är extremt polär. Detta återspeglas i dess dielektriska konstant (78,4 till 25 ° C), vilket är överlägset den för andra vätskesubstanser. Genom att ha en hög polaritet kan den lösa upp ett stort antal jon- och polära föreningar. Det är av denna anledning som han betraktas som det universella lösningsmedlet.

Det kan tjäna dig: calcogens eller amfumos

Diffusion

Vattendiffusion med ett rör. Källa: Pxhere.

En av de nyfikna avvikelserna i flytande vatten är att det diffunderar mycket snabbare än den uppskattade genom ett hål som reduceras efter storlek. Vätskorna med allmän regel ökar hastigheten när de går genom smalare rör eller kanaler; Men vatten accelererar mer drastiskt och våldsamt.

Makroskopiskt kan detta observeras genom att variera det tvärgående området för rören genom vilket vatten cirkulerar. Och nanometriskt kan detsamma göras men med användning av kolananorör, enligt datorstudier, som hjälper till att klargöra förhållandet mellan molekylstruktur och vattendynamik.

Densitet

Det nämndes i början att isen har en täthet mindre än vatten. Utöver detta når detta ett maximivärde runt 4 ° C. Kylde vattnet under denna temperatur, densiteten och det kallare vattnet börjar minska; Och slutligen, nära 0 ° C, faller densiteten till ett minimivärde, isen.

En av de viktigaste konsekvenserna av detta är inte bara att isberg kan flyta; Men också gynna livet. Om isen var tätare, skulle den sjunka och svalna djupet för att frysa dem. Sedan skulle havet svalna från botten upp och bara vara en vattenfilm tillgänglig för marin fauna.

Dessutom, när vattnet filtreras genom klipparna av klipporna, och temperaturen sjunker, expanderar det när det fryser, främjar dess erosion och yttre och inre morfologi.

Lätt vatten och tätt vatten

När isen flyter fryser ytan på sjöarna och floderna, medan fisken kan fortsätta att leva i djupet, där syre upplöses väl och temperaturen är över eller under 4 ° C.

Å andra sidan anses det flytande vattnet faktiskt inte vara idealiskt homogent, men består av strukturella aggregat med olika tätheter. På ytan är det lättare vattnet beläget, medan det är innerst, det tätaste.

Kan tjäna dig: Chon

Sådana "vätskevätske" övergångar "är emellertid endast märkbara i överflödigt vatten och under simuleringar med högt tryck.

Isutvidgningar

En annan karakteristisk avvikelse är att isen minskar sin smälttemperatur när trycket ökar; Det vill säga vid större tryck smälter is vid lägre temperaturer (under 0 ° C). Det är som om isen istället för att drabbas av tryckets frukt.

Detta beteende strider mot andra fasta ämnen: ju större trycket på dem, och därför, deras sammandragning, kommer de att kräva en högre temperatur eller värme för att smälta och därmed kunna separera sina molekyler eller joner.

Det är också värt att nämna att is är en av de mest hala fasta ämnena i naturen.

Ytspänning

Insekt som går på vattenytan. Källa: Pixabay.

Slutligen, även om ett par avvikelser knappt har nämnt (av de cirka 69 som är kända och många andra att upptäcka), har vattnet en onormalt stor ytspänning.

Många insekter drar nytta av den här egenskapen för att gå på vatten (överlägsen bild). Detta beror på att dess vikt inte utövar tillräcklig styrka för att bryta ytspänningen i vattnet, vars molekyler istället för att expandera, drabbas, förhindra att området eller ytan ökar.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Barn och vetenskap. (2004). Vattenavvikelsen. Återhämtat sig från: vägar.org
3. Kapellmartin. (2019). Anomala egenskaper hos vatten. Vattenstruktur och vetenskap. Återhämtad från: 1.lsbu.Växelström.Storbritannien
4. Chimispiega. (2 februari 2014). Vatten: Det udda fallet runt oss. Chimicare. Återhämtat sig från: chimicare.org
5. Nilsson, a., & Pettersson, L. G. (2015). Det strukturella ursprunget för anomala egenskaper hos flytande vatten. Nature Communications, 6, 8998. Doi: 10.1038/ncomms9998
6. Iieh. (2 juli 2014). Vattenavvikelser. Evolution och miljö: Institutet för forskning om mänsklig evolution till.C. Återhämtat sig från: iieh.com
7. Pivetta marcos. (2013). Den konstiga sidan av vattnet. Pesquisa fapesp. Återhämtat sig från: tidningen.Faps.Bras