Kaj so vodne anomalije?

The Vodne anomalije So tiste lastnosti, ki jih ločujejo in postavljajo kot najpomembnejšo in posebno tekočo snov vseh. Fizično in kemično voda kaže veliko razliko glede na druge tekočine, ki celo presega teoretična pričakovanja in izračune. Morda je tako preprosta in hkrati kot zapletena kot življenje samo.

Če ogljik predstavlja temelj življenja, voda ustreza svoji tekočini. Če ne bi bil edinstven in neprimerljiv, produkt njihovih anomalij, ogljikove vezi, ki sestavljajo biološke matrike, ne bi storile ničesar; Dojemanje življenja bi se razpadlo, oceani bi v celoti zamrznili in oblaki ne bi bili suspendirani v nebesih.

Ledene gore in ledena telesa, ki plavajo po vodi. Vir: Pexels.

Vodna para je veliko lažja od drugih plinov, njegova interakcija z atmosfero pa povzroči nastajanje v oblaku; Tekočina je glede na plin bistveno bolj gosta in ta razlika v njegovi gostoti je videti poudarjena glede na druge spojine; In trdna anomalno predstavlja gostoto, ki je precej nižja od tekočine.

Primer slednjih opazimo v dejstvu, da ledene gore in led plavajo v tekoči vodi, kar je produkt njegove manjše gostote.

[TOC]

Specifična toplota

Plaže, še en naravni primer, kjer je specifična toplota vode makroskopsko opažena. Vir: Pixabay.

Voda kaže močno nasprotovanje, da bi povečal svojo temperaturo pred toplotnim virom. Zato mora vir zagotoviti dovolj toplote, da lahko prisili vodo, da dvigne temperaturo v centigradni stopnji; To pomeni, da je njegova specifična toplota velika, večja kot pri vsaki navadni spojini in ima vrednost 4.186 J/G · ° C.

Možne razlage za njegovo specifično nenormalno toplotno so posledica dejstva, da molekule vode na neurejeni način tvorijo več vodikovih mostov, toplota pa razprši, da poveča vibracije takšnih mostov; V nasprotnem primeru molekule vode ne bi vibrirale z večjo frekvenco, kar pomeni zvišanje temperature.

Lahko vam služi: pol -razvita formula: kaj je in primeri (metan, propan, butan ...)

Po drugi strani pa, ko so molekule toplotno navdušene, odlašajo, da vzpostavijo prvotno stanje svojih vodikovih mostov; To je enako, kot je potrebno, da se ohladi v normalnih pogojih, ki se obnaša kot toplotni rezervoar.

Plaže na primer obe vedenju kažejo na različnih postajah leta. Pozimi ostajajo vroča kot okoliški zrak in poleti hladneje. Zaradi tega bo naredil veliko sonca, ko pa se je kopal v morju.

Latentna toplota uparjanja

Voda ima entalpijo ali latentno toploto zelo visokega izhlapevanja (2257 kJ/kg). Ta anomalijska sinergija s svojo specifično vročino: obnaša se kot rezervoar in regulator toplote.

Njegove molekule morajo absorbirati dovolj toplote, da se lahko premaknejo na plinsko fazo, toplota pa jo pridobiva iz okolice; zlasti s površine, na katero se držijo.

Ta površina je lahko na primer naša koža. Ko se telo izvaja z sproščanjem, katere sestava je v vodnem bistvu (večja od 90%). Znoj absorbira toploto od kože, da se izhlapi in tako daje občutek osvežujočega. Enako se zgodi s tlemi, da se po pariranju vlage temperatura znižuje in se počuti hladneje.

Dielektrična konstanta

Molekula vode je izjemno polarna. To se odraža v njegovi dielektrični konstanti (78,4 do 25 ° C), kar je boljše od drugih tekočih snovi. Z visoko polarnostjo lahko raztopi veliko število ionskih in polarnih spojin. Zaradi tega velja za univerzalno topilo.

Lahko vam služi: kalkogeni ali amfumos

Difuzija

Difuzija vode s cevjo. Vir: pxhere.

Ena od radovednih nepravilnosti tekoče vode je, da se razprši veliko hitreje od ocenjene skozi luknjo, ki se zmanjša za velikost. Tekočine po splošnem pravilu povečajo svojo hitrost, ko tečejo skozi ožje cevi ali kanale; Toda voda pospešuje bolj drastično in nasilno.

Makroskopsko to lahko opazimo s spreminjanjem prečnega območja cevi, skozi katero voda kroži. In nanometrično je mogoče storiti enako, vendar z uporabo ogljikovih nanocevk, po računalniških študijah, ki pomagajo razjasniti razmerje med molekularno strukturo in dinamiko vode.

Gostota

Na začetku je bilo omenjeno, da ima led gostoto manjšo od vode. Poleg tega to doseže največjo vrednost okoli 4 ° C. Ohladili vodo pod to temperaturo, gostota in hladnejša voda se začne zmanjševati; In končno, blizu 0 ° C, gostota pade na minimalno vrednost, led.

Ena glavnih posledic tega ni le, da lahko ledene gore plavajo; ampak tudi naklonjeni življenju. Če bi bil led gostejši, bi potonil in ohladil globine, da bi jih zamrznil. Potem bi se morja od spodaj navzgor ohladila, saj je bil le vodni film, ki je na voljo za morsko favno.

Poleg tega se, ko se voda filtrira skozi vdolbine kamnin in se temperatura spušča, se širi pri zamrzovanju, spodbuja njegovo erozijo in zunanjo in notranjo morfologijo.

Lahka voda in gosta voda

Ko led plava, površina jezer in rek zamrzne, medtem ko ribe še naprej živijo v globinah, kjer se kisik dobro raztopi in je temperatura nad ali pod 4 ° C.

Po drugi strani se tekoča voda pravzaprav ne šteje za idealno homogeno, ampak je sestavljena iz strukturnih agregatov z različnimi gostotami. Na površini se nahaja lažja voda, medtem ko je globoko v sebi najgostejša.

Vam lahko služi: chon

Vendar so takšni "tekoči-tekoči" prehodi "opazni le v pretirani vodi in pod simulacijami z visokimi pritiski.

Širitve ledu

Druga značilna anomalija je, da led znižuje temperaturo taljenja, ko se tlak povečuje; Torej pri večjem tlaku se led topi pri nižjih temperaturah (pod 0 ° C). Kot da led namesto da bi sklenil pogodbo, širi plod pritiska.

To vedenje je v nasprotju z drugimi trdnimi snovmi: večji je pritisk na njih, zato bodo njihovi krčenci potrebovali višjo temperaturo ali toploto, da se talijo in bodo tako lahko ločili svoje molekule ali ione.

Omeniti velja tudi, da je led ena najbolj spolzkih trdnih snovi v naravi.

Površinska napetost

Žuželke, ki hodi po površini vode. Vir: Pixabay.

Nazadnje, čeprav je nekaj anomalij komaj omenilo (od približno 69, ki so znane in mnogi drugi, ki jih je treba odkriti), ima voda nenormalno veliko površinsko napetost.

Številne žuželke izkoristijo to lastnost za hojo po vodi (vrhunska slika). To je zato, ker njegova teža ne ima dovolj moči, da razbije površinsko napetost vode, katerih molekule namesto da bi se razširile, zbolele za območje ali površino.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Otroci in znanost. (2004). Anomalija vode. Okrevano od: ceste.org
3. Chaplin Martin. (2019). Anomalne lastnosti vode. Vodna struktura in znanost. Okrevano od: 1.LSBU.AC.Združeno kraljestvo
4. Chimispiega. (2. februar 2014). Voda: nenavaden primer okoli nas. Chimicare. Okrevano od: Chimicare.org
5. Nilsson, a., & Pettersson, L. G. (2015). Strukturni izvor anomalijskih lastnosti tekoče vode. Nature Communications, 6, 8998. Doi: 10.1038/NCOMMS9998
6. Iieh. (2. julij 2014). Vodne anomalije. Evolucija in okolje: Inštitut za raziskovanje človekove evolucije do.C. Okreval od: iieh.com
7. Pivetta Marcos. (2013). Čudna stran vode. Pesquisa fapesp. Okrevano od: revije.FAPESP.Br