خصائص الماء النقي كما سنجيب عن هل الماء النقي محلول وما هي أهم خصائص الماء الحرارية أيضا سنتحدث عن خصائص الماء الكيميائية كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
خصائص الماء النقي
1-التمدد
تتمدد المادة بشكل طبيعي ، وهي تسخين وتتقلص عند التجمد ولكن مع الماء يكون العكس تمامًا ، عند تسخينها أو تبريدها بين 4 درجات مئوية و 0 درجة مئوية ، عند التبريد أقل من 4 درجات مئوية ، يتمدد الماء وبالتالي يزداد حجمه ، لذا فإن حجم الجليد عند 0 درجة مئوية أكبر من حجم الماء عند 0 درجة مئوية ، ويتقلص الماء من 0 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية ثم يتمدد كالمعتاد مع ارتفاع درجة الحرارة.
عند تسخين المياه عند 0 درجة مئوية ، ينقبض الماء وبالتالي ينخفض حجمه ، يحدث هذا حتى 4 درجات مئوية على الماء المتجمد ، يزداد حجمه بحوالي 10٪.
2-الحالة
توجد المياه النقية في جميع الحالات الثلاث على شكل صلب (جليد) ، سائل (ماء) وغازي (بخار أو بخار ماء).
3-نقطة تجمد الماء
يتجمد الماء النقي إلى ثلج صلب عند درجة حرارة 0 درجة مئوية وعند 760 مم من ضغط الزئبق ، إذا احتوى الماء على شوائب ، فإنه يتجمد عند درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية.
وجود الشوائب يقلل من درجة التجمد، أيضًا عند الضغط العالي ، يتجمد الماء عند درجة حرارة أقل بقليل من 0 درجة مئوية، لهذا السبب ، في الجبال عند ضغط جوي أقل ، يتجمد الماء عند درجة حرارة أعلى بقليل من 0 درجة مئوية.
4-نقطة غليان الماء
يغلي الماء النقي عند 100 درجة مئوية وعند 760 ملم من ضغط الزئبق ، عند الضغط العالي ، تكون نقطة الغليان أكثر من 100 درجة مئوية ، عندما يكون الضغط مرتفعًا ، لا تستطيع جزيئات بخار الماء الهروب بسهولة من السطح ، هذا هو سبب طهي الطعام بشكل أسرع في حلة الضغط ، عند الضغط المنخفض أو على الجبال العالية ، يغلي الماء عند درجة حرارة أقل بقليل من 100 درجة مئوية ، هذا لأن جزيئات الماء أكثر حرية في الهروب من سطح الماء.
5-مادة مستقرة
الماء مادة مستقرة ، يتم تقسيمه إلى مكوناته H2 و O2 عندما نقوم بتسخين الماء إلى ما بعد 500 درجة مئوية ، بدلاً من ذلك ، يكسر التحليل الكهربائي تركيب الماء إلى H2 و O2 ، وأثناء التجمد والغليان ، لا تتحلل جزيئات الماء.
6-الكثافة
كثافة الماء الصلب ، أي أن الجليد أقل من كثافة الماء السائل في درجة حرارة الغرفة ، هذا هو السبب في أن مكعبات الثلج تطفو في الماء ، ومن ثم فهو أخف من الماء تعرَّف كثافة مادة ما بأنها كتلتها لكل وحدة حجم رياضيًا ، والمياه النقية لها أقصى كثافة عند 4 درجات مئوية والحد الأدنى للكثافة عند 0 درجة مئوية ، الجليد أخف وزنًا ويطفو في الماء.
وبالتالي ، فإن حجم الماء النقي يكون عند 4 درجات مئوية والحد الأقصى للحجم عند 0 درجة مئوية ، الماء البارد جدًا عند حوالي 4 درجات مئوية هو الترتيب الأكثر تعبئة ، وهذا يعني أنه بالنسبة لنفس كتلة الجليد والماء ، يكون حجم الجليد أكبر من حجم الماء ، بمعنى آخر يزداد حجم الماء عند التصلب بينما تظل الكتلة كما هي ، لذلك يتمدد الماء في الحجم عندما يتصلب في الجليد ، لكن مع السمن أو الزيت يكون العكس تماما. يتوسعون في التسخين ويتقلصون عند التجميد ،عادة 1 سم 3 سم مكعب من الماء لها كتلة 1 جرام ، وهذا يعني أن كثافة الماء هي 1 جم / سم مكعب.
7-مذيب جيد
الماء مذيب ممتاز ، العديد من المواد تشكل المحاليل المائية ، لذلك ، يذوب المعروف باسم المذيب العالمي ، ويُعرف محلول مادة في الماء بمحلول مائي.
8-السعة الحرارية للماء
السعة الحرارية لمادة ما هي الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارتها بدرجة واحدة ، السعة الحرارية للماء هي الأعلى بين جميع السوائل ، السعة الحرارية للماء هي الأعلى بين جميع السوائل.
هل الماء النقي محلول
1-الماء من أكثر المكونات الموجودة على سطح الكرة الأرضية، يشكل الماء 70% من سطح كوكب الأرض، للماء عدة صور منه الصلب، والسائل، والغازي.
2- الماء هو أصل كل شيء على سطح الأرض، ويدخل الماء في كافة التفاعلات الكيميائية التي تحدث على سطح الكرة الأرضية.
3- والماء هو أهم المذيبات على سطح الأرض أيضًا، وكافة المواد تذوب في الماء بسهولة.
خصائص الماء الحرارية
1-يتمتع الماء بسعة حرارية عالية جدًا تبلغ 4181.4 جول / (كجم · كلفن) عند 25 درجة مئوية – وهي ثاني أعلى نسبة بين جميع الأنواع غير المتجانسة (بعد الأمونيا ) ، بالإضافة إلى درجة حرارة عالية للتبخر (40.65 كيلو جول / مول أو 2257 كيلو جول / كجم عند نقطة الغليان العادية) ، وكلاهما ناتج عن الرابطة الهيدروجينية الواسعة بين جزيئاته. تسمح هاتان الخواص غير المعتادة للمياه بتلطيف مناخ الأرض عن طريق التخفيف من التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة. تراكمت معظم الطاقة الإضافية المخزنة في النظام المناخي منذ عام 1970 في المحيطات.
2-المحتوى الحراري المحدد للانصهار (المعروف أكثر باسم الحرارة الكامنة) للماء هو 333.55 كيلو جول / كجم عند 0 درجة مئوية: نفس كمية الطاقة المطلوبة لإذابة الجليد بالنسبة للثلج الدافئ من -160 درجة مئوية حتى نقطة الانصهار أو لتسخين نفس الكمية من الماء بحوالي 80 درجة مئوية. من المواد الشائعة ، فقط الأمونيا أعلى. هذه المقاومة يضفي خاصية ذوبان على الجليد من الأنهار الجليدية و جليد . قبل وبعد ظهور التبريد الميكانيكي ، كان الثلج ولا يزال شائع الاستخدام لتثبيط تلف الطعام.
3-ترجع هذه التأثيرات إلى تقليل الحركة الحرارية مع التبريد ، مما يسمح لجزيئات الماء بتكوين المزيد من الروابط الهيدروجينية التي تمنع الجزيئات من الاقتراب من بعضها البعض.
4-بينما تحت 4 درجات مئوية ، فإن كسر الروابط الهيدروجينية بسبب التسخين يسمح لجزيئات الماء بالتجمع بشكل أقرب على الرغم من الزيادة في الحركة الحرارية (التي تميل إلى توسيع السائل) ، يتوسع الماء فوق 4 درجات مئوية مع زيادة درجة الحرارة. الماء بالقرب من نقطة الغليان أقل كثافة بنحو 4٪ من الماء عند 4 درجات مئوية (39 درجة فهرنهايت)
5-تحت الضغط المتزايد ، يخضع الجليد لعدد من التحولات إلى أشكال متعددة أخرى ذات كثافة أعلى من الماء السائل ، مثل الجليد II ، والجليد III ، والجليد غير المتبلور عالي الكثافة (HDA) ، والجليد غير المتبلور عالي الكثافة (VHDA).
6-تبلغ السعة الحرارية النوعية للجليد عند -10 درجة مئوية 2030 جول / (كجم · كلفن) والسعة الحرارية للبخار عند 100 درجة مئوية هي 2080 جول / (كجم · كلفن
7-تبلغ كثافة الماء حوالي 1 جرام لكل سنتيمتر مكعب (62 رطل / قدم مكعب): تم استخدام هذه العلاقة في الأصل لتحديد الجرام.
تختلف الكثافة باختلاف درجة الحرارة ، ولكن ليس خطيًا: مع زيادة درجة الحرارة ، ترتفع الكثافة إلى ذروتها عند 3.98 درجة مئوية (39.16 درجة فهرنهايت) ثم تنخفض ؛ هذا أمر غير معتاد. الجليد العادي السداسي هو أيضًا أقل كثافة من الماء السائل – عند التجميد ، تقل كثافة الماء بحوالي 9٪.
خصائص الماء الكيميائية
1-يتحلل كهربائياً، ليعطي الأكسجين والهيدروجين.
2-مركب مستقر كيميائياً.
3-يعتبر المركب الوحيد الذي لا يحترق ولا يساعد على الاحتراق.
يتفاعل مع الفلزات، بالشكل التالي:
-فلزات تتفاعل مع الماء البارد، مثل: الصوديوم، والكالسيوم، والبوتاسيوم.
-فلزات تتفاعل عند تسخينها مع بخار الماء، مثل: الخارصين والمغنيسيوم.
-تميل جزيئات الماء إلى التفاعل كمجموعات مترابطة، وليس كجزيئات منفصلة، كما تحتوي هذه المجموعات على فراغات.
-خاصية التعادل الحمضي، حيث إنّ مركب الماء متعادل كيميائياً، ولا يمكن اعتباره بأنّه مادّة حمضيّة، أو اعتباره مادّة قاعدية، وتساوي درجة حموضته أو قاعدته سبعة.
