מאפיינים כימיים של מים

מים הם התרכובת הכימית הידועה ביותר מאז ימי קדם, ובמשך זמן רב הם נחשבו לאלמנט. זה היה עד 1783, אז הוכח כי מים הם תוצר של שילוב של מימן וחמצן.

המאפיינים הכימיים של מים הם כדלקמן:

• הוא ניטרלי מבחינה כימית, ה- pH שלו הוא 7.
• הוא מורכב משני אטומי מימן ואטומי חמצן אחד.
• בתנאים רגילים של לחץ וטמפרטורה, יש לו מצב נוזלי.
• נקודת ההתכה שלו היא 0 מעלות צלזיוס.
• נקודת הרתיחה שלה היא 100 מעלות צלזיוס.
• משקלו האטומי הוא 18.
• צפיפות: 1.
• משקל: 1 גרם / ס"מ³
• הוא ממיס את רוב החומרים, ולכן הוא נקרא ממס אוניברסלי.
• חסר ריח
• חֲסַר צֶבַע
• חֲסַר טַעַם

מאפייני המים הם נקודת המוצא לקביעת מאפיינים מסוימים של אלמנטים אחרים. לפיכך, למים יש צפיפות גבוהה ביותר ב -4 מעלות צלזיוס. זוהי נקודת הייחוס לקביעת צפיפות שאר החומרים והיסודות. בתנאים אלה יש למים צפיפות 1. בנוסף, סנטימטר מעוקב של מים גם ב -4 מעלות צלזיוס הוא נקודת הייחוס לקביעת יחידת המשקל של המערכת המטרית העשרונית. שוקל סנטימטר אחד של מים גרם אחד.

נקודת התייחסות נוספת שנקבעה ממאפייני המים הן נקודות הרתיחה והקפאה המולידות את קנה המידה של טמפרטורה במעלות צלזיוס: בהיותם בגובה פני הים, נקודת הרתיחה של המים היא ההתייחסות לקביעת 100 מעלות הסולם מַעֲלוֹת צֶלסִיוּס; ואילו נקודת ההיתוך שלה, כלומר כאשר היא עוברת את המצב המוצק, היא 0 ° C.

מנקודת מבט כימית, מים הם אחד התרכובות החשובות ביותר. בצורה טבעית הוא נמצא במצב נוזלי, מוצק וגזי, תלוי בתנאי האטמוספירה ובטמפרטורה שבה הוא נמצא. 70 אחוז משטח כדור הארץ תפוס על ידי מים.

כתרכובת כימית, היא אחת היציבות ביותר, שכן מעל נקודת הרתיחה שלה היא שומרת על שלה מולקולות שלמות בטמפרטורות של עד 1600 מעלות צלזיוס, כמו גם בטמפרטורות נמוכות מאוד, אלה הקרובות לאפס מוּחלָט.

בהיותם מורכבים משני אטומי מימן ואטום חמצן אחד, יש למים מאפיינים של חומצה (+ H) והן של בסיס (-OH), כך שבתנאי טוהר, המים הם ניטרליים, כלומר, הם לא חומציים ולא אלקליין, מכיוון שהם נשארים בשיווי משקל. זה משמש לקביעת נקודת האמצע או נקודת שיווי המשקל בסולם החומציות או בסולם ה- pH, שבו מים טהורים הם בעלי pH של 7, כלומר הם ניטרלים כימית.

הרלוונטיות העיקרית של מים בכימיה היא שהם ממיסים את רוב החומרים, ולכן הם ידועים כממס האוניברסלי. במים הוא מתמוסס במוצקים כמו מלחים, כמה תחמוצות וחומרים אורגניים; נוזלים כגון אלכוהול וגזים כגון פחמן דו חמצני, חומצה הידרוכלורית או אמוניה. בתמיסות מימיות רבות, מצב המשפיע על מסיסות החומרים הוא טמפרטורה. על ידי העלאת הטמפרטורה, הוא מעדיף פירוק של מוצקים ונוזלים; בעוד שהירידה בטמפרטורה מעדיפה פירוק גזים.

במצבם הטהור אין למים ריח, טעם או צבע, כלומר הם חסרי ריח, חסרי צבע וחסרי טעם. מים טהורים הם מוליכים גרועים של חשמל עם מאפייני בידוד. עם זאת, בתנאים טבעיים, המים אינם טהורים לחלוטין. הוא מכיל תמיד כמות מסוימת של גזים מומסים, מינרלים וחומרים אחרים המשנים את מאפייני המוליכות והחומציות החשמלית שלהם במידה פחותה או פחות. שני מאפיינים אלה קשורים זה בזה. בכך שהם מכילים מתכות מומסות, מלחים או גזים, הם מתנתקים ליונים המשנים את המוליכות החשמלית של המים, מה שהופך אותם לאלקטרוליט. מצב מים אלקטרוליטי זה הכרחי לכל החיים, מכיוון שחומרים רבים שאורגניזמים זקוקים להם עוברים דרך קרומי התאים כשהם מיוננים במדיום הנוזלי.

כדי להשיג מים טהורים, המים רותחים והאדים שנוצרים עוברים דרך מערכת קירור בה הם מתעבים, הנוזל נופל למיכל אחר. תהליך זה נקרא זיקוק. באמצעות זיקוק, כל עוד טמפרטורת הרתיחה נשלטת, אדי המים עוזבים את המיכל בעוד אלמנטים מומסים אחרים, בהיותם כבד יותר ועם נקודת רתיחה או אידוי גבוהה יותר, נשאר בתחתית המיכל, כך שהמים שנוצרו נקיים מהחומרים שהיו להם מומס. עם זאת, לעיתים ישנם חומרים שנותרו לאחר הזיקוק, ולכן נעשה תהליך זיקוק שני. המים המופקים בתהליך זה ידועים גם כמים מזוקקים כפולים.