الخواص الفيزيائية للماء
التوتر السطحي
يعتمد التوتر السطحي بشكل رئيسي على التجاذب الحاصل بين جزيئات السائل، وعلى الغازات، أو المواد الصلبة، أو السائلة المتلامسة معه، ويظهر سطح السائل بسبب هذه الخاصية على شكل غشاء مرن ممتد، وتتمكن بعض الحشرات بسببها من الوقوف على سطح الماء،[1]ويؤدي وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء، إلى امتلاكه توتراً سطحياً مرتفعاً.[2]
الضغط البخاري
يمتلك الماء خاصيّة الضغط البخاري والتي يمكن تفسيرها بأنّها ضغط البخار الناتج عن تبخر السائل أو الصلب فوق السائل أو الصلب داخل حاوية مغلقة، وبسبب وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء فإن ضغط البخار يُعد منخفضاً بالنسبة للماء، حيث إن هناك عدداً قليلاً من جزيئات الماء التي تمتلك القدرة على الهروب من سطح السائل، والدّخول في حالة البخار، لذلك يعد التبخر بطيئاً، ويؤثر البخار بضغط قليل داخل الوعاء المغلق، ومن الجدير بالذكر هنا أن الضغط البخاري يتأثر بدرجة الحرارة؛ حيث يؤدي ارتفاعها إلى إطلاق المزيد من الجزيئات من سطح السائل، مما يزيد من الحركة فوق سطحه، وزيادة الضغط في مرحلة البخار.[2]
الحرارة النوعية
يمتلك الماء القدرة على مقاومة التغيرات الشديدة في درجة الحرارة، ويعود سبب ذلك إلى امتلاكه حرارة نوعية وحرارة تبخّر مرتفعة، مما يعني الحاجة إلى الكثير من الطاقة لكسر الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء، كما أن حرارة التبخر المرتفعة لها أثر كبير في عمليّة التبريد، لذلك تتعرق الكثير من الحيوانات للحفاظ على برودة أجسادها.[3]
الذائبية
يمتلك الماء القدرة على إذابة العديد من المواد المختلفة، ويُمكن اعتباره بمثابة مذيب عالمي؛ حيثُ يمتلك الماء القدرة على إذابة مواد أكثر من أي سائل آخر، وهو يستطيع أثناء جريانه من خلال الأرض أو في جسم الإنسان، أن يحمل معهُ المواد الكيميائية، والمعادن، وكذلك المواد الغذائية.[4]
التأين الذاتي للماء
يعتبر الماء مركّباً متأيناً ذاتياً، وذلك يعني أنه عند حدوث تصادم جزيئين من الماء، فقد يؤدي ذلك إلى نقل أيون الهيدروجين من جزيء إلى آخر، مما ينتج عنه أيون الهيدرونيوم الموجب الشحنة (+H)، وأيون الهيدروكسيد سالب الشحنة (OH-).[5]
الكثافة
تعتبر الحالة الصلبة في معظم المواد أكثر كثافة من الحالة السائلة، عدا الماء الذي يكون أقل كثافة في المرحلة الصلبة مقارنة في الحالة السائلة، ويعود سبب ذلك إلى وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته، ومما يدل على ذلك حقيقة أن البحيرات والانهار تتجمد من الأعلى إلى الأسفل.[3]
عندما تكون درجة الماء 4 درجات مئوية فهذا يعني أن الماء لا يزال سائلاً، وعندما يبرد الماء على السطح، فإن ذلك سيؤدي إلى زيادة كثافته ونزوله للأسفل، وعندما تقترب المياه من نقطة التجمد أي صفر درجة مئوية، فإنها ستصبح أقل كثافة من الماء المحيط بها، مما يؤدي لارتفاعها إلى أعلى الماء.[6]
المراجع
- ↑ "Surface tension", www.britannica.com, Retrieved 21-7-2018. Edited.
- ^ أ ب "Physical Properties of Water", www.ck12.org, Retrieved 21-7-2018. Edited.
- ^ أ ب Anne Marie Helmenstine, Ph.D (14-6-2017), "Properties of Water"، www.thoughtco.com, Retrieved 21-7-2018. Edited.
- ↑ "Water Questions & Answers Why is water the "universal solvent"", www.water.usgs.gov,2-12-2016، Retrieved 26-7-2018. Edited.
- ↑ "(Self-Ionization of Water (Kw", www.ck12.org, Retrieved 26-7-2018. Edited.
- ↑ John P. Rafferty , "Why Does Water Freeze from the Top Down"، www.britannica.com, Retrieved 28-7-2018. Edited.
