De vannavvik er de egenskapene som skiller og posisjonerer det som det viktigste og spesielle flytende stoffet av alle. Fysisk og kjemisk viser vann en enorm forskjell i forhold til andre væsker, til og med over forventningene og teoretiske beregningene. Kanskje det er så enkelt og samtidig så komplisert som selve livet.
Hvis karbon er hjørnesteinen i livet, tilsvarer vann dets væske. Hvis det ikke var unikt og uforlignelig, ville produktet av dets anomalier, karbonbindinger som utgjør de biologiske matrisene, ikke være til nytte; oppfatningen av livet ville smuldre opp, havene ville fryse helt og skyene ville ikke bli hengt opp på himmelen.
Vanndamp er mye lettere enn andre gasser, og dens interaksjon med atmosfæren resulterer i dannelse av skyer; væsken er betydelig tettere i forhold til gassen, og denne forskjellen i dens tetthet ser forsterket ut i forhold til andre forbindelser; og det faste stoffet, anomalt, har en mye lavere tetthet enn væsken.
Et eksempel på sistnevnte observeres i det faktum at isfjell og is flyter i flytende vann, et produkt med lavere tetthet..
Artikkelindeks
Vann viser alvorlig motstand mot å øke temperaturen fra en varmekilde. Derfor må kilden levere nok varme til å tvinge vannet til å heve temperaturen en grad celsius; det vil si at dens spesifikke varme er høy, mer enn den for noen vanlig forbindelse, og har en verdi på 4,166 J / g · ºC.
Mulige forklaringer på dens avvikende spesifikke varme skyldes det faktum at vannmolekylene danner flere hydrogenbindinger, på en ordentlig måte, og varmen blir spredt for å øke vibrasjonene til slike broer; Ellers ville ikke vannmolekylene vibrere ved en høyere frekvens, noe som betyr en temperaturøkning..
Når molekylene har blitt termisk begeistret, tar de derimot tid til å gjenopprette den opprinnelige tilstanden til deres hydrogenbindinger; dette er det samme som å si at det tar tid å kjøle seg ned under normale forhold, og oppføre seg som et varmebeholder.
Strender viser for eksempel begge atferdene i forskjellige årstider. Om vinteren holder de seg varmere enn luften rundt, og om sommeren er de kjøligere. Av den grunn vil det være solfylt, men når du bader i sjøen, føles det kjøligere..
Vann har en veldig høy entalpi eller latent fordampningsvarme (2257 kJ / kg). Denne anomalien synergiserer med sin spesifikke varme: den oppfører seg som et reservoar og regulator av varme..
Molekylene må absorbere nok varme til å passere i gassfasen, og varmen hentes fra omgivelsene; spesielt på overflaten de er festet til.
Denne overflaten kan for eksempel være huden vår. Når kroppen trener frigjør den svette, hvis sammensetning i det vesentlige er vann (mer enn 90%). Svette absorberer varme fra huden for å fordampe, og gir følelsen av kjøling. Det samme skjer med jorda, som etter å ha fordampet fuktigheten, senker temperaturen og føles kaldere.
Vannmolekylet er ekstremt polært. Dette gjenspeiles i dens dielektriske konstant (78,4 ved 25 ° C), som er høyere enn for andre flytende stoffer. På grunn av sin høye polaritet er den i stand til å oppløse et stort antall ioniske og polære forbindelser. Det er av denne grunn at det blir ansett som det universelle løsningsmidlet.
En av de merkelige avvikene i flytende vann er at det diffunderer mye raskere enn estimert gjennom et hull som er redusert i størrelse. Væsker øker vanligvis hastigheten når de løper gjennom smalere rør eller kanaler; men vannet akselererer mer drastisk og voldsomt.
Makroskopisk kan dette observeres ved å variere tverrsnittsarealet til rørene som vannet sirkulerer gjennom. Og nanometrisk kan det samme gjøres, men ved å bruke karbonnanorør, ifølge beregningsstudier, som hjelper til med å avklare forholdet mellom molekylær struktur og dynamikk i vann..
Det ble nevnt i begynnelsen at is har lavere tetthet enn vann. I tillegg til dette når den en maksimumsverdi rundt 4ºC. Når vannet avkjøles under denne temperaturen, begynner tettheten å avta og det kaldere vannet stiger; og til slutt, nær 0 ° C, faller tettheten til en minimumsverdi, som for is.
En av hovedkonsekvensene av dette er ikke bare at isfjell kan flyte; men det favoriserer også livet. Hvis isen var tykkere, ville den synke og avkjøle dypet til frysepunktet. Da ville havene avkjøles fra bunnen og opp, og bare la en film med vann være tilgjengelig for marine fauna..
I tillegg, når vannet siver gjennom utsparingene av bergartene, og temperaturen synker, utvides det når det fryser, og fremmer dets erosjon og den ytre og indre morfologien..
Når isen flyter, fryser overflatene til innsjøer og elver, mens fisk kan fortsette å leve i dypet, der oksygen oppløses godt og temperaturen er over eller under 4 ° C..
På den annen side anses flytende vann faktisk ikke som ideelt homogent, men består av strukturelle aggregater med forskjellige tettheter. På overflaten ligger det letteste vannet, mens det er tettest i bunnen.
Imidlertid er slike "overganger" av væske-væske bare merkbare i superkjølt vann og under simuleringer med høyt trykk..
En annen karakteristisk anomali av vann er at is senker smeltetemperaturen når trykket øker; det vil si ved høyere trykk smelter isen ved lavere temperaturer (under 0 ° C). Det er som om isen, i stedet for å trekke seg sammen, utvides som et resultat av trykket.
Denne oppførselen er i strid med den for andre faste stoffer: jo større press på dem, og derfor vil deres sammentrekning kreve en høyere temperatur eller varme for å smelte og dermed være i stand til å skille molekylene eller ionene..
Det er også verdt å nevne at is er en av de mest glatte faste stoffene i naturen..
Til slutt, selv om bare et par avvik har blitt nevnt (av de rundt 69 som er kjent og mange andre som kan oppdages), har vann en unormalt høy overflatespenning..
Mange insekter benytter seg av denne eiendommen for å kunne gå på vannet (toppbilde). Dette skyldes at vekten ikke utøver nok kraft til å bryte overflatespenningen til vannet, hvis molekyler, i stedet for å utvide seg, trekker seg sammen, og forhindrer at området eller overflaten øker..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.