الصيغة الكيميائية للماء هي h
الماء هو العنصر الأساسي في حياتنا اليومية، فقال الله تعالى في سورة الأنبياء آية رقم 30: “وجعلنا من الماء كل شيء حي”، ومن خلال الموسوعة سنجيب على سؤال ما هي الصيغة الكيميائية للماء ونتعرف على أهمية وخصائص الماء المختلفة.
الصيغة الكيميائية للماء هي h
نظرا لأهمية الماء في حياة الإنسان والكون بشكل عام، يشغل الماء حوالي 70% من مساحة الكرة الأرضية وحوالي 30% فقط من مساحة اليابسة.
- لم تكن الصيغة الحقيقية للماء هي H، لأن هذا الرمز يمثل عنصر الهيدروجين الذي يعد أحد مكونات الماء.
- يتكون الماء من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين ، لذا فإن الصيغة الكيميائية للماء هي H2O.
- تحتاج المعادلات الكيميائية التي تتم في المختبرات إلى الماء في معظم الحالات، لإنتاج تفاعلات كيميائية محددة أو كوسط متعادل للتفاعل.
- بعض التفاعلات الكيميائية تحتاج إلى استخدام كواشف لاكتشاف مركبات معينة، وأمثلة لهذه الكواشف هي عباد الشمس أو الميثيل البرتقالي أو الماء، حسب ما يحتاجه المعادلة الكيميائية.
- يستخدم جزئ الماء في التفاعلات الكيميائية التالية: تفاعلات التبلور والإذابة (وهي أشهر عمليات التفاعل الكيميائي لجزيء الماء) وعمليات الاستخلاص.
- ينتج جزئ الماء من التفاعلات الكيميائية التالية: يتكون من اتحاد غاز الأكسجين بالمواد الغذائية في أجسام الكائنات الحية، ويتم إنتاجه أيضا من خلال حرق جزيئات الهيدروجين عند وجود غاز الأكسجين.
- عندما يتعرض لدرجة حرارة عالية ، يتفكك الماء إلى أجزاء ، أو عندما يمر به تيار كهربائي.
- تصف الماء حالات المادة الثلاثة، فهي تشمل الحالة الصلبة والحالة السائلة والحالة الغازية.
- عندما تكون الماء في حالته العادية، فإنها تكون في حالة سائلة. وعندما يتجمد، فإنها تكون في حالة صلبة. وعندما يغلي ويتحول إلى بخار، فإنها تكون في حالة غازية.
التحليل الكيميائي للماء (التفاعلات الكيميائية)
تقاس التحاليل الكيميائية للماء في المعادلات والتفاعلات الكيميائية لتحديد القيمة الحمضية للماء ومعرفة عدد الروابط التساهمية والأيونية بين الجزيئات والصيغة الكيميائية الحقيقية لجزيء الماء.
- يستخدم الماء في بعض التفاعلات الكيميائية لمعرفة نوع الماء المستخدم وفي أي حالة (صلبة أم سائلة أم غازية).
- يتضمن ذلك معرفة نسبة الغازات والشوائب الموجودة في الماء، ونقاوة الماء ودرجة تلوثه، وتحديد مصدر الماء سواء من مياه الأمطار أو المياه الجوفية أو ماء البحر أو النيل.
- تتم التفاعلات الكيميائية في المختبرات الخاصة بها، وتستخدم الأجهزة والأدوات اللازمة لقياس النسب والكميات المختلفة للماء والعناصر المشتركة في التفاعل الكيميائي.
- عند إجراء تفاعل كيميائي لإنتاج جزئ الماء، يتحد كلا من ذرتي الهيدروجين مع ذرة الأكسجين لتكوين (H2O)
- يستخدم جزء الماء الناتج عن تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين في العديد من التفاعلات الكيميائية لدراسة الخصائص الكيميائية والفيزيائية للماء في مختلف الحالات.
- عند تفاعل ذرة من غاز الميثان مع ذرتين من غاز الأكسجين، يتم إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون وذرتين من جزيء الماء: CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
- عندما يتفاعل غاز الإثيلين مع ثلاث ذرات من غاز الأكسجين، يتكون غاز ثاني أكسيد الكربون وماء في شكل جزيئين: C 2 H 4 ( g ) +3O 2 ( g ) → 2C O 2 ( g ) + 2H 2 O ( ℓ )
- عندما تتفاعل ذرات غاز الإيزوبوبانول مع تسع ذرات غاز الأكسجين، يتكون ست ذرات غاز ثاني أكسيد الكربون وثمانية جزيئات من الماء: 2C 3 H 7 OH + 9O 2 → 6CO 2 + 8H 2 O
- تتفاعل أربع ذرات من غاز الأمونيا مع خمس ذرات من غاز الأكسجين لتشكيل أربع ذرات من أكسيد النيتريك وست جزيئات من الماء: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
- يتم إنتاج ماء جزئي مع تطاير غاز ثاني أكسيد الكربون وتشكل كربونات الصوديوم من تفاعل بيكربونات الصوديوم: 2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O
- تتزن المعادلات الكيميائية بشكل صحيح عن طريق حساب عدد الذرات للعنصر الواحد في الجزء الأول من المعادلة الكيميائية، ثم التأكد من نفس العدد للعنصر نفسه في الجزء الثاني من المعادلة. إذا كان العدد الذري للعنصر الواحد متساوي في كلا الجزئين، فإن المعادلة متوازنة.
الخصائص الكيميائية للماء
تتضمن الصيغة الكيميائية للماء بعض الخصائص التي يشاركها جزيء الماء H2O في بعض التفاعلات الكيميائية المختلفة لفهم حالاته المختلفة وبعض التغيرات التي تحدث له، ومن الخصائص الكيميائية لجزيء الماء:
خاصية الإذابة
فالماء هو مذيب قطبي قادر على ذوبان معظم المواد مثل الأملاح وما شابه ذلك، بسبب وجود أيونات حرة في جزيئات الماء.
خاصية التعادل
- الماء بطبيعته متعادل كيميائيا ولا ينتمي إلى المواد الحمضية أو القاعدية، ويثبت ذلك من خلال جهاز (PH) المستخدم في المعامل الكيميائية.
- الجهاز مرقم من 1 إلى 14، حيث يمثل الأحماض الأرقام من 1 إلى 7، والقواعد من 7 إلى 14، وبالنسبة للمتوازنات مثل ماء الجزء، يمثلها الرقم 7 في جهاز قياس الحموضة.
خاصية التوصيل للكهرباء
بسبب احتواء الماء على الأملاح، تم تحقيق توصيل الماء للكهرباء بشكل جيد.
الخاصية الحرارية
يتمتع الماء بنقطة غليان تصل إلى 100 درجة مئوية أكثر من غيره، وتتفاوت درجة غليان الماء حسب الوسط الذي يتم غليه فيه.
خاصية الكثافة
تتغير كثافة الماء في كل حالة لها، سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية، حيث تزداد كثافة الماء عندما تكون في حالتها الصلبة، وتنخفض في الحالة السائلة، وتنخفض أكثر في الحالة الغازية حتى تصبح غير موجودة.
خاصية الترابط
من المعروف أن جزئيات الماء قوية في الترابط والتماسك، ومن الصعب كسر روابطها التساهمية أو انفصالها عن بعضها البعض.
الخاصية الإسموزية
هي الخاصية التي تعنى بحركة جزيئات الماء في اتجاهات متعددة.
خاصية التبخر
أعلى درجات الغليان والتبخر تعود إلى جزيئات الماء، على الرغم من قوة التماسك بين روابط جزيئات الماء، إلا أنها يمكن تبخيرها وتحليلها وتفكيكها بواسطة طرق كيميائية محددة.
خاصية التفكك المائي
يتحلل الماء إلى غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين من خلال التفاعلات الكيميائية والمعادلات.
الخصائص الفيزيائية للماء
لنلق نظرة على بعض الخواص الفيزيائية لجزيء الماء H2O، حيث ترتبط بشكل كبير بالخواص الكيميائية للماء، وتتغير بعض الخواص الثابتة للماء من خلال تفاعلات وطرق معينة، وتتم هذه التفاعلات تحت شروط وأجهزة معينة لتغيير الحالات المستقرة للماء.
خاصية التوتر السطحي
من بين الخصائص الفيزيائية البارزة للماء ، والتي يمكن أن تحدث لبعض جزيئات الماء إذا لم تجد تماسكا أو جذبا من جزيئات أخرى حولها.
خاصية التلاصق
هذه الخاصية يمكن أن تتسبب في توتر سطحي لجزيئات الماء، وهي قوة جذب عالية للماء بين جزيئاته، حيث أن جزيء الماء الوحيد الذي يتمتع بهذه الخاصية بقوة.
خاصية الشذوذ
- تتمتع تفاصيل الماء بخاصية الانحراف، وهي تتعلق بالتغيرات في كثافة الماء، فمثلما ذكرنا خاصية الكثافة في الخصائص الكيميائية للماء.
- يزداد الكثافة للماء عند تجمده وتصلبه، ويتمدد حجم الماء بزيادة تجمده.
- تتناقص كثافة الماء تدريجيا من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة إلى الحالة الغازية أثناء تبخر الماء.
من خلال المحتوى السابق، قد أثبتنا أن العبارة (الصيغة الكيميائية للماء هي h) هي عبارة خاطئة، والصيغة الحقيقية التي تعبر عن جزء الماء هي الصيغة (H2O)، وكيفية استنتاج هذه الصيغة للماء من خلال التفاعلات الكيميائية المختلفة.
يمكنك من خلال موقع الموسوعة العربية الشاملة الاطلاع على المزيد عن خواص وتفاعلات وأهمية الماء المختلفة:
- ما نوع جزيء الماء واهم خصائصه
- تعريف الماء وخصائصه وأهميته
- كمية بخار الماء في الغلاف الجوي تسمى
- ما يحدث لبخار الماء عندما يرتفع إلى الأعلى
- اهمية الماء للجسم
- بحث عن الماء وفوائده وخصائصه