الماء (H2O) هو المركب الكيميائي الأكثر وفرة على سطح الأرض، ويغطي 70 في المئة من الكوكب. في الطبيعة، المياه موجودة في الحالات السائلة، والصلبة والغازية. وهو يشكل التوازن الديناميكي بين السائل والغاز في حالات درجة الحرارة والضغط القياسية. في درجة حرارة الغرفة، هو السائل عديم الطعم وعديم الرائحة، ما يقرب من عديم اللون مع تلميح من اللون الأزرق. العديد من المواد تذوب في الماء ويشار إليها عادة باسم مذيب عام. وبسبب هذا،فإن الماء في الطبيعة نادرا ما يستخدم نقيا وبعض الخصائص قد تختلف عن تلك التي تتصف بها المادة النقية. ومع ذلك، هناك أيضا العديد من المركبات التي هي الأساس، إن لم يكن تماما، غير قابلة للذوبان في الماء. الماء هو المادة الوحيدة بطبيعة الحال التي تشترك وتتواجد في جميع حالات المادة الثلاثة الشائعة وإنه من الضروري لجميع أشكال الحياة على الأرض.[7] الماء يشكل 55٪ إلى 78٪ من جسم الإنسان.[8]
| الماء (H2O) | |
|---|---|
 | |
 |
 |
 | |
| الاسم النظامي (IUPAC) | |
Water, Oxidane |
|
| أسماء أخرى | |
Hydrogen oxide, خدعة أول أكسيد الهيدروجين (DHMO), Hydrogen monoxide, Dihydrogen oxide, Hydrogen hydroxide (HH or HOH), Hydric acid, Hydrohydroxic acid, Hydroxic acid, Hydrol,[1] μ-Oxido dihydrogen |
|
| المعرفات | |
| رقم CAS | 7732-18-5  |
| بوب كيم (PubChem) | 962 |
|
|
| الخواص | |
| الصيغة الجزيئية | H2O |
| الكتلة المولية | 18.01528(33) g/mol |
| المظهر | white solid or almost colorless, transparent, with a slight hint of blue, crystalline solid or liquid[2] |
| الرائحة | odorless |
| الكثافة | 999.9720 kg/m3 ≈ 1 t/m3 = 1 kg/l = 1 g/cm3 ≈ 62.4 lb/ft3 (liquid, maximum, at ~4 °C) 917 kg/m3 (solid) see text |
| نقطة الانصهار | 0.00 °س، 273 °ك، 32 °ف ([4]) |
| نقطة الغليان | 99.98 °س، 373 °ك، 212 °ف ([4]) |
| الذوبانية | soluble in ألكان هالوجينيs, C6H6, higher ألكانs, إيثرs, CFCs, مجموعة الفينيل, ألكان حلقيs, كحولs, حمض كربوكسيليs[3] |
| ضغط البخار | خصائص الماء |
| حموضة (pKa) | 15.74 ~35–36 |
| القاعدية (pKb) | 15.74 |
| قابلية مغناطيسية | −1.298·10−5 cm3/mol (20 °C, 1 atm) |
| الناقلية الحرارية | 0.58 W/m·K |
| معامل الانكسار (nD) | 1.3325 |
| اللزوجة | 1 cP (20 °C) |
| البنية | |
| البنية البلورية | جليد |
| البنية الجزيئية | Bent |
| عزم جزيئي ثنائي القطب | 1.85 ديباي |
| كيمياء حرارية | |
| الحرارة القياسية للتكوين ΔfH |
-285.83 kJ/mol[5][6] |
| إنتروبيا مولية قياسية S |
69.95 J/mol·K[6] |
| الحرارة النوعية، C | 75.375 ±0.05 J/mol·K[6] |
| المخاطر | |
| مخاطر | Drowning (see also خدعة أول أكسيد الهيدروجين) تسمم مائي |
| NFPA 704 |
0
0
0
|
| نقطة الوميض | Non-flammable |
| مركبات متعلقة | |
| كتيونات أخرى | كبريتيد الهيدروجين Hydrogen selenide Hydrogen telluride Hydrogen polonide بيروكسيد الهيدروجين |
| مذيبs ذات علاقة | أسيتون ميثانول |
| مركبات ذات علاقة | بخار الماء جليد ماء ثقيل |
| في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال) | |
أشكال الماء
مثل العديد من المواد، الماء يمكن أن يتخذ أشكالا عديدة يتم تصنيفها على حالة المادة. والحالة السائلة هي الأكثر شيوعا بين مراحل الماء (داخل الغلاف الجوي للأرض والسطحية) وهو الشكل الذي يرمز له عادة بكلمة "الماء". في الطور الصلب من الماء كما هو معروف بالجليد وعادة يأخذ هيكلا صلبا، المندمجة بلورات مثل مكعبات الجليد، أو المتراكمة الحبيبية ( بلورات) مثل الثلج. للحصول على قائمة من البلورات العديدة من مختلف الأشكال الصلبة غير متبلور H2O, انظر المقالة الجليد. ومن المعروف أن المرحلة الغازية المياه وبخار الماء (أو البخارى)، وتتميز المياه افتراض تكوين شفافة سحابة. (لاحظ أن البخار مرئيا والغيوم، في الواقع، الماء في شكل سائل وقطيرات دقيقة معلقة في الهواء.) الدولة الرابعة من المياه، وذلك من السوائل فوق الحرجة، هو أقل شيوعا بكثير من الثلاثة الأخرى ونادرا ما يحدث في الطبيعة، في ظروف غير صالحة للسكن للغاية. عندما يحقق المياه المحددة درجة الحرارة الحرجة وخاصة الضغط الحرج (647 K و22.064 ميغاباسكال) والسائلة والغاز مرحلة دمج واحد المائع متجانسة، مع خصائص كل من الغاز والسائل. تم العثور على مثال واحد من الماء فوق الحرجة التي تحدث بشكل طبيعي في سخونة أجزاء من المياه العميقة الفتحات الحرارية المائية، حيث يتم تسخين المياه إلى درجة الحرارة الحرجة التي السمط البراكين أعمدة ويحقق الضغط الحرج بسبب الوزن الساحق للمحيطات في أعماق المتطرفة التي الفتحات تقع. بالإضافة إلى ذلك، في أي مكان وجود نشاط بركاني تحت عمق 2.25 كـم (1.40 ميل) يمكن توقع أن يكون الماء في المرحلة الحرجة.[9]
قياسى فيينا لمتوسط ماء المحيط هو المعيار الدولي الحالي الخاص بنظائر المياه الماء الموجود في الطبيعة يتكون بالكامل تقريبا من نظائر الهيدروجين ذات النيوترون -الأقل البروتيوم. جزء في المليون فقط 155 وتشمل الديوتيريوم أو D)، وهو نظير الهيدروجين مع نيوترون واحد، وأقل من 20 جزء في كوينتيليون تشمل التريتيوم (3H أو T)، الذي فقد اثنين.
تمشيا مع القواعد الأساسية الخاصة بالتسميات الكيميائية، الماء سوف يكون له الاسم المنهجي 'أول أكسيد الهيدروجين',[10] ولكن هذا ليس من بين الأسماء التي نشرها الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية[11] وبدلا من أن تستخدم في سياق الكيميائية، يتم استخدام اسم حصرا تقريبا كما هي خدعة أول أكسيد هيدروجين . الماء الثقيل هو ماء ذى نسبة أعلى من المتوسط من محتوى الديوتيريوم، تصل إلى 100٪. كيميائيا، وهو مشابه ولكن ليس مطابقا للماء العادي. وذلك لأن نواة الديوتيريوم الثقيلة هي مرتين كما هي في البروتيوم، وهذا يسبب اختلافات ملحوظة في طاقات الترابط. لأن جزيئات الماء تتبادل ذرات الهيدروجين مع بعضها البعض، وأكسيد الهيدروجين الديوتيريوم (DOH) هو أكثر شيوعا في البلدان المنخفضة نقاء الماء الثقيل النقي من أول أكسيد ديديوتيريوم(D (D2O).). البشر لا يدركون عموما الفارق في الطعم,[12] لكن في بعض الأحيان يتم الإبلاغ عن شعور بالحرقان[13] أو نكهة حلوة.[14] الفئران، مع ذلك، قادرة على تجنب الماء الثقيل من رائحتة.[15] إنه سام للكثير من الحيوانات,[15] يستخدم الماء الثقيل في صناعة المفاعل نووي اعتدال (يتباطأ) النيوترون . مفاعل ماء خفيف هي أيضا مشتركة، حيث "خفيف" تشير ببساطة إلى الماء العادي.
مياه منضبة بالديوتيريوم أكثر تحديدا يشير إلى نضوب المياه الديوتيريوم (DDW) والمياه التي تم تخفيض محتوى الديوتيريوم تحت معيار مستوى 155 ppm .
الفيزياء والكيمياء
- طالع أيضًا: تحليل كيمياء المياه
الماء هو مادة كيميائية مع صيغة كيميائية H2O: جزيء واحد من الماء واثنين من الهيدروجين الذرّة مترابطتين تساهمية إلى واحد من ذرات الأكسجين[16] الماء هو لا طعم له، عديم الرائحة السائل في درجة الحرارة المحيطة والضغط، ويبدو عديم اللون بكميات صغيرة، على الرغم من أنه بصفة أساسية لونه الخاص خفيف جدا من الأزرق. ويبدو الثلج عديم اللون أيضا، وبخار الماء غير مرئي أساسا كونه غاز.[2]
مراجع
- Definition of Hydrol Merriam-Webster نسخة محفوظة 13 أغسطس 2017 على موقع واي باك مشين.
- Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). "Why is water blue?". J. Chem. Educ. 70 (8): 612. Bibcode:1993JChEd..70..612B. doi:10.1021/ed070p612. مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2019.
- water - تصفح: نسخة محفوظة 21 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
- معيار فيينا لمياه المحيط (VSMOW), used for calibration, melts at 273.1500089(10) K (0.000089(10) °C, and boils at 373.1339 K (99.9839 °C). Other isotopic compositions melt or boil at slightly different temperatures.
- Anatolievich, Kiper Ruslan. "Properties of substance: water". مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2017.
- Water in Linstrom, P.J.; Mallard, W.G. (eds.) NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD. http://webbook.nist.gov (retrieved 2014-06-01)
- United Nations. Un.org (2005-03-22). Retrieved on 2011-11-22. نسخة محفوظة 14 مايو 2011 على موقع واي باك مشين.
- Utz, Jeffrey. Re: What percentage of the human body is composed of water?, The MadSci Network نسخة محفوظة 07 يوليو 2016 على موقع واي باك مشين.
- 22.064 MPa / ((1 kg × gravity on earth) per liter) = 2.25 km
- Leigh, pp. 27–28.
- Leigh, p. 34.
- Urey, Harold C.; et al. (15 Mar 1935). "Concerning the Taste of Heavy Water". Science. 81 (2098). New York: The Science Press. صفحة 273. doi:10.1126/science.81.2098.273-a.
- "Experimenter Drinks 'Heavy Water' at $5,000 a Quart". Popular Science Monthly. 126 (4). New York: Popular Science Publishing. Apr 1935. صفحة 17. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 201607 يناير 2011.
- Müller, Grover C. (June 1937). "Is 'Heavy Water' the Fountain of Youth?". Popular Science Monthly. 130 (6). New York: Popular Science Publishing. صفحات 22–23. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 201607 يناير 2011.
- Miller, Inglis J., Jr.; Mooser, Gregory (Jul 1979). "Taste Responses to Deuterium Oxide". Physiology & Behavior. 23 (1): 69–74. doi:10.1016/0031-9384(79)90124-0.
- Campbell, Neil A. (2006). Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. . مؤرشف من الأصل في 01 نوفمبر 2018.