مكونات جزيء الماء
يتكوّن الماء (بالإنجليزية: Water) (الاسم العلمي: Dihydrogen monoxide ) من عدة جزيئات يُطلق على الواحد منها اسم جزيء الماء، ويُعرف الماء بأنّه مركب يتكوّن من عنصرين ، هما: الأكسجين والهيدروجين، بحيث يحتوي كلّ جزيء من الماء على ذرتين هيدروجين H، وذرة أكسجين O واحدة ، وتجدر الإشارة إلى أنّ جزيئات الماء قد تتواجد في الحالة الصلبة، أو السائلة، أو الغازية، ولكنّها تكون بالحالة السائلة في درجة حرارة الغرفة، وفيما يأتي المعادلة التي تبيّن مكونات جزيء الماء وطريقة تشّكله:
H2O = 2H O .
نوع الرابطة في جزيء الماء
ترتبط العناصر المكوّنة لجزيء الماء مع بعضها البعض برابطة تساهمية تشاركية، وتنشأ هذه الرابطة عندما تتشارك ذرتين أو أكثر الإلكترونات مع بعضها البعض، وتتكوّن عادةً بين العناصر التي تعجز عن فقدان أو اكتساب إلكترونات كاملة؛ نظرًا لأنّها تمتلك ذات العدد من الإلكترونات في المدار الأخير، وبالتالي يُمكنها فقط مشاركتها لتصل إلى حالة الاستقرار وتعبئة مدارها الأخير.
على سبيل المثال: تمتلك ذرة الهيدروجين إلكتروناً واحداً في مدارها الأخير، وبما أنّها لا تستطيع التخلّي عنه يُمكنها تعبئة مدارها الأخير عن طريق إنشاء رابطة تساهمية تُشارك خلالها إلكترونها الوحيد مع ذرة هيدروجين أخرى في جزيء الماء، ومن الجدير بالذكر أنّ هذه الرابطة تنشأ عادةً بين العناصر اللافلزية.
شكل جزيء الماء الهندسي
يكون شكل جزيء الماء منحنياً ومكوّناً من ذرة أكسجين وذرتي هيدروجين، وتبلغ زاوية الانحناء بين مكونات جزيء الماء (H-O-H) نحو 105 درجة، حيث ينشأ الشكل الفراغي لجزيء الماء نتيجة الرابطة التساهمية التي تحدث بسبب الكهرسلبية العالية لذرة الأكسجين، والتي تجذب الإلكترونات بما يفوق جذب الهيدروجين لها، وبالتالي تكتسب ذرة الأكسجين شحنة جزئية سالبة في حين تكتسب ذرتي الهيدروجين شحنة جزئية موجبة.
تنتج قطبية جزيء الماء بسبب الشكل المنحني للجزيء، ولاختلاف شحنات العناصر الموجودة في الجزيء، إذ تتجمّع الإشارة السالبة للأكسجين على جانب الجزيء في حين تتجمّع الإشارة الموجبة لذرتي الهيدروجين على الجانب الآخر، إذ إنّ كلمة قطبي تعني أنّ الشحنات الكهربائية غير موزّعةً بالتساوي.
مكتشف جزيء الماء
اكتُشف جزيء الماء عن طريق تجربة قام بها العالم هنري كافنديش، حيث أحرق كميات معينة من غاز الأكسجين وغاز الهيدروجين وكان الماء هو الناتج الوحيد من التفاعل، كما قام العالم أنطوان لافوازييه بتأكيد اكتشاف العالم هنري عن طريق تجربة لتحليل الماء نتج منها عنصري الهيدروجين والأكسجين، وفي عام 1871م وُضعت الصيغة الكيميائية للماء H2O بواسطة العالم الإيطالي ستانيسلاو كانيزارو .
يُذكر أنّ التركيب الكيميائي للماء اكتُشف متأخرًا في القرن 18م على يد عالمي الكيمياء البريطانيين هنري كافنديش، وجوزيف بريستلي، حيث اكتُشف عنصر الهيدروجين بدايةً على يد العالم هنري في عام 1766م، ثمّ اكتُشف عنصر الأكسجين على يد العالم جوزيف عام 1774م، وهكذا اكتشفت العناصر الموجودة في الماء.
يتكوّن جزيء الماء الواحد من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين، ويكون شكل الماء الهندسي منحنياً، حيث تتشكّل زاوية قدرها 105 درجة بين مكونات جزيء الماء (H-O-H)، أمّا عن نوع الرابطة في جزيء الماء فهي رابطة تساهمية، ويُشار إلى أنّ اكتشاف التركيب الكيميائي لجزيء الماء يرجع للعالمين هنري كافنديش، وجوزيف بريستلي.
