الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء

الماء

الماء هو مركّب سائل شفّاف لا لونَ ولا طعمَ ولا رائحةّ له، يوجد بحالاتِ المادّة الثلاث السائلة، والصلبة، والغازية، وهو مركّبٌ يتكوّنُ من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين (H2O). يغطّي الماء ثلاثةَ أرباع الكرة الأرضيّة، ولا يمكن لأحدٍ العيش دونَه، ويتميّز الماء بالعديد من الخصائص الفيزيائيّة والكيميائية التي أعطتْه أهميةً كبرى في الحياة والتي سنتعرّف عليها فيما يلي.

الخصائص الفيزيائية للماء

المقصود بالخصائص الفيزيائيّة هي خصائص المادّة التي يمكنُ قياسها وإعطاؤها قيمةً تقيس حالة نظام فيزيائيّ في أيّة لحظة زمنيّة، وهي كما يلي:

• درجة الحرارة: تبلغُ درجة حرارة مياه الشرب عادةً ما بين 9-15 درجة مئويّة، ودرجة حرارة المياه الجوفية من 10-20 مئويّة، ودرجة حرارة المياه الجوفيّة العميقة جداً تبلغ 60 مئويّة، أي أنّها حارّة.
• شذوذ الماء: حيث إنّ الماء بعكس باقي السوائل الأخرى فهي تقلّ كثافتها ويزداد حجمها عندما تتجمّد، بينما تزداد كثافة السوائل الأخرى ويقلّ حجمها عندما تتجمّد.
• التوتر السطحيّ للماء: وهي تحمل قيمة توتّر سطحي عالية بسبب التماسك القويّ بين جزيئات الماء، وهذا يسبّبُ في تكوّن قطرات الماء على أسطح الموادّ الكارهة للماء، ويفسر قدرة الماء على حمل الأجسام الفلزيّة، وأيضاً تتمتع الماء بخاصية التصاقها بجدران الوعاء الموجودة فيه بشكلٍ قويّ، ممّا يسبّبُ ارتفاعها في الشعيْرات الجذريّة للأشجار والنباتات.

الخصائص الكيميائية للماء

المقصود بالخصائص الكيميائية للماء ذلك السلوك الذي يتبعه الماء عند تعرّضه للضغط والحرارة، ويكون واضحاً بشكلٍ كبير أثناء التفاعلات الكيميائيّة، وهي كما يلي:

• يتكوّن الماء من عنصريْ الأكسجين والهيدروجين، ورمزه هو H2O، فهو يتكوّنُ من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين واحدة.
• الماء مركّب مستقرّ: أي لا يمكن تفكيكه إلى العناصر المتكوّن منها إلا بالتحليل الكهربائيّ، وهو يتصرف كمجموعة مترابطة وليس كجزيئات، وتحتوي جزيئات الماء على فراغات.
• التحليل بالكهرباء: وهي الطريقة الوحيدة التي يمكن بها تحليل الماء إلى العناصر المكوّنة له فيعطي الهيدروجين والأكسجين.
• خاصيّة الاحتراق، فهو لا يحترق ولا يساعد على الاحتراق.
• التفاعل مع الفلزات: وهي ثلاثة أنواع من التفاعلات فمنها ما يتفاعل مع الماء البارد مثل التفاعل مع الصوديوم والبوتاسيوم، وفلزّات تتفاعل عند تسخينها مع بخار الماء، مثل الخارصين والمغنيسيوم ، وفلزّات لا تتفاعل مع الماء أو مع بخار الماء، مثل الذهب والفضة.
• التعادل الحمضيّ: حيث إن الماء مادّة متعادلة فدرجة الحموضة له مساوية لدرجة القاعديّة وهي 7، لذلك لا يمكن اعتبارها حمضيّة الوسط أو قاعديّة الوسط.