Μια χημική ένωση Με ξεχωριστές ιδιότητες ΝΕΡΟ Μια χημική ένωση Με ξεχωριστές ιδιότητες

Ομάδα εργασίας

ΜΠΕΡΟΥΣΙ ΓΚΕΡΙ ΓΙΩΡΓΟΣ ΤΣΑΤΣΑΡΗΣ

ΧΗΜΙΚΗ ΕΝΩΣΗ Χημική ένωση ονομάζεται εκείνη η χημική ουσία που αποτελείται από δύο ή περισσότερα στοιχεία, με μια σταθερή αναλογία μαζών. Αυτή η αναλογία καθορίζει και τη μοριακή σύνθεσή της. Παράδειγμα: Το υδροξείδιο του υδρογόνου (νερό, H2O) είναι μια ένωση της οποίας το μόριο αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου.

Ιστορικά στοιχεία σχετικά με τις απόψεις για το νερό Ιστορικά στοιχεία σχετικά με τις απόψεις για το νερό Στην αρχαιότητα το νερό θεωρούνταν στοιχείο. Αργότερα ανακαλύφθηκε ότι είναι η χημική ένωση υδρογόνου και οξυγόνου. Η σύνθεσή του προσδιορίστηκε από τους Λαβουαζιέ, Λαπλάς και Μενιέ, των οποίων οι εργασίες συμπληρώθηκαν από τους Καρλάϊλ και Νίκολσον (ηλεκτρολυτική ανάλυση του νερού, 1800), .

Χημικός τύπος του νερού Χημικός τύπος του νερού Ο χημικός τύπος του νερού είναι Η2Ο Σχηματίζεται δηλαδή από την ένωση 2 ατόμων υδρογόνου με 1 άτομο οξυγόνου.

Το νερό στη φύση Το νερό είναι ανόργανη χημική ένωση και συναντάται σε όλα τα τμήματα της βιόσφαιρας (ατμόσφαιρα, υδρόσφαιρα και λιθόσφαιρα) και με τις τρεις μορφές της ύλης (στερεή, υγρή και αέρια)

Φυσικές Ιδιότητες του νερού Φυσικές Ιδιότητες του νερού Το νερό είναι : άχρωμο, άοσμο και άγευστο και σε θερμοκρασία δωματίου (20οC) υγρό.

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ για τους ΖΩΝΤΑΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ για τους ΖΩΝΤΑΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Μέσα στο νερό αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται σχεδόν όλοι οι οργανισμοί (π.χ., πρωτόζωα, ψάρια), ενώ στους πιο σύνθετους (στα ζώα και στα φυτά) το νερό συμβάλλει επίσης στον σχηματισμό των διαφόρων υγρών που είναι απαραίτητα για τις βιολογικές τους διεργασίες.

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ για τους ΖΩΝΤΑΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ για τους ΖΩΝΤΑΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Οι περισσότερες χημικές ουσίες που υπάρχουν στο εσωτερικό των κυττάρων είναι "ευδιάλυτες" στο νερό. Το γεγονός αυτό επιτρέπει στις διαλυμένες ουσίες την εύκολη μετακίνησή τους από το ένα σημείο του κυττάρου σε άλλο και κατά συνέπεια την επαφή τους, οπότε διευκολύνεται πραγματοποίηση των χημικών αντιδράσεων μέσα στο κύτταρο.

Διαλυτική ικανότητα του νερού Διαλυτική ικανότητα του νερού Επιπλέον, το γεγονός ότι πολλά χημικά στοιχεία και χημικές ενώσεις διαλύονται στο νερό επιτρέπει σε ορισμένες από αυτές να μεταφέρονται με την επίγεια και υπόγεια κίνηση του νερού σε διάφορα σημεία της επιφάνειας της Γης. Με παρόμοιο τρόπο οι θρεπτικές ουσίες, οι οποίες βρίσκονται διαλυμένες στο νερό, διέρχονται τις ρίζες και διαχέονται σε ολόκληρο τον ιστό των φυτών.

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ για τους ΖΩΝΤΑΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ για τους ΖΩΝΤΑΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Σημαντικότεροι λόγοι που καθιστούν το νερό τόσο απαραίτητο στοιχείο της ζωής είναι ακριβώς οι φυσικοχημικές του ιδιότητες που οφείλονται στην πολικότητα και στην ικανότητα των μορίων του να συνδέονται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου.

Φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού Αναλυτικότερα οι φυσικοχημικές του αυτές ιδιότητες είναι: Η μεγάλη διαλυτική ικανότητα. Η μεγάλη αντίσταση σε θερμικές μεταβολές, (μεγαλύτερη από κάθε υγρό). Η ανάπτυξη ισχυρών δυνάμεων συνοχής και συνάφειας και η μεγάλη επιφανειακή τάση. Η μεγαλύτερη πυκνότητα σε υγρή μορφή απ΄ ότι σε στερεή.

ΕΞΗΓΗΣΗ των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του νερού ΕΞΗΓΗΣΗ των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του νερού

Πολικότητα του μορίου του νερού Το μόριο του νερού είναι ασύμμετρο και το ηλεκτρικό του φορτίο ασταθές. Ανάμεσα στα άτομα οξυγόνου και υδρογόνου σχηματίζεται απλός ομοιοπολικός δεσμός (κάθε άτομο προσφέρει ένα ηλεκτρόνιο, σχηματίζοντας ένα κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων). Το άτομο του οξυγόνου έλκει περισσότερο το ζεύγος ηλεκτρονίων από το άτομο υδρογόνου και έτσι ο δεσμός H-O και κατ' επέκταση τα μόρια του νερού σχηματίζουν ηλεκτρικά δίπολα.

Διαλυτική ικανότητα του νερού Λόγω πολικότητας τα μόρια του νερού μπορούν εύκολα να εισχωρούν ανάμεσα σε άτομα άλλων μορίων, γεγονός που καθιστά το νερό "παγκόσμιο διαλύτη". Το νερό διαλύει μικρές τουλάχιστον ποσότητες όλων σχεδόν των ουσιών.

Δεσμοί υδρογόνου ανάμεσα στα μόρια του νερού Δεσμοί υδρογόνου ανάμεσα στα μόρια του νερού Είναι η έλξη που αναπτύσσεται ανάμεσα στα δίπολα μόρια του νερού . Οι δεσμοί υδρογόνου είναι η αιτία που το νερό είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου (20οC) σε αντίθεση με άλλες χημικές ενώσεις, όπως το υδρόθειο, που στην ίδια θερμοκρασία είναι αέριες. Αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί εξασθένηση των παραπάνω δεσμών. Το σημεία τήξης (0οC) και ζέσεως (100oC) είναι πολύ αυξημένα σε σχέση με τα υδρογονίδια (H2S, H2Se, H2Te) άλλων στοιχείων

Αν δεν υπήρχαν οι δεσμοί υδρογόνου το σημείο ζέσεως του νερού θα ήταν μικρότερο από -100οC.

Η Ανώμαλη διαστολή του νερού Η Ανώμαλη διαστολή του νερού Το νερό είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα ανώμαλης διαστολής. Κατά τη θέρμανση από τους 0oC έως τους 4οC συστέλλεται αντί να διαστέλλεται- με αποτέλεσμα το νερό να έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από τον πάγο, κι έτσι ο πάγος να επιπλέει π.χ. σε μια λίμνη και να επιτρέπει τη διατήρηση της υδρόβιας ζωής στο υγρό νερό που βρίσκεται από κάτω.

ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ

ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ Αν το νερό δεν παρουσίαζε την παραπάνω ιδιαιτερότητα, τα παγωμένα στρώματα της επιφάνειας θα βυθίζονταν και τα νέα επιφανειακά στρώματα θα πάγωναν και θα βυθίζονταν επίσης. Σύντομα όλη η υδάτινη έκταση θα αποτελούσε ένα συμπαγές στρώμα πάγου, όπου καμιά μορφή ζωής δεν θα μπορούσε να επιβιώσει.

ΘΕΡΜΟΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ Το νερό χαρακτηρίζεται επίσης από μεγάλη θερμοχωρητικότητα Δηλαδή, οι μεταβολές στη θερμοκρασία του συντελούνται με σχετικά αργούς ρυθμούς. Η παραπάνω ιδιότητα του νερού οφείλεται στην υψηλή ειδική του θερμότητα, δηλαδή (για να ανέβει η θερμοκρασία 1g νερού κατά 1οC απαιτείται 1cal).

Συνεπώς στο νερό αποθηκεύονται τεράστια ποσά θερμότητας σε σχέση με τα περισσότερα γνωστά υλικά, χωρίς να αυξάνεται σημαντικά η θερμοκρασία του. Έτσι μπορούν να επιβιώνουν οι οργανισμοί των λιμνών στον ισημερινό, παρόλη την έντονη ηλιακή ακτινοβολία. Βέβαια η θερμοκρασία του νερού μειώνεται και λόγω εξάτμισης. Ακριβώς γι' αυτό το λόγο οι θάλασσες, οι ωκεανοί, οι λίμνες και άλλες υδατοσυλλογές λειτουργούν σαν τεράστιοι θερμοσυσσωρευτές. Απορροφούν δηλαδή θερμότητα, όταν η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας είναι υψηλή και αποδίδουν θερμότητα στην ατμόσφαιρα, όταν ο καιρός είναι ψυχρός. Έτσι οι περιοχές που γειτνιάζουν με το νερό δεν έχουν απότομες θερμοκρασιακές μεταβολές με αποτέλεσμα το κλίμα να είναι ηπιότερο και η μετάβαση από εποχή σε εποχή πιο ομαλή.

Επιφανειακή τάση Τα μόρια στην επιφάνεια των υγρών έλκονται μεταξύ τους και προς το εσωτερικό της υγρής μάζας, από δυνάμεις συνοχής. Συνέπεια αυτού είναι να δημιουργείται μια συνισταμένη δύναμη, τάση, που και ονομάζεται επιφανειακή τάση.

Επιφανειακή τάση Η μεγάλη επιφανειακή τάση του νερού είναι η αιτία (το φαινόμενο) που η επιφάνειά του συμπεριφέρεται ως ελαστική επιδερμίδα, έτσι ώστε να επιτρέπει στα έντομα να περπατούν πάνω της. Η μεγάλη επιφανειακή τάση του νερού είναι η αιτία της σφαιρικότητας που λαμβάνουν οι σταγόνες των υγρών, ώστε να έχουν την ελάχιστη δυνατή επιφάνεια.

Θερμότητα εξαέρωσης του νερού Το νερό έχει μεγάλη θερμότητα εξαέρωσης (540cal/g). Για την εξάτμιση μιας μικρής ποσότητας νερού απαιτείται μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Το γεγονός αυτό έχει μεγάλη σημασία για τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και για τα οικοσυστήματα γενικότερα. Για παράδειγμα, οι οργανισμοί μπορούν να αποβάλλουν, μέσω εφίδρωσης, μεγάλες ποσότητες θερμότητας με περιορισμένες απώλειες νερού.

Περισσότερα στην εργασία μας : ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥ.doc