الماء في البيئة
الماء
و خصائصه
البناء الجزيئي للماء
يمتلك الماء شكلاً
بسيطاً يتكون من ذرتي هيدروجين [H ] و ذرة أكسجين
[O] تترابط بروابط تساهمية عددة 2 رابطة في
الماء كل ذرة هيدروجين ترتبط مع الأكسجين برابطة تساهمية
رابطة تساهمية
البناء الجزيئي للماء ]
الرابطة التساهميه:
- رابطة بين ذرتين كل منهم يشارك بنفس العدد من الالكترونات السالبة للوصول إلي الاستقرار
باكتمال المدار الأخير .
الزاويا في الماء
109 نظرياً و لكن عملياً 104.5 يعود السبب لوجود زوجي الالكترونات الحرة حول ذرة
الأكسجين.
يعتبر الماء جزيء
مستقطب: لاحتواءه علي ذرة سالبة الشحنة الأكسجين و ذرة موجبة الشحنة الهيدروجين بينهم تجاذبا" الكتروستاتيكياً مما ينتج توزيع غير متوازن للالكترونات داخل الرابطة
التساهمية.
الكهروسالبية [الجزيء
المستقطب] :- مقدرة ذرة العنصر علي جذب الالكترونات نحوها عند ارتباطها مع ذرات أخرى.
توجد رابطة بين جزيئات
الماء تسمى رابطة الهيدروجينية
الرابطة الهيدروجينية
: ارتباط ذرة الهيدروجين في إحدى الجزيئات مع ذرات اعلي منها في الكهروسالبية في الجزيء
الأخر مثل الأكسجين
هذا الرسم لشكل البنائي للماء مع الروابط بين جزيئاتة ؟
وجود الروابط التساهمية
و الهيدروجينية في الماء المسئولة عن معظم الصفات للماء
خصائص الماء
أولاً مقاومة التحلل :
يصعب تحلل الماء
لعناصره الأولية غازي الهيدروجين و الأكسجين
بسبب 1- وجود الرابطة التساهمية داخل جزيء الماء 2- ارتباط ذراتة بشكل منحى
زاوي
الفائدة من الخاصية :
يساعد علي عدم تحلل الماء و بقاء المحاليل
المائية داخل خلايا الكائنات الحية .
ثانياً : قدرة الماء
علي التفاعل مع المركبات الأخرى :
إتحاد الماء مع أكاسيد
الفلزات يعطى [ هيدروكسيد الفلز] و حرارة
بينما إتحاد الماء
مع أكاسيد اللافلزات يعطى [ أحماض]
الفائدة من الخاصية :
تفتيت الصخور و تكوين التربة من خلال تفاعل الماء مع مكونات
الصخور
ثالثاً التأين و
درجة الحموضة:
التأين : تحول جزيئات
مركب ما أو ذرات العناصر إلي أيونات موجبة و سالبة .
و معدل تأين الماء
منخفض جدا" عند تأين الماء يتحول [H+] و هيدروكسيد سالب [OHـ]
زيادة الهيدروجين الموجب تعنى زيادة الحموضة و زيادة الهيدوكسيد السالب تعنى
زيادة القاعدية الماء النقي متعادل الشحنة
درجة حموضة الدم
7.4 أذا زادت أو قلت تسبب 1- خلل في الوظائف 2- الوفاة
الفائدة من الخاصية :
تتم معظم العمليات
الحيوية في مجال محدود من درجات الحموضة و تختل الوظائف أذا زادت أو نقصت عن هذا المجال .
ًالماء مذيب عالمي
تذوب أغلب المواد
في الماء بدرجات متفاوتة بسبب قطبية الماء
بسبب الشكل المنحنى الزاوي للروابط التساهمية
يحتفظ الماء بتركيبة
الأساسي بسبب قوة الروابط التساهمية و الهيدروجينية .
مثال : يذوب السكر
في الماء عن طريق تداخل جزيئات الماء داخل جزيئات السكر و تعزل جزيئات السكر
[ ذوبان بالانتشار] أما ملح الطعام [كلوريد
الصوديوم ] يذوب في الماء عن طريق التأين فيتحول لكلور سالب و صوديوم موجب
علل: المحلول المذاب
به سكر لا يوصل الكهرباء و المحلول المذاب
به ملح يوصل؟
ج-5 المحلول المذاب
به ملح سيوصل الكهرباء لأنة يذوب بطريقة التأين و يتحول لشحنات قادرة علي حمل التيار
بينما المحلول المذاب بة سكر لا يوصل لأنه عندما يذوب لا يكون أيونات بل يحاط بجزيئات
ماء
الفائدة من الخاصية :
مهمة في تغذية الكائنات الحية و الاستفادة
من الغذاء بذوبان المواد الغذائية في الماء.
خامساً الحرارة النوعية
للماء :
الحرارة النوعية
:- الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 غم من المادة 1 درجة سلسيوس.
الماء حرارته النوعية
عالية فهو يسخن و يبرد ببطيء لذلك يستخدم في
التبريد و يسبب نسيم البحر
الفائدة من الخاصية :
يمكن جسم الإنسان من مقاومة التغيرات الجوية
المختلفة بدرجة كبيرة
سادساً الحرارة الكامنة :
الحرارة الكامنة
لانصهار:كمية الحرارة اللازمة لصهر 1غم من الثلج إلي ماء دون تغير في درجه حرارته .
يحتاج الماء للحرارة
لتحول من سائل لبخار لذلك يستخدم الماء في
إطفاء الحرائق فرش الماء علي النار يحول الماء
السائل لبخار ماء فيحتاج للحرارة لتحول يأخذها من النار فتنطفئ النار ،[ ارتفاع الحرارة
الكامنة للماء].
الفائدة من الخاصية :
استخدام الماء في إطفاء الحرائق و رش الشوارع
بالماء ليبرد و يلطف الجو.
سابعاً درجة التجمد
و الغليان :
يتجمد الماء عند
صفر درجة س و يغلي عند 100 درجة مئوية و يعود
ارتفاع درجة غليان الماء بسبب وجود الرابطة الهيدروجينية .
الفائدة من الخاصيتين :
مهمة لاستمرار الحياة و أتمام جميع وظائفه
الحيوية و بقاء الماء في جسد الإنسان.
ثامناً اللزوجة و
التوتر السطحي:
يتميز الماء بلزوجة
عالية و كذلك توتر سطحي عالي نسبياً بسبب الرابطة الهيدروجينية .
التوتر السطحي: محاولة سطح السوائل الحرة
الساكنة أن تكون مشدودة لتأخذ اقل مساحة ممكنة .
اللزوجة:- مقاومة
السوائل للانسياب بفعل تجاذب جزيئاته بفعل الروابط الموجودة فيه.
من الأمثلة علي التوتر
السطحي و اللزوجة العالية للماء بقاء قطرة
الماء معلقة في الحنفية و وقوف البعوض علي سطح الماء .
الفائدة من الخاصيتين:
1 - زيادة تماسك مكونات الخلية 2- إكساب الخلية
شكلها 3- تقليل فقدان الماء في أجسام الكائنات الحية 4 - امتصاص العصارة الغذائية بواسطة الشعيرات
الجذرية عكس الجاذبية.
تاسعاً : قلة كثافة
الماء عند تجمده :
الماء له كثافة أقل و حجم أكبر و هو في
حالة الصلابة عن حالة السيولة
بسبب الرابطة الهيدروجينية
عند تجمد الماء يتكون شكل شبة منتظم مملوء بالفراغات و يزيد الحيز المكاني بسبب زيادة
الحيز التي تشغله جزيئات الجليد . الماء في
حالة التبخر تكون جزيئاته منفردة و عدد جزيئات
الماء في حالة السيولة[
2-3 جزيئات] بينما في حالة الجليد الرخو [4 جزيئات] و الجليد الصلب[ 6 جزيئات]
الفائدة من الخاصية :
مهمة لحماية الكائنات الحية في المناطق
المتجمدة .
الأول الماء و خصائصه
• مسرد المصطلحات:
1- الرابطة التساهميه: - رابطة بين ذرتين كل منهم يشارك بنفس العدد من الالكترونات
السالبة للوصول إلي الاستقرار باكتمال المدار الأخير.
2- الكهروسالبية[الجزيء المستقطب]:- مقدرة ذرة العنصر علي جذب الالكترونات
نحوها عند ارتباطها مع ذرات أخرى.
3- الرابطة الهيدروجينية: ارتباط ذرة الهيدروجين في إحدى الجزيئات مع ذرات
اعلي منها في الكهروسالبية في الجزيء الأخر.
4- التأين:ذرة أو مجموعة ذرات مشحونة بشحنة سالبة أو موجبة.
5- التوتر السطحي: محاولة السوائل الساكنة أن تكون مشدودة لتأخذ اقل مساحة
ممكنة.
6- اللزوجة:- مقاومة السوائل للانسياب بفعل تجاذب جزيئاته بفعل الروابط الموجودة
فيه.
7- الجزيء المستقطب: جزيء يحتوى ذرة موجبة و أخري سالبة بنهم تجاذب الكترو
ستاتيكي
الرسومات المطلوبة
الرابطة الهيدروجينية.
س1 وضح المقصود بكل
مما يأتي ؟
[الرابطة التساهميه – الرابطة الهيدروجينية – التوتر السطحي – الجزيء المستقطب ]
س2 علل لما يأتي
أ- التغير في درجة الحرارة بين الليل و
النهار في المناطق الشاطئية أقل بكثير من المناطق الداخلية ؟.
ج –ب لو جود الماء في المناطق الشاطئية فالحرارة النوعية
للماء عالي فهو يسخن ببطيء و يبرد ببطيء فتكون التغيرات في الحرارة أقل.
ب يبرد الجسم عند
تبخر العرق؟.
ج-ب العرق ماء يحتاج
للحرارة للتحول لبخار يستمدها من محيطة فيأخذ تلك الحرارة من الجسم فيبرد و ارتفاع
الحرارة الكامنة للماء .
جـ يستخدم الماء
في التبريد ؟
ج-ج لارتفاع الحرارة النوعية و الكامنة
للماء.
د- تعتبر قلة كثافة
الماء عند تجمده من أهم الصفات التي تحمى الإحياء المائية و تحافظ علي حياتها؟
ج-د لان هذا يسبب طفو الثلج عند تجمده الماء مما يجعله
يكون طبقة عازلة تعمل علي حماية الكائنات.
لزيادة الحيز المكاني
مع قلة كثافة الماء.
ه- الشوائب و الأملاح
الذائبة في الماء تزيد من درجة التوصيل للكهرباء؟.
ج –ه لأنها تتأين فتتحول لايونات موجبة و سالبة قادرة
علي حمل الشحنات الكهربائية و توصيلها .
و- يتخذ الماء في
حالة السيولة شكل الوعاء الذي يحويه ؟
ج-و بسبب التوتر
السطحي العالي للماء.
ز- تبقى قطرة الماء
معلقة في الصنبور الماء الوقت ؟
ج-ز بسبب التوتر السطحي و اللزوجة العالية للماء.
أسئلة إضافية
س1 ما أهميه كل مما
يأتي:
1- مقاومة الماء للتحلل.
ج-1 يساعد علي عدم
تحلل الماء في الظروف الطبيعية و علي بقاء المحاليل المائية في الخلايا الحية.
2- قدرة الماء علي التفاعل مع المركبات الأخرى.
ج2 مهمة في تكوين
التربة و تفتيت الصخور.
3 -ذوبان الماء مع المواد
ج 3 تساعد في تغذية
الكائنات الحية عن طريق ذوبان المواد الغذائية في الماء.
4- الحرارة النوعية العالية للماء.
ج -4 تمكن أجساد
الكائنات الحية من مقاومة التغيرات الجوية بدرجة كبيرة.
هـ - ارتفاع درجة
غليان الماء و تجمده.
ج-هـ مهمة لبقاء
الحياة و أتمام العمليات الحيوية.
6- التوتر السطحي و اللزوجة العالية للماء للكائنات الحية.
1- زيادة تماسك مكونات الخلية 2- إكساب الخلية شكلها 3- تقليل فقدان الماء
في أجسام الكائنات الحية
7- قلة كثافة الماء عند تجمده.
تحافظ علي حياة الكائنات
الحية في المناطق المتجمدة.
س2 علل لما يأتي:
1- صعوبة تحلل الماء لعناصره الأساسية ؟
ج-1 بسبب وجود الرابطة
التساهمية في الماء و ترتيب ذراتة بشكل منحى زاوي.
2- درجة غليان الماء عالية ؟
ج- 2 بسبب قوة الرابطة
الهيدروجينية التي تربط جزيئات الماء.
3- التوتر السطحي للماء عالي ؟
ج-3 بسبب وجود الرابطة الهيدروجينية .
4- الماء المادة الوحيدة الأقل كثافة و أكبر حجم في حالة الصلابة منها في
حالة السيولة ؟
ج-4 بسبب قوة الرابطة
الهيدروجينية للماء.
5- الماء يظل محتفظاً بتركيبة الأساسي عند ذوبان المواد فيه ؟
ج-5 بسبب قوة الرابطة
التساهميه و الهيدروجينية.
س3 ماذا يحدث في
كل من الحالات آلاتية
1- انخفاض مقاومة الماء للتحلل ؟
ج- 1 لما بقى حياة
و لا ماء علي وجه الأرض بسبب تحوله لعنصري الهيدروجين و الأكسجين
2- انخفاض درجة حموضة الدم عند الإنسان ؟
ج-2 تختل وظائف الجسم
و تسبب الوفاة
3-رش المستنقعات و البرك بالكيروسين [الكاز ]؟
ج-3 سوف يقل التوتر
السطحي للماء مما يعنى غرق البعوض عند محاولة الوقوف علي سطح الماء.
4- رش محلول مائي بالسكر و أخر بالملح ؟
ج- 4 المحلول المذاب
بة ملح سيوصل الكهرباء لأنة يذوب بطريقة التأين و يتحول لشحنات قادرة علي حمل التيار
بينما المحلول المذاب بة سكر لا يوصل لأنه عندما يذوب بالتداخل لا يكون أيونات
س4 أكمل الفراغ
1- عدد جزيئات الماء في حالة السيولة[ 2-3 جزيئات] بينما في حالة الجليد
الرخو [4 جزيئات]
2- يتحلل الماء لغازي [ الأكسجين ] و [ الهيدروجين ]
3- إتحاد الماء مع أكاسيد الفلزات يعطى [ هيدروكسيد الفلز]
4- بينما إتحاد الماء مع أكاسيد اللافلزات يعطى [ أحماض]
5- أنواع الروابط في الماء [ تساهميه ] و [ هيدروجينية]
6- درجة الحموضة في الدم [ 7,4]
7- قياس الزاوية في الماء نظرياً[ 109] و عملياً[104,5]
8- درجة غليان الماء [100] سلسيوس بينما درجة تجمده [صفر]سلسيوس.
9- كلما ذاد تركيز المحلول ذادت قدرته علي [توصيل الكهرباء]
10- يذوب الملح في الماء عن طريق [ التأين ]
س5 فسر مع التوضيح
كلاً مما يأتي
1- رش الشوارع بالماء في فصل الصيف ؟
ج-1 سوف يبرد الجو
في الشارع بسبب الحرارة الكامنة للماء لأنة سوف يتبخر فيحتاج للحرارة لذلك يأخذها من
الجو فيبرد الجو.
2- قلة فقدان ثغور الورق للماء ؟
ج-2بسبب التوتر السطحي
و اللزوجة العالية للماء مما يجعل جزيئات الماء تتماسك و بالتالي يقل فقدها للماء
3- عدم تغير درجة حرارة جسم الإنسان في أيام
الصيف أو الشتاء ؟
ج-3بسبب الحرارة
النوعية العالية للماء الموجود في جسم الإنسان فيمتص أو يفقد طاقة دون تغير في حرارته.
4- قيس محلول بمقياس الحموضة فوجد 8.5 ؟
ج-4هذا يعنى أن المحلول
قلويا [قاعديا ] يمتاز بالصفات القاعدية
5- إضافة الملح علي الماء ؟
ج-5 يزيد من درجة
توصيل الماء للكهرباء بسبب تأين كلوريد الصوديوم [ملح الطعام ] وتحوله لشحنات سالبة
كلور و شحنات موجبة الصوديوم قادرة علي حمل الشحنات الكهربائية.
6- قطبية الماء ؟
ج-6 لأنة يحتوى علي
ذرات موجبة الهيدروجين و أخري سالبة الأكسجين بينهم ترابط الكترواستاتيكى.
إرسال تعليق