VI. Le proprietà uniche dell’acqua
A. proprietà Termiche (Un buon modo per organizzare, capire, andlearn le proprietà termiche è quello di utilizzare il changeof diagramma di stato per H20).
1. Fusione e punti di ebollizione (o temperature) – H20 cambia stato da liquido a liquido alla temperatura di fusione e da liquido a gas alla temperatura di ebollizione. L’acqua si scioglie e bolle ad una temperatura incredibilmente alta perun composto costituito da tali elementi leggeri., Il grafico mostra la fusione epunti di ebollizione dell’acqua rispetto a quelli di alcuni composti simili che si formano tra l’idrogeno e gli altri elementi del gruppo VI-A nella tavola periodica (idrogeno solforato,idrogeno selenide e idrogeno tellururo). Si noti come le temperature dell’acqua sono wayout di linea con quello che sarebbe previsto dal comportamento dei composti othersimilar.
a., La ragione per le alte temperature di fusione e di ebollizione è il legame di idrogeno tra le filigrane che li fa aderire e resistere all’essere separati, che è ciò che accade quando il ghiaccio si scioglie e l’acqua bolle per diventare un gas.
b. Importance = Senza questa “viscosità” l’acqua non sarebbe un liquido su gran parte della superficie della Terra dove le temperature sono relativamente alte e non avremmo un oceano.
2., Calore specifico o capacità termica – La capacità di calore specifica di un composto è una misura di quanto sia difficile far vibrare le molecole del composto. Perché dopo tutto la temperatura è solo una misura dimovimento molecolare – più le molecole di un composto vibrano-maggiore è la temperatura del composto. Becauseof il legame di idrogeno di molecole di acqua è molto difficile farli tovibrate rispetto alle molecole di qualsiasi altra sostanza comune. L’acqua è quindi detto di avere un’elevata capacità termica specifica o calore specifico.
a., Definizione rigorosa della capacità termica = la quantità di calore richiesta (misurain calorie) per aumentare la temperatura di 1 grammo di una sostanza di 1oC.
b. Ricorda che calore e temperatura non sono la stessa cosa. Il calore è una forma di energia, mentre i cambiamenti di temperatura sono una risposta ai cambiamenti nella quantità di energia termica disponibile. Il grado di movimento molecolare in asostance è misurato dalla sua temperatura – più le molecole th vibrano-thehigher la temperatura della sostanza., Di conseguenza, l’energia termica può essere aggiuntaa un sistema senza causare un aumento della temperatura. Solo l’apporto di caloreaumenta la temperatura se provoca una maggiore vibrazione del molecules.In il caso dell’acqua liquida, poiché i legami idrogeno sopprimono le vibrazioni, iltemperatura non aumenta tanto quanto farebbe senza la presenza di forticollegamenti idrogenici.
c. Importance = Poiché l’acqua può assorbire molto calore con solo un piccolo aumento della temperatura, le temperature dei grandi corpi idrici rimangono relativamente costanti., Questo buffer termico protegge la vita sulla Terra da temperature altrimenti potenzialmente letali.
3. Cambiamenti di stato di H2O
a. Gli stati della materia sono solidi, liquidi e gas. A causa del legame con l’idrogeno è molto difficile separare le molecole d’acqua dalla superficie di un liquido per formare un vapore. È anche difficile separarlomolecole dalla superficie del ghiaccio per formare acqua liquida.
b., Richiede molto più calore (misurato in calorie) del previsto per cambiare H2O dal ghiaccio all’acqua e dall’acqua al gas.
4. Calori latenti di fusione andvaporization-misura quanto calore è necessario aggiungere a una sostanza per fondere o vaporizeit una volta che avete aumentato la temperatura al suo punto di fusione e boilingpoints. L’energia eccessiva necessaria per sciogliere e far bollire H2O è dovuta ai legami H.
a., Importanza = L’acqua liquida può assorbire molto calore in un punto della Terra (come nei tropici) quando si verifica l’evaporazione e quindi trasportare questo calore da qualche altra parte dove l’acqua condensa e rilascia il calore immagazzinato. Ciò significa che l’evaporazione dissipa gran parte dell’energia del Sole, quindi modera e stabilizza la temperatura superficiale della Terra senza un apprezzabile cambiamento della temperatura dell’oceano. Lo stoccaggio e il trasporto del Thisheat inoltre ha conseguenze significative per i climi e le tempeste quali gli uragani.
5., Densità-a causa del legame unico e della struttura della molecola d’acqua il solido H2O (ghiaccio) è meno denso dell’acqua liquida. Pertanto, quando l’acqua libera il ghiaccio galleggia sopra l’acqua liquida più densa invece di affondare sul fondo. Questo è diverso dalla maggior parte dei compostiche sono più densi allo stato solido che allo stato liquido.
a. Importanza – I laghi d’acqua dolce alle medie latitudini non congelano solidi. Invece il ghiaccio galleggia sopra e come una coperta, isola il resto del lago dal congelamentotemperature., Questo influenza profondamente i cicli degli organismi che vivono inquesti laghi.
1) Lo stesso effetto non si vede in acqua di mare a causa del sale Inseawater il contenuto di sale è importante o più importante per densità thantemperature.
B. Proprietà del solvente – i liquidi dipolari likewater sono solventi eccellenti per sostanze ioniche come NaCl. L’acqua èprobabilmente il miglior solvente in natura. Cioè, è bravo a sciogliere i solidiioni in soluzione., Le filigrane dipolari attaccano le loro estremità cariche agli atomi carichi opposti di sostanze solideimmerse in esse e tirano i componenti del solido nella soluzione come ioni disciolti. Le sostanze ioniche sono più suscettibili a questo perché loroconsistono di una struttura di particelle caricate positivamente e negativamente.
1. Saturato-quando l’acqua ha disciolto tutto un dato solido che può contenere
2. I sali disciolti aumentano il punto di ebollizione e deprimono il punto di congelamentodell’acqua
3., Quando si verificano evaporazione e congelamento i materiali disciolti rimangono indietroe principalmente l’acqua pura va in forma gassosa o solida.
C. Trasmissione di luce
1. L’acqua di mare trasmette le lunghezze d’onda visibili della luce solare consentendo così alle piante di vivere nell’acqua di mare. Non tutte le lunghezze d’onda della luce visibile sonotrasmesso allo stesso modo.
a. Le lunghezze d’onda rosse vengono assorbite in circa il primo metro.
b.Le lunghezze d’onda gialle vengono assorbite in circa i primi dieci metri.
c., Tutto ciò che rimane sono le lunghezze d’onda blu e poiché la percezione del coloreè dovuta al riflesso ai nostri occhi di lunghezze d’onda di un particolare colore,l’oceano di solito appare blu-verde. Queste sono le lunghezze d’onda che vengono assorbite rapidamente.
D. Trasmissione sonora
1. Il fatto che l’acqua trasmetta il suono è importante per alcune forme di vita.
a. Balene, delfini, pesci, ecc. usa il loro “sonar” per tracciare prede e/orescape predatori.
b., Gli esseri umani hanno usato questa proprietà come strumento di ricerca e sub-finder.