De tilstande af vand er til stede i jordskorpen og i atmosfæren. Hydrosfæren består af overdrevne masser af flydende vand, for det meste salt, hvilket giver jorden sin karakteristiske blålig overflade; og ved dets hvide poler, to iskolde regioner, hvor is spredes i form af polære hætter.
Hvad angår deres dampe, ser vi deres endelige udvikling i sky-kondensatet, når de klumpes sammen nok til at reflektere sollyset i dets typiske hvidlige farver. Skyerne, luftformede kolloider frigiver deres vandindhold og forårsager regn eller nedbør eller fryser til små krystaller, der falder som sne.
Selvom det ser ud til at være en enkel forbindelse, skjuler vand i sin krystallinske dråber en torrent af utrolige egenskaber, der strækker sig gennem alle dens fysiske tilstande. Kilde: Pxhere.
Når vanddamp afkøles til lav højde, overtrækker de genstande eller overflader med frost, der ligner sne men lysere og mere krystallinsk. På den anden side, i tåge eller tåge, kombineres vandpartiklerne i mere end en tilstand, da de består af mindre tætte kolloider, der slører og lysner tilskuernes syn.
Af alle dens fysiske tilstande er det vigtigste flydende, da det udgør en stor del af vores krop og af alle levende organismer.
Lad os se, hvad de tre vandtilstande er:
Solid
Som et fast stof kan vand findes som is, sne eller frost.
Is
Et galleri med blå gletsjere. Kilde: Pxhere.
Den kemiske formel af vand er H 2 O og sit molekyle kan skrives som HOH, hvis geometri er kantet (boomerang type), kan danne tre hydrogenbindinger i flydende tilstand.
I mellemtiden, når temperaturen falder, og vandet afkøles, vedtager dets molekyler fire sådanne broer, hvilket skaber et specifikt og gentagne rumlige arrangement: en vandkrystall. Denne krystal er populært kendt som is. Is er derefter vandets faste tilstand.
Eksempler på is findes i drikke terninger, i vandflasker, der fryser i køleskabet, på overfladerne af svømmebassiner eller springvand udsat for vinter eller i masserne af gletsjere.
Is kan forekomme som farveløse blokke, men den kan blive hvidlig afhængig af dens urenheder eller indhold af lukket luft. Det kan også vise lyseblå nuancer (øverste billede), som repræsenterer den mest naturlige måde, hvorpå lys interagerer med dine krystaller.
Således er vandet ikke helt farveløst eller krystallinsk: det har en næsten umærkelig blå farve. Denne farve intensiveres i henhold til koncentrationen og komprimeringen af de vandmolekyler, der er bestrålet af lyset.
Sne
Snedækkede marker ligner sandede overflader. Kilde: Matthias MeyerPexels.
Sne er også is, men hvis krystaller er mindre, da de blev dannet af mikroskopiske dråber vand, frosset og ophængt i skyer. Disse krystaller eller snefnug agglomererer, falder ind i tomrummet og ender med at sætte et pulverformigt hvidt fast stof på overfladerne.
Imidlertid undgår morfologien af sne og dens typer det meteorologiske felt.
Frost
Frost genkendes af dets lyseste og mest fremtrædende krystaller. Kilde: Pixabay.
Frost er også en af de mest kendte og mest beundrede is manifestationer. I modsætning til sne stammer dens krystaller i lave højder som et resultat af deponering af vanddamp på kolde overflader; de første krystaller tjener som kerner til den anden, og så videre, indtil der dannes skællende eller brystede mønstre (øverste billede).
Væske
Flydende vand er dets vigtigste og mest vitale tilstand, skønt ikke det mest rigelige i universet. Kilde: Pixabay.
Flydende vand er det mest almindelige på Jorden, skønt det ikke kan siges for andre planeter. Vi ser det på bredderne i dets brusende bølger og videre på den blå horisont med dets bølgende kråster.
Havets ublu volumener giver dem mulighed for at vise stadig mørkere blå farver, når man falder ned til større dybder, hvor lyset er fuldstændigt spredt og dets stråler ikke lyser noget.
Frisk vand er den væske, der opretholder alle former (det er kendt) af livet, da dets molekyler findes inde i og uden for celler.
De energiske tilstande af vandmolekyler i væske er mere tilfældige og heterogene end dem, der findes i is: brintbindinger oprettes og brydes konstant, når molekylerne i flydende vand bevæger sig fra den ene side til den anden.
Fra flydende vand undersøges eksistensen af regioner med lav og høj densitet; det vil sige områder af væsken, hvor molekylerne er mere grupperet end i andre. Glasagtig og superviskøst vand omtales endda som flydende faseovergange under højt tryk.
gasformig
I de varme kilder eller gejsere kan du se vanddampene. Kilde: Pixabay.
Når vandet fordamper, dets H 2 O molekyler gå til gasformig tilstand eller dampfasen: vanddamp. Disse dampe er farveløse, men hvis deres koncentration er høj, kan de ses som en hvid røg, der er karakteristisk ved kogning af kogler med vand, i varme kilder eller i de kogende jetfly af gejsere.
Når vanddampene stiger op til himlen, begynder de at køle af, mikroskopiske dråber vand begynder at dannes og forbliver ophængt i luften; alle af dem er kendt som skyer, store nok til at reflektere alle sollysets farver og blandet med andre partikler, der er til stede i atmosfæren.
Andre
Hvis en is opvarmes, dannes flydende vand, og dette igen vanddamp. Dette er så ved atmosfærisk tryk; Imidlertid kan dette pres manipuleres såvel som temperaturen for at udsætte vandet for fjendtlige forhold, såsom dem, der findes i Cosmos, især inde i de iskaldte planeter som Uranus og Neptune.
Vand under tryk (i størrelsesordenen hundreder af GPa) og overvældende temperaturer (tusinder af grader celsius) erhverver fysiske tilstande, hvis egenskaber ikke længere falder sammen med konventionel is og dens polymorfer samt med væske og dens dampe.
For eksempel er en af disse tilstande is XVIII, der mere end is er et superionisk fast stof med metalliske egenskaber; det bærer protoner inde i det i stedet for elektroner. Det menes, at hvis det kunne opnås i mærkbare mængder, ville det se ud som varme sorte krystaller - sort is.
Referencer
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
- Steven S. Zumdahl. (15. august 2019). Toilet. Encyclopædia Britannica. Gendannes fra: britannica.com
- Wikipedia. (2019). Egenskaber ved vand. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Rodrigo Ledesma. (23. december 2016). Forskere har opdaget en ny stoftilstand for vand. Quartz. Gendannes fra: qz.com
- Martin Chaplin. (9. september 2019). Vandfasediagram. Gendannes fra: 1.lsbu.ac.uk
- Sheila M. Estacio. (Sf). Stater i vand. Gendannes fra: nyu.edu
- Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (19. november 2018). Hvad er forskellen mellem is og sne? Gendannes fra: thoughtco.com