Vesi , aine, joka koostuu kemiallisista alkuaineista vety ja happi ja on kaasumaisessa, nestemäisessä ja kiinteässä tilassa. Se on yksi runsaimmista ja tärkeimmistä yhdisteet . Mauton ja hajuton neste huoneenlämmössä sillä on tärkeä kyky liuottaa monia muita aineita. Veden monipuolisuus a liuotin on välttämätöntä eläville organismeille. Elämän uskotaan syntyneen maailman vesiliuoksista valtameret ja elävät organismit riippuvat biologisissa prosesseissa vesiliuoksista, kuten verestä ja ruoansulatuskanavan mehuista. Vettä on myös muilla planeetoilla ja kuilla sekä aurinkokunnan sisällä että sen ulkopuolella. Pieninä määrinä vesi näyttää värittömältä, mutta vedellä on luonnostaan sininen väri, joka johtuu valon vähäisestä absorboinnista punaisilla aallonpituuksilla.
vesipiirit, Niagaran putoukset, Kanada Vesi on maapallon runsas yhdiste ja on välttämätöntä elämälle. Vaikka vesimolekyylien rakenne on yksinkertainen (HkaksiO) veden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat erittäin monimutkaisia. SKatzenberger / iStock.com
Vesi koostuu vedystä ja hapesta, ja sitä esiintyy kaasumaisessa, nestemäisessä ja kiinteässä tilassa. Vesi on yksi runsaimmista ja välttämättömimmistä yhdisteet , esiintyy nesteenä maapallon pinnalla normaaleissa olosuhteissa, mikä tekee siitä korvaamattoman arvokkaan ihmisille ja muille tehdas ja eläin elinympäristö . Koska vesi muuttuu helposti höyryksi (kaasuksi), se voi kulkea ilmakehän läpi valtameret sisämaahan, jossa se tiivistää ja ravitsee elämää.
Kylmän vesipullon näyttää olevan hiki koska se on pullon ympärillä olevan ilmakerroksen vesihöyryn jäähdytyslähde. Suhteellisen lämmin ilma voi pitää enemmän vesihöyryä kuin viileämpi ilma. Kun kylmävesipullo otetaan käyttöön, pullon lähellä oleva lämmin ilma jäähtyy ja osa vesihöyrystä tiivistyy nestemäiseen veteen, joka kerrostuu sitten pullon ulkopinnalle.
Kiehuminen tapahtuu, kun nesteen sisään muodostuu kuplia, mikä merkitsee muutosta aineen neste- tai kiinteästä faasista kaasuksi. Normaali kiehumispiste on lämpötila jossa neste on höyryn paine on sama kuin tavallinen merenpinta ilmakehän paine (760 mm elohopeaa). Merenpinnalla ilmanpaine on korkea ja vesi kiehuu 100 ° C: ssa (212 ° F); suuremmilla korkeuksilla se on matalampi, joten vesi kiehuu alhaisemmassa lämpötilassa.
Vesi näyttää siniseltä kahdesta tärkeästä syystä. Pieninä määrinä vesi näyttää värittömältä, mutta vedellä on itse asiassa luonnostaan sininen väri, jonka aiheuttaa pieni imeytyminen valoa punaisena aallonpituudet . Suuremmille vesimuodoille - lammet, joet, järvet ja valtameret - vesi näyttää sinisiltä kirkkaina päivinä, koska se heijastaa taivaan sinisyyttä. Pilvisinä päivinä suuremmat vesimuodostumat näyttävät harmailta.
Veden tiheys on suurin nestefaasissa noin 4 ° C: ssa (39,2 ° F). Jää, veden kiinteä faasi, on kelluvampaa, joten se muodostuu vesistöjen pinnalle ja jäätyy alaspäin. Järvet ja joet jäätyvät harvoin kokonaan, ja alla olevasta nestemäisestä vedestä voi tulla talvinen turvapaikka vesieliöille. Kun jää sulaa keväällä, hitaasti lämpenevä pinta sulaa vettä uppoaa syrjäyttäen veden alla ja sekoittamalla ravinteita koko vesipatsaaseen.
veden kemia Katsaus vesimolekyylien kemialliseen rakenteeseen. American Chemical Society (Britannica Publishing Partner) Katso kaikki tämän artikkelin videot
Vaikka veden molekyylit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia (HkaksiO), fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet yhdiste ovat erittäin monimutkaisia, eivätkä ne ole tyypillisiä useimmille maapallolla esiintyville aineille. Esimerkiksi vaikka jäävesilasissa kelluvien jääkuutioiden näky on yleistä, tällainen käyttäytyminen on epätavallista kemiallisille kokonaisuuksille. Lähes kaikkien muiden yhdisteiden kiinteä tila on tiheämpi kuin nestemäinen; siten kiinteä aine vajoaisi nesteen pohjaan. Se, että jää kelluu vedellä, on äärimmäisen tärkeää luonnossa, koska maailman kylmillä alueilla lampiin ja järviin muodostuva jää toimii eristävänä esteenä, joka suojaa alla olevaa vesieliötä. Jos jää olisi tiheämpää kuin nestemäinen vesi, lampeen muodostuva jää uppoaisi ja altistaisi siten enemmän vettä kylmälle lämpötilalle. Täten lampi jäätyisi lopulta ja tappaisi kaikki olemassa olevat elämänmuodot.
mikä u.s. valtio on lempinimeltään sekä "perustuslaki valtio" ja "muskottipähkinä valtio"?
jääkarhu jäälautalla Jääkarhu jäälautalla Huippuvuorten saaristossa. Näkymä vedessä kelluvasta jäästä on tavallista, mutta se osoittaa veden epätavallisen kemiallisen käyttäytymisen, joka on vähemmän tiheä kuin kiinteä aine kuin nestefaasissa. SeppFriedhuber — E + / Getty Images
Vesi esiintyy nesteenä maan pinnalla normaaleissa olosuhteissa, mikä tekee siitä korvaamattoman arvokkaan kuljetuksille, virkistyskäyttöön ja lukemattomia / kasveja ja eläimet . Se, että vesi muuttuu helposti höyryksi (kaasuksi), mahdollistaa sen kuljettamisen ilmakehän läpi valtameristä sisämaahan, jossa se tiivistyy, ja kuten sade , ravitsee tehdas ja eläinten elämä. ( Katso hydrosfääri: hydrologinen sykli kuvaamaan sykliä, jolla vesi siirtyy maan päälle.)
kaavio veden hydrologisesta kierrosta Hydrologisessa syklissä vesi siirtyy maanpinnan, meren ja ilmakehän välillä. Nuolien numerot osoittavat suhteelliset vesivirrat. Encyclopædia Britannica, Inc.
Vedellä on ollut merkittävyytensä vuoksi pitkään tärkeä uskonnollinen ja filosofinen rooli ihmiskunnan historiassa. 6. vuosisadallabceThales Miletus, jota joskus hyvitetään kreikkalaisen filosofian aloittamisesta, piti vettä ainoana aineen perustekijänä:
Vesi on eri muodoissaan muodostaa maa, ilmapiiri, taivas, vuoret, jumalat ja ihmiset, pedot ja linnut, ruoho ja puut sekä eläimet matoihin, kärpäsiin ja muurahaisiin asti. Kaikki nämä ovat erilaisia vesimuotoja. Mietiskele vettä!
Kaksisataa vuotta myöhemmin Aristoteles piti vettä yhtenä neljästä perustekijästä maan, ilman ja tulen lisäksi. Usko, että vesi oli perusainetta, jatkui yli 2000 vuotta, kunnes 1700-luvun jälkipuoliskolla tehdyt kokeet osoittivat, että vesi on yhdiste, joka koostuu vetystä ja hapesta.
mikä on pyhä ja sen suojeluspyhimys
veden kerääminen Tutkijat keksivät laitteen, joka voi kerätä juomakelpoista vettä autiomaasta. Näytetään Kalifornian yliopiston Regentsin luvalla. Kaikki oikeudet pidätetään. (Britannica Publishing Partner) Katso kaikki tämän artikkelin videot
Maan pinnalla olevaa vettä löytyy lähinnä sen valtameristä (97,25 prosenttia) ja napaisista jääkannista ja jäätiköistä (2,05 prosenttia), tasapainossa makeanveden järvissä, jokissa ja pohjavedessä. Maapallon väestön kasvaessa ja makean veden kysynnän kasvaessa vedenpuhdistus ja kierrätys ovat yhä tärkeämpiä. Mielenkiintoista on, että teolliseen käyttöön tarkoitetun veden puhtausvaatimukset ylittävät usein ihmisille asetetut vaatimukset kulutus . Esimerkiksi korkeapainekattiloissa käytetyn veden on oltava vähintään 99,999998 prosenttia puhdasta. Koska merivesi sisältää suuria määriä liuenneita suoloja, se on poistettava suolasta useimpiin käyttötarkoituksiin, myös ihmisravinnoksi.
Hooverin pato Colorado-joen Hooverin pato Nevadan ja Arizonan rajalla osoittaa, kuinka veden luonnonvaroja voidaan hyödyntää moniin tarkoituksiin, mukaan lukien ihmisten kulutukseen, kasteluun ja teollisuuteen. Robert Glusic / Getty Images
kaavio vedenkäsittelyjärjestelmästä Vedenkäsittelyjärjestelmät ovat tärkeitä meriveden suolanpoistolle, jotta sitä voidaan käyttää ihmisravinnoksi ja veden puhdistamiseen teolliseen käyttöön. Encyclopædia Britannica, Inc.
Tässä artikkelissa kuvataan veden molekyylirakenne sekä sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Muita suuria vesihoitoja varten katso ilmasto ; ympäristötyöt; hydrosfääri; jää; ja saastuminen.
Vesimolekyyli koostuu kahdesta vetyatomista, joista kukin on liitetty yhdellä kemiallisella sidoksella happiatomiin. Suurimmalla osalla vetyatomeista on ydin, joka koostuu yksinomaan protonista. Kaksi isotooppimuotoa, deuterium ja tritium, joissa atomisytimet sisältävät myös yhden ja kaksi neutronit vastaavasti löytyy vähäisessä määrin vedestä. Deuterium oksidi (DkaksiO), nimeltään raskas vesi, on tärkeä kemiallisessa tutkimuksessa ja sitä käytetään myös a neutroni moderaattori joissakin ydinreaktoreissa.
vesimolekyyli Vesimolekyyli koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä happiatomista. Yhdessä happiatomissa on kuusi elektronia ulkokuoressa, johon mahtuu yhteensä kahdeksan elektronia. Kun kaksi vetyatomia on sitoutunut happiatomiin, hapen ulompi elektronikuori täyttyy. Encyclopædia Britannica, Inc.
Todista kokeilu, jossa selitetään, miksi makealla vedellä ja merivedellä on erilaiset jäätymispisteet. Opi, miksi makealla vedellä ja merivedellä on erilaiset jäätymispisteet. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Katso kaikki tämän artikkelin videot
Vaikka sen kaava (HkaksiO) näyttää yksinkertaiselta, vedellä on hyvin monimutkaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Esimerkiksi sen sulamispiste 0 ° C (32 ° F) ja kiehumispiste 100 ° C (212 ° F) ovat paljon korkeammat kuin mitä odotettaisiin verrattuna analoginen yhdisteet kuten rikkivety ja ammoniakki. Kiinteässä muodossaan jää on vähemmän tiheää kuin nestemäinen, mikä on toinen epätavallinen ominaisuus. Näiden juuret poikkeavuuksia sijaitsee vesimolekyylin elektronisessa rakenteessa.
Vesimolekyyli ei ole lineaarinen, vaan taipunut erityisellä tavalla. Kaksi vetyatomia on sitoutunut happiatomiin 104,5 ° kulmassa.
O―H-etäisyys (sidoksen pituus) on 95,7 pikometriä (9,57 × 10−11metriä, tai 3,77 × 10−9tuumaa). Koska happiatomilla on suurempi elektronegatiivisuus kuin vetyatomilla, vesimolekyylin OH-sidokset ovat polaarisia, hapella on osittainen negatiivinen varaus (δ−) ja vedyillä on osittainen positiivinen varaus (δ +).
Vesimolekyylien vetyatomit houkuttelevat alueille, joilla on suuri elektronitiheys, ja ne voivat muodostaa heikkoja sidoksia, joita kutsutaan vetysidoksiksi, näiden alueiden kanssa. Tämä tarkoittaa, että yhden vesimolekyylin vetyatomit vetävät puoleensa sitoutumattomat happiatomin elektroniparit vieressä vesimolekyyli. Nestemäisen veden rakenteen uskotaan koostuvan aggregaatit vesimolekyyleistä, jotka muodostuvat ja muodostuvat jatkuvasti. Tämä lyhyen kantaman järjestys, kuten sitä kutsutaan, selittää veden muut epätavalliset ominaisuudet, kuten sen korkean viskositeetti ja pintajännitys.
vesipisarat Vesi on polaarimolekyyli ja vetää puoleensa muita polaarimolekyylejä. Siten vesipisaroita tai helmiä muodostuu ei-polaariselle pinnalle, koska vesimolekyylit tarttuvat yhteen sen sijaan, että ne tarttuisivat pintaan. fotofuerst / Fotolia
mikä on kubistisen tyylin osa?
halkaisuvesi Katalysaattori, joka jakaa veden vedyksi ja hapeksi. American Chemical Society (Britannica Publishing Partner) Katso kaikki tämän artikkelin videot
Happiatomin ulkokuoressa (valenssi) on kuusi elektronia, joihin mahtuu yhteensä kahdeksan elektronia. Kun happiatomi muodostaa yhden kemiallisen sidoksen, se jakaa yhden omista elektroneistaan toisen atomin ytimen kanssa ja saa vastineeksi osan elektronista kyseisestä atomista. Kun se on sitoutunut kahteen vetyatomiin, happiatomin uloin elektronikuori täyttyy.
Elektronijärjestely vesimolekyylissä voidaan esittää seuraavasti.
Jokainen pistepari edustaa jakamattomien elektronien paria (ts. Elektronit sijaitsevat vain happiatomissa). Tämä tilanne voidaan kuvata myös sijoittamalla vesimolekyyli kuutioon.
Jokainen ↑ ↓ symboli edustaa jakamattomien elektronien paria. Tämä elektroninen rakenne johtaa vetysidokseen.
