Водните състояния присъстват в земната кора и в атмосферата. Хидросферата се състои от прекомерни маси течна вода, предимно солена, която придава на Земята характерната синкава повърхност; и на неговите бели полюси, две ледени участъци, където ледът се разпространява под формата на полярни шапки.
Що се отнася до изпаренията им, ние виждаме окончателното им развитие в облачния кондензат, когато те са свити заедно, за да отразяват слънчевата светлина в типичните си белезникави цветове. Облаците, газообразни колоиди, отделят съдържанието на вода, причинявайки дъжд или валежи, или замръзват в малки кристали, които падат като сняг.
Водата, въпреки че изглежда просто съединение, крие в кристалните си капки порой от невероятни свойства, които се простират през всичките й физически състояния. Източник: Pxhere.
Когато водните пари се охлаждат до ниска надморска височина, те покриват предмети или повърхности с измръзване, което изглежда като сняг, но по-ярко и по-кристално. От друга страна, в мъгла или мъгла водните частици се комбинират в повече от едно състояние, тъй като се състоят от по-малко плътни колоиди, които замъгляват и избелват гледката на зрителите.
От всичките му физически състояния най-важно е течността, тъй като тя съставлява голяма част от нашето тяло и от всички живи организми.
Нека да видим какви са трите състояния на водата:
твърд
Като твърдо вещество водата може да се намери като лед, сняг или слана.
лед
Галерия от сини ледници. Източник: Pxhere.
Химичната формула на вода е Н 2 О, и молекулата могат да бъдат написани като HOH, чиято геометрия е ъглово (тип бумеранг), способни да образуват три водородни връзки в течно състояние.
Междувременно, когато температурата спадне и водата се охлади, нейните молекули приемат четири такива моста, което създава специфична и повтаряща се пространствена подредба: кристал от вода. Този кристал е известен като лед. След това ледът е твърдото състояние на водата.
Примери за лед се намират в кубчета за напитки, във водни бутилки, които замръзват в хладилника, по повърхностите на басейни или фонтани, изложени на зимата, или в масивите на ледниците.
Ледът може да изглежда като безцветни блокове, но може да се превърне в белезникав в зависимост от примесите или съдържанието на оклудиран въздух. Той може също да показва бледо синкави нюанси (горно изображение), които представляват най-естествения начин, по който светлината взаимодейства с вашите кристали.
По този начин водата не е изцяло безцветна или кристална: има почти незабележим син цвят. Този цвят се засилва в зависимост от концентрацията и уплътняването на водните молекули, облъчени от светлината.
сняг
Снежните полета приличат на пясъчни повърхности. Източник: Матиас МайерПекселс.
Снегът също е лед, но чиито кристали са по-малки, тъй като са се образували от микроскопични капки вода, замразени и суспендирани в облаци. Тези кристали или агломерат на снежинки, попадат в празнотата и в края на краищата се установяват прахообразно бяло твърдо вещество.
Морфологията на снега и неговите видове обаче избягват от метеорологичното поле.
скреж
Frost е разпознаваем по най-ярките си и най-изявени кристали. Източник: Pixabay
Морозът е също една от най-известните и най-обожавани ледени прояви. За разлика от снега, неговите кристали произхождат на ниска надморска височина, в резултат на отлагането на водни пари върху студени повърхности; първите кристали служат като ядра за вторите и така нататък, докато се образуват люспести или четинки модели (отгоре изображение).
течност
Течната вода е най-важното и жизненоважно състояние, въпреки че не е най-изобилното във Вселената. Източник: Pixabay
Течната вода е най-разпространената на Земята, въпреки че същото не може да се каже и за други планети. Виждаме го на брега в блестящите му вълни и отвъд синия хоризонт с вълнообразните си гребени.
Прекомерните обеми на океаните им позволяват да показват все по-тъмносини цветове, докато се спускат към по-големи дълбочини, където светлината е напълно разпръсната и лъчите й не осветяват нищо.
Прясна вода е течността, която поддържа всички форми (които са известни) на живота, тъй като молекулите му се съдържат в клетките и извън тях.
Енергийните състояния на водни молекули в течност са по-случайни и разнородни от тези, открити в леда: водородните връзки непрекъснато се създават и се разрушават, докато молекулите на течната вода се движат от едната страна на другата.
От течната вода се изследва съществуването на райони с ниска и висока плътност; тоест области на течността, където молекулите са по-групирани, отколкото в други. Стъкловидна и супер вискозна вода дори се нарича преход в течна фаза под високо налягане.
газообразен
В горещите извори или гейзери можете да видите водните пари. Източник: Pixabay
Когато водата се изпарява, неговите молекули на Н 2 О преминават в газообразно състояние или във фаза пара: водна пара. Тези пари са безцветни, но ако концентрацията им е висока, те могат да се разглеждат като бял дим, характерен при кипене на казани с вода, в горещи извори или във врящите струи на гейзерите.
След като водните пари се издигнат до небето, те започват да се охлаждат, започвайки да образуват микроскопични капки вода, които остават суспендирани във въздуха; всички те са известни като облаци, достатъчно големи, за да отразяват всички цветове на слънчевата светлина, и смесени с други частици, присъстващи в атмосферата.
Други
Ако ледът се нагрее, ще се образува течна вода, а това от своя страна водна пара. Това е така при атмосферно налягане; Това налягане обаче може да бъде манипулирано, както и температурата, за да се подложи водата на враждебни условия, като тези, намиращи се в Космоса, особено вътре в ледените планети като Уран и Нептун.
Водата под налягане (от порядъка на стотици GPa) и свръх температури (хиляди градуси по Целзий) придобива физически състояния, чиито характеристики вече не съвпадат с конвенционалния лед и неговите полиморфи, както и с течност и нейните пари.
Например, едно от тези състояния е лед XVIII, който повече от лед е свръхеоново твърдо вещество с метални характеристики; тя носи протони вътре в него вместо електрони. Смята се, че ако може да се получи в значителни количества, ще изглежда като горещи черни кристали - черен лед.
Препратки
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
- Стивън С. Зумдал. (15 август 2019 г.). Тоалетна. Encyclopædia Britannica. Възстановено от: britannica.com
- Wikipedia. (2019). Свойства на водата. Възстановено от: en.wikipedia.org
- Родриго Ледезма. (23 декември 2016 г.). Учените откриха ново състояние на материята за водата. Quartz. Възстановена от: qz.com
- Мартин Чаплин. (9 септември 2019 г.). Диаграма на водната фаза. Възстановени от: 1.lsbu.ac.uk
- Шейла М. Естасио. (SF). Водни състояния. Възстановено от: nyu.edu
- Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (19 ноември 2018 г.). Каква е разликата между лед и сняг? Възстановено от: thinkco.com