Toestanden van vast, vloeibaar en gasvormig water

1727
Egbert Haynes
Toestanden van vast, vloeibaar en gasvormig water

De water staten ze zijn aanwezig in de aardkorst en in de atmosfeer. De hydrosfeer bestaat uit exorbitante massa's vloeibaar water, meestal zout, die de aarde haar karakteristieke blauwachtige oppervlak geven; en aan de witte polen, twee ijskoude gebieden waar ijs zich uitbreidt in de vorm van poolkappen.

Wat betreft de dampen, zien we hun uiteindelijke ontwikkeling in de condensatie van de wolken, wanneer ze al voldoende gegroepeerd zijn om het zonlicht in hun typische witachtige kleuren te reflecteren. De wolken, gasvormige colloïden, geven hun waterinhoud af en veroorzaken regen of neerslag, of bevriezen in kleine kristallen die als sneeuw vallen.

Water, hoewel het een eenvoudige verbinding lijkt, verbergt in zijn kristallijne druppels een stortvloed van ongelooflijke eigenschappen die zich door al zijn fysieke toestanden uitstrekken. Bron: Pxhere.

Wanneer waterdampen afkoelen tot lage hoogten, bedekken ze objecten of oppervlakken met vorst, die eruitziet als sneeuw, maar helderder en kristallijn. Aan de andere kant worden in de mist of mist de waterdeeltjes gecombineerd in meer dan één toestand, omdat ze bestaan ​​uit minder dichte colloïden die het zicht van de toeschouwers vertroebelen en witter maken..

Van al zijn fysieke toestanden is de vloeistof de belangrijkste, aangezien het een groot deel uitmaakt van ons lichaam en van alle levende organismen..

Laten we eens kijken wat de drie toestanden van water zijn:

Artikel index

  • 1 solide
    • 1.1 IJs
    • 1.2 Sneeuw
    • 1.3 Vorst
  • 2 Vloeistof
  • 3 Gasvormig
  • 4 Andere
  • 5 referenties

Solide

Als vaste stof kan water worden gevonden als ijs, sneeuw of vorst..

Ijs

Een galerij van blauwe gletsjers. Bron: Pxhere.

De chemische formule van water is H.tweeO, en zijn molecuul kan worden geschreven als H-O-H, waarvan de geometrie hoekig is (boemerangtype), in staat om drie waterstofbruggen in vloeibare toestand te vormen.

Ondertussen, wanneer de temperatuur daalt en het water afkoelt, nemen de moleculen vier van dergelijke bruggen aan, waardoor een specifieke en repetitieve ruimtelijke ordening ontstaat: een kristal van water. Dit kristal wordt in de volksmond ijs genoemd. IJs is dus de vaste toestand van water.

Voorbeelden van ijs zijn te vinden in drankblokjes, in waterflessen die bevriezen in de koelkast, op de oppervlakken van zwembaden of fonteinen die aan de winter zijn blootgesteld, of in de massa gletsjers..

IJs kan verschijnen als kleurloze blokken, maar het kan witachtig worden afhankelijk van de onzuiverheden of het gehalte aan ingesloten lucht. Het kan ook bleke blauwachtige tinten vertonen (bovenste afbeelding), die de meest natuurlijke manier vertegenwoordigen waarop licht in wisselwerking staat met uw kristallen..

Het water is dus niet helemaal kleurloos of kristallijn: het heeft een bijna onmerkbare blauwe kleur. Deze kleur wordt sterker naargelang de concentratie en verdichting van de watermoleculen die door het licht worden bestraald..

Sneeuw

Besneeuwde velden lijken op zandige oppervlakken. Bron: Matthias MeyerPexels.

Sneeuw is ook ijs, maar waarvan de kristallen kleiner zijn omdat ze zijn gevormd uit microscopisch kleine druppels water, bevroren en zwevend in de wolken. Deze kristallen of sneeuwvlokken agglomereren, vallen in de leegte en bezinken uiteindelijk een stoffige en witte vaste stof op de oppervlakken.

De morfologie van sneeuw en zijn soorten ontsnapt echter aan het meteorologische veld.

vorst

Frost is herkenbaar aan zijn helderste en meest prominente kristallen. Bron: Pixabay.

Frost is ook een van de bekendste en meest bewonderde ijsmanifestaties. In tegenstelling tot sneeuw ontstaan ​​zijn kristallen op lage hoogte, als gevolg van de afzetting van waterdampen op koude oppervlakken; de eerste kristallen dienen als kernen voor de tweede, enzovoort totdat er schilferige of borstelige patronen ontstaan ​​(bovenste afbeelding).

Vloeistof

Vloeibaar water is de belangrijkste en meest vitale toestand, hoewel niet de meest voorkomende in het universum. Bron: Pixabay.

Vloeibaar water komt het meest voor op aarde, hoewel hetzelfde niet kan worden gezegd van andere planeten. We zien het aan de oevers in zijn bruisende golven, en daarbuiten aan de blauwachtige horizon met zijn golvende toppen..

Door de exorbitante volumes van de oceanen kunnen ze blauwe kleuren weergeven, steeds donkerder terwijl ze afdalen naar grotere diepten waar het licht volledig wordt verstrooid en de stralen niet reiken om iets te verlichten.

Zoet water is de vloeistof die alle vormen (dat bekend is) van het leven in stand houdt, aangezien de moleculen zich binnen en buiten de cellen bevinden..

De energetische toestanden van watermoleculen in vloeistof zijn meer willekeurig en heterogeen dan die in ijs: waterstofbruggen worden voortdurend gecreëerd en verbroken doordat de vloeibare watermoleculen van de ene naar de andere kant bewegen..

Van vloeibaar water wordt het bestaan ​​van gebieden met lage en hoge dichtheden bestudeerd; dat wil zeggen gebieden van de vloeistof waar de moleculen meer gegroepeerd zijn dan in andere. Glasachtig en super viskeus water wordt zelfs vloeistoffase-overgangen onder hoge druk genoemd..

Gasvormig

In de warmwaterbronnen of geisers kun je de waterdampen zien. Bron: Pixabay.

Water wanneer de H-moleculen verdampentweeOf ze gaan over in de gasvormige toestand of dampfase: waterdamp. Deze dampen zijn kleurloos, maar als hun concentratie hoog is, kunnen ze worden gezien als een witte rook, kenmerkend bij het koken van ketels met water, in hete bronnen of in de kokende stralen van geisers..

Zodra de waterdampen naar de lucht stijgen, beginnen ze af te koelen en beginnen ze microscopisch kleine waterdruppels te vormen die in de lucht blijven hangen; de set van allemaal staat bekend als wolken, groot genoeg om alle kleuren van zonlicht te reflecteren, en vermengd met andere deeltjes die in de atmosfeer aanwezig zijn.

Anderen

Als een ijs wordt verwarmd, zal er vloeibaar water ontstaan, en dit op zijn beurt waterdamp. Dit is zo bij atmosferische druk; Deze druk en de temperatuur kunnen echter worden gemanipuleerd om het water aan vijandige omstandigheden te onderwerpen, zoals die in de kosmos, vooral in ijzige planeten zoals Uranus en Neptunus..

Water onder druk (in de orde van honderden GPa) en overweldigende temperaturen (duizenden graden Celsius), verkrijgt fysische toestanden waarvan de kenmerken niet langer samenvallen met conventioneel ijs en zijn polymorfen, maar ook met vloeistof en zijn dampen..

Een van deze toestanden is bijvoorbeeld ijs XVIII, dat, meer dan ijs, een superionische vaste stof is met metaalachtige eigenschappen; het draagt ​​protonen in zich in plaats van elektronen. Aangenomen wordt dat als het in aanzienlijke hoeveelheden zou kunnen worden verkregen, het eruit zou zien als hete zwarte kristallen: ijzel.

Referenties

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
  2. Steven S. Zumdahl. (15 augustus 2019). Toilet. Encyclopædia Britannica. Hersteld van: britannica.com
  3. Wikipedia. (2019). Eigenschappen van water. Hersteld van: en.wikipedia.org
  4. Rodrigo Ledesma. (23 december 2016). Wetenschappers hebben een nieuwe toestand van materie voor water ontdekt. Kwarts. Hersteld van: qz.com
  5. Martin Chaplin. (09 september 2019). Waterfase diagram. Hersteld van: 1.lsbu.ac.uk
  6. Sheila M. Estacio. (s.f.). Staten van water. Hersteld van: nyu.edu
  7. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (19 november 2018). Wat is het verschil tussen ijs en sneeuw? Hersteld van: thoughtco.com

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.