تركيب الماء وخصائصه

اهمية الماء في الحياة حيث يعتبر سر الحياة على الأرض وهو الأساس في أن تستمر الحياة على كوكب الأرض ، يتميز عنصر الماء بالكثير من الخصائص التي تميزة عن بقية العناصر الموجودة على كوكب الأرض ، حيث يتمتع الماء بشفافية تامة وهو لا يحتوي على أي ألوان مصبغة يتميز بأنه عديم اللون ، خالي من الرائحة لا يحتوي في تركيبه على أي عناصر تكسبه أي من أشكال الرائحة ، تأخذ الماء نسبة كبيرة من كوكب الأرض حيث تصل نسبته إلى ٧٠ ٪ من سطح الأرض ، كما أن مراحل دورة الماء تبدأ بالتبخر ثم التكثيف ثم الهطول ثم النتج وهذه الدور مهم جدا للحياة على سطح الأرض .

جزئ الماء H2O

عند التحدث بشكل علمي فإن الماء ليس اسمه ماء ولكن هذا اسمه الشائع ولكن يسمى الماء بأكسيد الهيدروجين ، يتكون الماء من أكسجين وهيدروجيز فقط ولا تدخل أية عناصر أخرى في تركيب عنصر الماء النقي ، حيث يتكون الماء من الأكسجين والهيدروجين بنسبة ١إلى ٢ أي أنه يتكون من ذرة أكسجين واحدة إلى ذرتين هيدروجين .ورمز جزئ الماء أو ما يسمى بأكسيد الهيدروجين كيميائيا هو H2O ، فإنه عند فحص جزئ الماء تحت أجهزة التكبير والميكرسكوبات قد وجد أنه يحتوي على ملايين الجزيئات من الهيدروجين والأكسجين في تركيبه في الجزئ الواحد ، وتلك الملايين من جزيئات الأكسجين والهيدروجين هي في تركيبها ما وإلا اتحاد الهيدروجين مع غاز الأكسجين بشكل عادي ولا توجد أي غازات أخرى أو أي مواد أخرى داخلة في تركيب جزئ الماء .وفي بعض الأوقات الأخرى قد يحتوى جزئ الماء على ثلاث ذرات هيديروجين ، ولكن الذرة الثالثة لا تكون مثل الذرتين الأخريتين ولكنها تكون ذات وزن أثقل منهم في تركيبها ووزنها الجزيئي وتلك الذرة تسمى الديوتريوم ، ولكنها هي في الطبيعة ذرة هيديروجين ، وجزئ الماء الذي يتكون من ثلاث ذرات هيديروجين أي أنه يحتوي في تركيبه على ذرة أكسجين وذرتين هيدروجين عاديتين وذرة هيدروجين ثالثة وتلك هي التي تسمى الديوتريوم .فإن جزئالماء الذي يحتوي على هذا التركيب يسمى بجزئ الماء الثقيل وذلك لإحتوائه على ذرة هيدروجين ثقيلة في تركيبه ، وترتبط الجزيئات والعناصر المكونة عنصر الماء معا بروابط هيدروجينية وتنتج تلك الروابط من ارتباط ذرات الهيدروجين مع ذرات الأكسجين الأخرى كما تتوفر نسبة المغنيسيوم الطبيعية في الماء مناسبة للإنسان .

خصائص الماء

تتوفر خصائص الماء التي تميزها عن غيرها من العناصر الموجودة على كوكب الأرض. الخصائص الفيزيائية للماءالصيغية الكيميائية للماء المعروفة هي H2O أي أن الماء تحتوي على ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين يرتبط كل منهم بروابط هيدروجينية تنتج من ارتباط الهيدروجين بذرات الأكسجين .ومن الخواص الفيزيائية للماء   هي شكل ومظهر الماء في حالتها العادية هي عبارة عن سائل شفاف عديم اللون لا يحتوي على أي ألوان مصبغة كذلك لا يحتوى على أي طعم أو رائحة .عندما توضع الماء على النار فإنها لا تغلى إلا عند درجة مئة وتلك هي درجة غليان الماء المعروفة التي لا تغلي إلا عند تلك الدرجة .درجة غليان الماء كما أن الماء له درجة غليان معروفة وثابته فإنه كذلك له درجة تجمد ثابته وهي درجة الصفر أي أن الماء لا يتجمد إلا عند هذه الدرجة ، ومن المعروف أن الماء بطيئ جدا سواء كان ذلك في درجة تجمده أو غليانه ، وذلك من أجل المحافظة على النظام البيئي . الخصائص الكيميائية للماءيتميز عنصر الماء بأنه يحتوي على خاصية فريدة لا تتميز بها أي من العناصر الأخرى وهي الطبيعة المتذبذبة ، ومعنى كلمة الطبيعة المتذبذة لأي عنصر أخر سواء كان الماء أو بعض المركبات الأخرى هي أن ذلك العنصر يمكن أن يكون حمض أو قاعدة ، أي أنه عندما يدخل في التفاعلات الأخرى يمكنه أن يسلك مجرى الحمض أو القاعدة .وذلك على حسب ما يتطلب التفاعل، الطبيعة المتذبذبة تعني أيضا أن عنصر الماء قادر على أن يفقد الإلكترونات أو يكتسبها عند دخولها في أي تفاعل ، وذلك أيضا على حسب ما يتطلب التفاعل من فقد أو اكتساب للإلكترونات .يتميز الماء بأنه له تفاعلات ذات تأثير قوي مع أيونات الأملاح، فعند تفاعل الماء مع أيونات الأملاح ، فإن ذلك ينتج قشور مرطبة في حيز التفاعل وذلك نتيجة أن الماء يحتوي في تركيبه على ثابت عازل ذو درجة عالية ، وتلك الخاصية تسمى بخاصية تفاعل التحلل المائي[1].

حالات الماء في الطبيعة

جميع العناصر والمواد توجد في الطبيعة على هيئة واحدة ويمكن أن تتغير هيئتها إذا تدخل عامل خارجي ، أدى إلى تغير تلك الهيئة لذلك العنصر أو المركب ، بينما الماء هي العنصر الوحيد في الطبيعة الذي يوجد في ثلاث حالات ، وذلك من دون أي تدخل من أي مواد أو مركباب أخرى .حيث توجد الماء على صورة سائلة وصلبة وغازية ، فهي توجد في الحالة السائلة الطبيعية وذلك في الظروف العادية ودرجات الحرارة المعتادة الطبيعية ، وتوجد في الصورة الغازية إذا ارتفعت درجة حرارة الماء والتي تقرب من درجة غليان الماء وهي درجة مئة عند تلك الدرجة تبدأ الماء في التبخر والتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية أو البخارية .ثم توجد الماء في الحالة الصلبة وفي تلك الحالة توجد الماء على هيئة ثلج وتبدأ الماء في التجمد أو تبدأ في التحول إلى الحالة الصلبة ، وذلك عندما تنخفض درجة حرارة الماء أو تبدأ الإقتراب من درجة تجمد الماء وهي درجة صفر ، وتلك المراحل الثلاثة وحالات الماء التي تمر بها ما بين الحالة الصلبة والسائلة والغازية تسمى بحالات الماء الفيزيائية ، توجد المياه في الطبيعة وعلى كوكب الأرض في أكثر من صورة وكذلك في أكثر من مكان أيضا يمكنك معرفة الفرق بين الماء العسر والماء اليسر .توجد المياه في صورة مسطحات وتلك المسطحات تتمثل في البحار والأنها.

الأهمية الاقتصادية للماء

الماء له أهمية كبيرة لا يمكن تجاهلها ومن دون الماء الكثير من العمليات الكبيرة وجميع أشكال الحياة من الصعب أن تستمر على كوكب الأرض ، ففي مجال الاقتصاد والصناعة للماء أهمية كبيرة من دونها لا يمكن أن تتم تلك الصناعا ت.في مجال الصناعات التحويلية والذي ينم فيه استخدام مواد ومركبات جاهزة لا تستخدم في شئ ، يتم استخدامها في صناعة مواد أخرى ففي تلك الأنواع من الصناعات تستخدم الماء في غسيل وتنظيف المواد ، ولكي يتم تنقيتها ايضا من الشوائب التي تكون متواجدة بها تعرف على كيف تسبب الطاقة دورة المياة [2].