У стані води присутня в земній корі і в атмосфері. Гідросфера складається з непомірних мас рідкої води, переважно солоної, які надають Землі характерну синювату поверхню; а на його білих полюсах - дві крижані області, де лід поширюється у вигляді полярних шапок.
Що стосується їх випарів, то ми бачимо їх остаточний розвиток у хмарному конденсаті, коли вони стискаються разом, щоб відобразити сонячне світло у його типових білуватих кольорах. Хмари, газоподібні колоїди, виділяють вміст води, викликаючи дощ чи опади, або замерзають у крихітні кристали, що падають, як сніг.
Вода, хоч і здається простою сполукою, ховає в своїх кристалічних краплях потік неймовірних властивостей, що поширюються на всі її фізичні стани. Джерело: Pxhere.
Коли водяні пари охолоджуються до низької висоти, вони обмазують предмети чи поверхні морозом, який виглядає як сніг, але яскравіший і кристалічніший. З іншого боку, в тумані або тумані водяні частинки поєднуються в більш ніж одному стані, оскільки складаються з менш щільних колоїдів, які розмивають і відбілюють погляд глядачів.
З усіх його фізичних станів найважливішим є рідкий, оскільки він складає велику частину нашого організму та всіх живих організмів.
Подивимося, що таке три стану води:
Суцільний
Як тверда речовина, воду можна знайти як лід, сніг або мороз.
Лід
Галерея блакитних льодовиків. Джерело: Pxhere.
Хімічна формула води - H 2 O, і її молекулу можна записати як HOH, геометрія якої є кутовою (тип бумеранга), здатної утворювати три водневі зв’язки в рідкому стані.
Тим часом, коли температура падає і вода охолоджується, її молекули приймають чотири такі мости, що створює специфічне і повторюване просторове розташування: кристал води. Цей кристал в народі відомий як лід. Лід - це твердий стан води.
Приклади льоду знаходяться в кубиках напою, у пляшках з водою, які замерзають в холодильнику, на поверхнях басейнів чи фонтанів, що піддаються впливу зими, або в маси льодовиків.
Лід може здаватися безбарвним блоком, але він може стати білуватим залежно від його домішок або вмісту забрудненого повітря. Він також може відображати блідо-синюватий відтінок (верхнє зображення), який представляє найбільш природний спосіб, коли світло взаємодіє з вашими кристалами.
Таким чином, вода не зовсім безбарвна або кристалічна: вона має майже непомітний синій колір. Цей колір посилюється відповідно до концентрації та ущільнення молекул води, опромінених світлом.
Сніг
Сніжні поля нагадують піщані поверхні. Джерело: Matthias MeyerPexels.
Сніг також є льодом, але кристали якого менші, оскільки вони утворилися з мікроскопічних крапель води, замороженої та суспендованої у хмарах. Ці кристали або агломерати сніжинок потрапляють у порожнечу і в результаті осідають порошкоподібне біле тверде речовина на поверхнях.
Однак морфологія снігу та його види уникають метеорологічного поля.
Мороз
Мороз пізнається своїми найяскравішими і найвизначнішими кристалами. Джерело: Pixabay.
Мороз - це ще одна з найвідоміших і найбільш захоплених проявів льоду. На відміну від снігу, його кристали зароджуються на малій висоті внаслідок осадження водяної пари на холодних поверхнях; перші кристали служать ядрами для другого тощо, поки не утворюються лускаті або щетисті візерунки (зображення зверху).
Рідина
Рідка вода є її найважливішим і найважливішим станом, хоча і не найпоширенішим у Всесвіті. Джерело: Pixabay.
Рідка вода є найбільш поширеною на Землі, хоча те ж саме не можна сказати і для інших планет. Ми бачимо його на березі в його шипучих хвилях, а позаду на блакитному горизонті з його хвилястими гребенями.
Надмірно об'ємні океани дозволяють їм відображати все більш темні сині кольори, коли спускається на більшу глибину, де світло повністю розсіюється, а його промені нічого не освітлюють.
Прісна вода - це рідина, яка підтримує всі форми (що відомо) життя, оскільки її молекули містяться всередині і зовні клітини.
Енергетичні стани молекул води в рідині є більш випадковими та неоднорідними, ніж такі, що знаходяться у льоду: водневі зв’язки постійно створюються та розриваються, коли молекули рідкої води рухаються з одного боку на інший.
З рідкої води вивчається існування регіонів низької та високої щільності; тобто ділянки рідини, де молекули більш згруповані, ніж в інших. Склоподібну і надмірно в'язку воду навіть називають переходами рідкої фази під високим тиском.
Газоподібні
У гарячих джерелах або гейзерах можна побачити водяні пари. Джерело: Pixabay.
Коли вода випаровується, її молекули H 2 O переходять у газоподібний стан або фазу пари: водяна пара. Ці пари є безбарвними, але якщо їх концентрація висока, їх можна розглядати як білий дим, характерний при кипінні казанів води, на гарячих джерелах або в киплячих струменях гейзерів.
Як тільки водяні пари піднімаються на небо, вони починають остигати, починаючи утворювати мікроскопічні краплі води, які залишаються суспендованими у повітрі; всі вони відомі як хмари, досить великі, щоб відобразити всі кольори сонячного світла, і змішані з іншими частинками, присутніми в атмосфері.
Інші
Якщо нагріти лід, утвориться рідка вода, а це в свою чергу водяна пара. Це так при атмосферному тиску; однак цим тиском можна керувати, а також температурою піддавати воду ворожим умовам, таким як у Космосу, особливо всередині крижаних планет, таких як Уран і Нептун.
Вода під тиском (порядку сотень ГПа) та переважаючими температурами (тисячі градусів Цельсія) набуває фізичних станів, характеристики яких вже не збігаються із звичайним льодом та його поліморфами, а також з рідиною та її парами.
Наприклад, одним із цих станів є лід XVIII, який є більше, ніж лід, суперіонним твердим тілом з металевими характеристиками; він несе протони всередині себе замість електронів. Вважається, що якби його можна було отримати у помітних кількостях, це виглядало б як гарячі чорні кристали - чорний лід.
Список літератури
- Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
- Стівен С. Зумдах. (15 серпня 2019 р.). Туалет. Encyclopædia Britannica. Відновлено: britannica.com
- Вікіпедія. (2019). Властивості води. Відновлено з: en.wikipedia.org
- Родріго Ледесма. (23 грудня 2016 р.). Вчені відкрили новий стан речовини для води. Кварц. Відновлено з: qz.com
- Мартін Чаплін. (9 вересня 2019 р.). Діаграма водної фази. Відновлено: 1.lsbu.ac.uk
- Шейла М. Естасіо. (sf). Стани вод. Відновлено з: nyu.edu
- Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (19 листопада 2018 р.). Яка різниця між льодом та снігом? Відновлено з: thinkco.com