A vízállapotok megtalálhatók a földkéregben és a légkörben. A hidroszféra túlzott mennyiségű folyékony víz tömegéből áll, többnyire sós, amelyek a Földre jellemző kékes felületet adnak; és fehér oszlopán két jeges régió, ahol a jég poláris sapkák formájában terjed.
Gőzöket tekintve a végső fejlődésüket a felhő kondenzátumában láthatjuk, amikor össze vannak rakva egymással, hogy tükrözzék a napfényt tipikus fehéres színében. A felhők, gáz halmazállapotú kolloidok felszabadítják víztartalmát, ami esőt vagy csapadékot okoz, vagy apró kristályokká fagyolódnak, amelyek esnek, mint a hó.
A víz, bár egyszerű vegyületnek tűnik, kristályos cseppjeiben hihetetlen tulajdonságokkal rendelkező torrent rejti el, amely minden fizikai állapotán átnyúlik. Forrás: Pxhere.
Amikor a vízgőzök alacsony hőmérsékleten lehűlnek, az objektumokat vagy a felületeket fagyos réteggel borítják be, amely hónak tűnik, de világosabb és kristályosabb. Ugyanakkor ködben vagy ködben a vízrészecskék egynél több állapotban vannak kombinálva, mivel kevésbé sűrű kolloidokból állnak, amelyek elmossák és fehérebbé teszik a nézők látványát.
A fizikai állapotok közül a legfontosabb folyékony, mivel testünk és az összes élő szervezet nagy részét képezi.
Lássuk, mi a víz három állapota:
Szilárd
Szilárd anyagként a víz jég, hó vagy fagy formájában található meg.
Jég
A kék gleccserek galéria. Forrás: Pxhere.
A kémiai képlete víz H 2 O, és molekulájukban felírható HOH, amelynek geometriája szögletes (bumeráng típus), képzésére alkalmas három hidrogénkötések folyékony állapotban.
Eközben, amikor a hőmérséklet csökken, és a víz lehűl, molekulái négy ilyen hidat fogadnak el, amely egy speciális és ismétlődő térbeli elrendezést hoz létre: egy vízkristályt. Ezt a kristályt közkedvelt néven jégnek hívják. A jég ekkor a víz szilárd állapota.
A jégre példák találhatók italkockákban, a hűtőszekrényben fagyasztó vizes palackokban, a télnek kitett úszómedencék vagy szökőkutak felületein vagy a gleccserek tömegeiben.
A jég színtelen tömbként jelentkezhet, ám szennyeződéseitől vagy az elzárt levegő tartalmától függően fehéresé válhat. Sápadt kékes árnyalatokat is megjeleníthet (felső kép), amelyek a leghatékonyabb módot mutatják a fénynek a kristályokkal való kölcsönhatására.
Így a víz nem teljesen színtelen vagy kristályos: szinte észrevehetetlen kék színű. Ez a szín intenzívebbé válik a fény által besugárzott vízmolekulák koncentrációja és tömörülése alapján.
Hó
A havas mezők homokos felületekre hasonlítanak. Forrás: Matthias MeyerPexels.
A hó ugyancsak jég, de amelynek kristályai kisebbek, mivel mikroszkopikus vízcseppekből képződtek, fagyasztva és a felhőkben szuszpendálva. Ezek a kristályok vagy hópelyhek agglomerálódnak, az ürességbe esnek, és végül poros, fehér szilárd anyagot rendeznek a felületekre.
A hó és annak típusa morfológiája azonban elkerüli a meteorológiai teret.
Fagy
A Frost legfényesebb és legszembetűnőbb kristályaival felismerhető. Forrás: Pixabay.
A Frost a legismertebb és legcsodálatosabb jégmegjelenések egyike. A hóval ellentétben a kristályai alacsony tengerszint feletti magasságban származnak, mivel a vízgőzök hideg felületekre kerülnek; az első kristályok a másodikként magként szolgálnak, és így tovább, amíg pikkelyes vagy sörtésű minták képződnek (felső kép).
Folyékony
A folyékony víz a legfontosabb és legfontosabb állapota, bár nem a legbonyolultabb az univerzumban. Forrás: Pixabay.
A folyékony víz a leggyakoribb a Földön, bár más bolygókra ez nem mondható el. Látjuk a parton pezsgő hullámaiban, és azon túl a kék horizonton hullámos hullámaival.
Az óceánok túl nagy mennyisége lehetővé teszi számukra, hogy egyre sötétebb kék színeket jelenítsenek meg, amikor nagyobb mélységre szállnak le, ahol a fény teljesen szétszórt, és sugarai semmit nem világítanak.
Az édesvíz az a folyadék, amely fenntartja az élet minden formáját (az ismert), mivel molekuláinak a sejtekben és azon kívül vannak elhelyezve.
A folyékony vízmolekulák energetikai állapota véletlenszerűbb és heterogénebb, mint a jégben: hidrogénkötések alakulnak ki és törnek, amikor a folyékony víz molekulái az egyik oldalról a másikra mozognak.
A folyékony vízből megvizsgálják az alacsony és a nagy sűrűségű régiók létezését; vagyis a folyadék olyan területei, ahol a molekulák csoportosabbak, mint másokban. Az üveges és szuper viszkózus vizet folyadékfázis-átmeneteknek nevezik nagy nyomás alatt.
Gáznemű
A forró forrásokban vagy a gejzírekben a vízgőzök láthatók. Forrás: Pixabay.
Amikor a víz elpárolog, H 2 O molekulái gáznemű vagy gőzfázisúvá válnak: vízgőz. Ezek a gőzök színtelen, de ha magas a koncentrációjuk, akkor fehér füstnek tekinthetők, amely jellemző az, ha üstöt forralunk vízzel, forró forrásokban vagy a gejzírek forró fúvókáiban.
Amint a vízgőzök az ég felé emelkednek, lehűlni kezdenek, mikroszkopikus vízcseppek képződnek, amelyek a levegőben szuszpendálódnak; mindegyiket felhőnek nevezik, amely elég nagy ahhoz, hogy tükrözze a napfény összes színét, és keveredik a légkörben jelen lévő egyéb részecskékkel.
Egyéb
A jég felmelegítésekor folyékony víz képződik, ez pedig vízgőzöt képez. Így van légköri nyomáson; azonban ezt a nyomást és a hőmérsékletet manipulálni lehet, hogy a vizet olyan ellenséges feltételeknek tegyük ki, mint amilyeneket a Kozmoszban találtunk, különösen olyan jeges bolygókban, mint az Uránusz és a Neptunusz.
A nyomás alatt álló (több száz GPa nagyságrendű) víz és a lenyűgöző hőmérséklet (Celsius-fok ezrei) olyan fizikai állapotot kap, amelynek jellemzői már nem esnek egybe a hagyományos jéggel és annak polimorfjaival, valamint a folyadékkal és annak gőzeivel.
Például az egyik ilyen állapot a XVIII. Jég, amely a jégen kívül fémjellemzőkkel rendelkező szupersionos szilárd anyag; elektronok helyett protonokat hordoz benne. Úgy gondolják, hogy ha jelentős mennyiségben lehet előállítani, úgy néz ki, mint forró fekete kristályok - fekete jég.
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Steven S. Zumdahl. (2019. augusztus 15.). WC. Encyclopædia Britannica. Helyreállítva: britannica.com
- Wikipedia. (2019). A víz tulajdonságai. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Rodrigo Ledesma. (2016. december 23.) A tudósok felfedezték a víz új állapotát. Kvarc. Helyreállítva: qz.com
- Martin Chaplin. (2019. szeptember 9.). Vízfázis diagram. Helyreállítva: 1.lsbu.ac.uk
- Sheila M. Estacio. (Sf). Víz Államok. Helyreállítva: nyu.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. november 19.) Mi a különbség a jég és a hó között? Helyreállítva: gondolat.com