8.2 Veden erityisominaisuuksia Flashcards
(5 cards)
Kerro veden olomuodon ja kiehumispisteen poikkeavuuksista.
Vesi on huoneenlämpötilassa nestemäisessä olomuodossa, vaikka molekyylikooltaan ja siten myös moolimassaltaan suuremmat aineet (esim. happimolekyyli ja hiilidioksidi) ovat huoneenlämmössä kaasumaisia.
Lisäksi veden kiehumispiste on poikkeuksellisen korkea verrattuna muihin vastaavanlaisiin molekyyleihin -> epämetallien muodostamiin vety-yhdisteisiin. Mikäli vesi käyttäytyisi ryhmän muiden molekyylien tavoin, sen kiehumispiste olisi noin -100 astetta.
Vesi on lisäksi ainoa aine, joka esiintyy luonnossa maapallolla kaikissa kolmessa olomuodossa.
Veden olomuoto huoneenlämpötilassa, sekä poikkeuksellisen korkeat sulamis- ja kiehumispisteet johtuvat vesimolekyylien välille muodostuvista vetysidoksista. Vetysidokset ovat vahvimpia molekyylien välille muodostuvia sidoksia, joten varsinkin vesimolekyylien välillä niiden katkaiseminen, ja siten vesimolekyylien irrottaminen toisistaan (endotermiset reaktiot) vaatii runsaasti energiaa.
Kerro veden tiheyden muutosten poikkeavuuksista.
Veden tiheys on suurempi nesteessä, kuin kiinteässä aineessa joka on hyvin poikkeuksellinen ominaisuus aineelle. Jäässä (veden kiinteässä olomuodossa) vesimolekyylit asettuvat säännölliseksi molekyylihilaksi vesimolekyylien välillä olevien vetysidosten avulla, ja niiden väliin jää tällöin huomattavasti enemmän tilaa, mitä vesiatomien välille jää nestemäisessä olomuodossa. Lisäksi kaikki muut aineet (esimerkiksi ilmakuplat) jäävät jäässä molekyylihilan ulkopuolelle. Jään sulaessa vetysidoksia katkea ja molekyylit pääsevät lähemmäs toisiaan.
Veden tiheys on suurin +4 celsiusasteen lämpötilassa, jolloin vesimolekyylejä on maksimimäärä tilavuusyksikköä kohden. Veden lämmetessä tästä lisää, vesimolekyylien lämpöliike lisääntyy ja niiden välisiä vetysidoksia katkeilee -> molekyylit pääsevät erkanemaan toisistaan ja tiheys pienenee.
Kerro veden pintajännityksestä.
Pintajännitys on fysikaalinen ominaisuus, joka ilmenee nestepinnan käyttäytymisenä joustavam kalvon tavoin. Veden pintajännitys on niin suuri, että erilaiset hyöteiset kuten vesimittarit pystyvät kävelemään veden päällä.
Veden pintajännitys on seurausta vesimolekyylien välisistä vetysidoksista. Niiden ansiosta nesteen pinnalla olevat vesimolekyylit suuntautuvat sivuille ja alaspäin. Lisäksi vesimolekyylien välille muodostuvat kemialliset sidokset (vetysidokset) ovat huomattavasti voimakkaampia, mitä ilman kaasumaisten aineiden ja vesimolekyylien välille muodostuvat heikot sidokset.
Saippuat ja muut emäksiset pesuaineet pienentävät veden pintajännitystä rikkomalla vetysidoksia (vesi imeytyy paremmin pestävään materiaaliin).
Kerro osmoosista.
Osmoosilla tarkoitetaan ilmiötä, jossa vesi virtaa puoliläpäisevän kalvon (esimerkiksi solukalvon) läpi laimeammasta liuoksesta vahvempaan, eli siihen suuntaan, jossa liuenneen aineen pitoisuus on suurempi. Osmoosin vaikutuksesta pitoisuuserot tasoittuvat.
Osmoosi huomioidaan esimerkiksi sairaaloissa tiputuksissa, kun verenkiertoon lisätään joko suola- tai ravintoliuosta. Fysiologisen suolaliuoksen NaCl pitoisuus on 0,9 m-%, eli sama kuin soluissa. Tällöin pitoisuuserot eivät lähde tasoittumaan, eikä esimerkiksi punasolut siten kutistu tai turpoa ja halkea.
Osmoosi eroaa diffuusiosta siten, että osmoosissa liuenneiden hiukkasten sijaan ainoastaan liuotinmolekyylit siirtyvät puoliläpäisevän kalvon läpi.
Kerro kapillaari-ilmiöstä.
Ohuissa putkirakenteissa veden ja poolisen rakennusmateriaalin väliset vetovoimat aiheuttavat kapillaari-ilmiön. Siinä putkorakenteissa kulkiessaan vesimolekyylit vetävät perässän vetysidoksilla tulevia vesimolekyylejä. Esimerkiksi kasvit hyötyvät vedensaannissaan kapillaari-ilmiöstä (ohut putki -> kasvin varsi/runko).
