كيمياء الماء

1. كيمياء الماء

2. وجود الماء : يشكل نسبة كبيرة من المواد الغذائية ومن الكائنات الحية. فهو يشكل 75% من الخلية النباتية و 67% من الخلية الحيوانية و 90% من جسم الجنين و 65% - 70% من جسم الإنسان.

3. من فوائد الماء يعمل على توفير الطاقة الضرورية للإنسان و الحيوان. يعمل وسيطاً لنقل المواد الضرورية لحياة النبات و الإنسان و الحيوان . تركيب جزيء الماء H2O يتركب من الهيدروجين والأكسجين. الشكل الهندسي له هو هرم رباعي السطوح الزاوية فيه 104,5 ْ وهي أقل من المقدار المتوقع لأنه يوجد حول ذرة الأكسجين زوجان حران غير رابطين.

4. أهم الخواص الأساسية للماء:تتكون رابطة هيدروجينية بين جزيئات الماء لأن السالبية الكهربية للأكسجين أعلى من الهيدروجين . وتكون قوى التجاذب بين جزيئات الماء كبيرة في حالة الجليد . الخواص الفيزيائية للماء :لا لون له و لا طعم و لا رائحة درجة غليانه 100 ْ م ودرجة الانصهار 0 ْ م الكثافة 1 جم/م3 لا يوصل التيار الكهربي يذيب المواد الأيونية و التساهمية القطبية .

5. بعض آثار قوى الترابط بين جزيئات الماء : 1/ درجة الغليان مرتفعة بسبب قوى الربط الهيدروجينية. 2/ تغير كثافة الماء بحسب درجة حرارته . 3/ قدرة الماء على إذابة بعض المواد . 4/ التوتر السطحي للماء نتيجة شد الجزيئات في جميع الاتجاهات ما عدا الأعلى مما يجعل سطح الماء مشدوداً.

6. خواص الماء في بيئته الطبيعية: 1/ شفافية الماء : وهي مقياس لقابلية الماء لإنفاذ الضوء أي مدى صفاءه و خلوه من المواد العالقة التي تعكره . 2/ درجة حرارة الماء. 3/ حموضة الماء. 4/ دورة المياه في الطبيعة فالماء يتحول على ضهر الأرض من حالة إلى حالة و ينتقل من مكان لآخر فتبقى كمية الماء بالقدر الذي يكفي للحياة.

7. الخواص الكيميائية للماء: يدخل في التفاعلات الحيوية مثل التمثيل الضوئي . يدخل في كثير من الصناعات الكيميائية . التحليل الكهربي للماء : يتحلل إل الهيدروجين و الأكسجين وفقاً للمعادلة :H2O → 2H2 +O2 ويستخدم جهاز هوفمان للتحليل ويضاف قليل من حمض الكبريت لأن الماء ضعيف التوصيل للكهرباء

8. وجود الماء في الطبيعة : المياه النقية : مثل مياه الأمطار ولكن نتيجة ذوبانه لكثير من الأملاح والمواد الأيونية أثناء سقوطه تختل درجة نقاوته وتلوث الهواء عامل في تلوث ماء المطر. المياه العذبة : وهي سطحية مثل الأنهار والبحيرات و الأودية والجداول والثلوج على قمم الجبال. الجوفية : وهي التي تتسرب إلى باطن الأرض حتى تصل إلى طبقات غير مسامية .

9. المياه المالحة : مثل مياه البحار والمحيطات .وهي تحتوي على أملاح مثل أملاح المغنيسيوم والكالسيوم .وهي السبب في عسر الماء . الماء العسر :هو الماء الذي لا يكون رغوة مع الصابون بسهولة .وهو نوعان مؤقت ودائم .

10. العسر المؤقت سببه أملاح البيكربونات الذائبة في الماء وسمي مؤقت لأنه سهل التخلص منه بغلي الماء حيث ينطلق غاز CO2وتترسب الكربونات مكونة طبقة بيضاء على سطح غلاية الماء Ca(HCO3) → CaCO3 +H2O + O2 ∆ العسر الدائم : سببه أملاح كبريتات و كلوريدات المغنيسيوم و الكالسيوم الذائبة في الماء. وسمي دائم لأن هذه الأملاح لا تترسب بالتسخين البسيط

11. من طرق إزالة العسر الدائم : 1/ إضافة كربونات الصوديوم للماء العسر فتترسب أيونات الكالسيوم و المغنيسيوم على هيئة كربونات غير ذائبة . CaSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 +CaCO3

12. إضافة هيدروكسيد الكالسيوم للماء العسر فتتحول البيكربونات إلى كربونات تترسب . Ca(HCO3) + Ca(OH)2 → 2CaCO3+2H2O من المشكلات التي يتسبب فيها عسر الماء: الأملاح المسببة لعسر الماء تترسب على الأسطح الداخلية لأنابيب المياه فتتلفها . * تترسب على قضبان التسخين في الغلايات الكهربية فتقلل كفاءتها .

13. طرق تحلية مياه البحر : بسبب تناقص المصادر الطبيعية لمياه الشرب برزت الحاجة لتحلية مياه البحر. ومن هذه الطرق التقطير و التناضح العكسي .

14. تلوث الماء هو : أي تغير في الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية أو الأحيائية للماء بحيث يصبح غير ملائم لاستخدام الإنسان أو حياة الأحياء فيه. من مصادر التلوث للمياه: المستحضرات الكيميائية المستعملة في الزراعة لمعالجة التربة و النباتات. شبكات الصرف الصحي. / ناقلات النفط / النفايات المشعة .

15. من آثار تلوث الماء : وسيط لنقل الأمراض كالكوليرا والجدري و التيفوئيد. يقتل الأسماك داخل المياه .