Tieto stavy vody sú prítomné v zemskej kôre a v atmosfére. Hydrosféra pozostáva z prehnaných hmôt tekutej vody, väčšinou slanej, ktorá dodáva Zemi charakteristický namodralý povrch; a na svojich bielych póloch dve ľadové oblasti, kde sa ľad šíri vo forme polárnych čiapok.
Pokiaľ ide o ich výpary, vidíme ich konečný vývoj v kondenzáte mraku, keď sú dostatočne zhlukované, aby odrážali slnečné svetlo v jeho typických belavých farbách. Mraky, plynné koloidy uvoľňujú obsah vody a spôsobujú dážď alebo zrážky alebo zamrzajú do drobných kryštálov, ktoré padajú ako sneh.
Voda, aj keď sa zdá byť jednoduchou zlúčeninou, v kryštalickej forme skrýva prameň neuveriteľných vlastností, ktoré sa tiahnu všetkými fyzikálnymi stavmi. Zdroj: Pxhere.
Keď vodné výpary ochladzujú do nízkych výšok, natierajú objekty alebo povrchy mrazom, ktorý vyzerá ako sneh, ale jasnejší a kryštalickejší. Na druhej strane, v hmle alebo hmle sa vodné častice kombinujú vo viac ako jednom stave, pretože pozostávajú z menej hustých koloidov, ktoré rozmazávajú a bielia pohľad divákov.
Zo všetkých jeho fyzických stavov je najdôležitejšia tekutina, pretože tvorí veľkú časť nášho tela a všetkých živých organizmov.
Pozrime sa, aké sú tri stavy vody:
tuhý
Ako tuhá látka sa voda dá nájsť ako ľad, sneh alebo mráz.
ľad
Galéria modrých ľadovcov. Zdroj: Pxhere.
Chemický vzorec vody je H 2 O, a jeho molekula môže byť napísané ako HOH, ktorého geometria je uhlová (typ bumerangu), schopné tvoriť tri vodíkové väzby v kvapalnom stave.
Medzitým, keď teplota klesne a voda sa ochladí, jej molekuly prijmú štyri také mostíky, ktoré vytvárajú špecifické a opakujúce sa priestorové usporiadanie: kryštál vody. Tento kryštál je všeobecne známy ako ľad. Ľad je potom v pevnom stave vody.
Príklady ľadu sa nachádzajú v kockách na nápoje, vo fľašiach s vodou, ktoré mrznú v chladničke, na povrchoch bazénov alebo fontán vystavených zime alebo v masách ľadovcov.
Ľad sa môže javiť ako bezfarebné bloky, ale v závislosti od nečistôt alebo obsahu uzavretého vzduchu sa môže zmeniť na belavú. Môže tiež zobraziť bledomodré odtiene (horný obrázok), ktoré predstavujú najprirodzenejší spôsob interakcie svetla s kryštálmi.
Voda teda nie je úplne bezfarebná alebo kryštalická: má takmer nepostrehnuteľnú modrú farbu. Táto farba sa zosilňuje podľa koncentrácie a zhutnenia molekúl vody ožiarených svetlom.
Sneh
Zasnežené polia sa podobajú piesočnatým povrchom. Zdroj: Matthias MeyerPexels.
Sneh je tiež ľad, ale ktorého kryštály sú menšie, pretože boli tvorené mikroskopickými kvapkami vody, zamrznuté a suspendované v oblakoch. Tieto kryštály alebo snehové vločky zhlukujú, upadajú do dutín a nakoniec usadzujú na povrchy práškovú bielu tuhú látku.
Morfológia snehu a jeho druhov však uniká meteorologickému poľu.
mráz
Mráz je známy svojimi najvýznamnejšími a najjasnejšími kryštálmi. Zdroj: Pixabay.
Mráz je tiež ďalším z najznámejších a najobdivovanejších prejavov ľadu. Na rozdiel od snehu jeho kryštály pochádzajú z nízkych nadmorských výšok v dôsledku ukladania vodných pár na studené povrchy; prvé kryštály slúžia ako jadrá pre druhé a tak ďalej, až kým sa nevytvoria šupiny alebo štetiny (horný obrázok).
kvapalina
Kvapalná voda je jej najdôležitejším a životne dôležitým stavom, hoci nie je najhojnejšia vo vesmíre. Zdroj: Pixabay.
Kvapalná voda je na Zemi najbežnejšia, hoci to isté nemožno povedať o iných planétach. Vidíme to na brehoch v šumivých vlnách a ďalej na modrom obzore so zvlnenými hrebeňmi.
Prehnané objemy oceánov im umožňujú zobrazovať čoraz tmavšie modré farby, pretože zostupuje do väčších hĺbok, kde je svetlo úplne rozptýlené a jeho lúče nič neosvetľujú.
Sladká voda je tekutina, ktorá udržuje všetky formy života (ktoré sú známe) života, pretože jej molekuly sú obsiahnuté vo vnútri aj zvonka buniek.
Energetické stavy molekúl vody v tekutine sú náhodnejšie a heterogénnejšie ako v ľadu: vodíkové väzby sa neustále vytvárajú a rušia, keď sa molekuly tekutej vody pohybujú z jednej strany na druhú.
Z tekutej vody sa študuje existencia oblastí s nízkou a vysokou hustotou; to znamená oblasti kvapaliny, kde sú molekuly viac zoskupené ako v iných. Sklovitá a super viskózna voda sa dokonca označuje ako prechody v kvapalnej fáze pod vysokým tlakom.
plynový
V horúcich prameňoch alebo gejzíroch môžete vidieť vodné pary. Zdroj: Pixabay.
Keď sa voda odparuje, jej H 2 O molekuly ísť do plynného stavu alebo plynnej fáze: vodnej pary. Tieto pary sú bezfarebné, ale ak sú vysoké, môžu byť považované za biely dym, ktorý je charakteristický pri varení kotla s vodou, v horúcich prameňoch alebo vo vriacich gejzíroch.
Keď vodné výpary stúpajú k oblohe, začnú sa ochladzovať a začnú tvoriť mikroskopické kvapky vody, ktoré zostanú suspendované vo vzduchu; všetky sú známe ako oblaky, dosť veľké na to, aby odrážali všetky farby slnečného žiarenia, a zmiešané s inými časticami prítomnými v atmosfére.
iní
Ak sa zohreje ľad, vytvorí sa tekutá voda a to zase vodná para. Je to tak za atmosférického tlaku; Tento tlak však možno manipulovať, ako aj teplotu, aby sa voda vystavila nepriateľským podmienkam, ako sú podmienky nachádzajúce sa v kozmoch, najmä vo vnútri ľadových planét, ako sú Urán a Neptún.
Voda pod tlakom (rádovo stovky GPa) a ohromujúcimi teplotami (tisíce stupňov Celzia) získava fyzikálne stavy, ktorých vlastnosti sa už nezhodujú s konvenčným ľadom a jeho polymorfmi, ako aj s kvapalinou a jej parami.
Napríklad jedným z týchto stavov je ľad XVIII, ktorý je viac ako ľad superionická pevná látka s kovovými charakteristikami; nesie v sebe protóny namiesto elektrónov. Predpokladá sa, že ak by sa dal získať vo značných množstvách, vyzeralo by to ako horúce čierne kryštály - čierny ľad.
Referencie
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
- Steven S. Zumdahl. (15. augusta 2019). Toaleta, WC. Encyclopædia Britannica. Získané z: britannica.com
- Wikipedia. (2019). Vlastnosti vody. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Rodrigo Ledesma. (23. decembra 2016). Vedci objavili nový stav hmoty pre vodu. Quartz. Obnovené z: qz.com
- Martin Chaplin. (9. september 2019). Schéma vodnej fázy. Získané z: 1.lsbu.ac.uk
- Sheila M. Estacio. (SF). Vodné štáty. Získané z: nyu.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (19. novembra 2018). Aký je rozdiel medzi ľadom a snehom? Získané z: thinkco.com