ما هي خصائص الماء

التماسك

تعتبر خاصيّة التماسك (بالإنجليزية: Cohesion) من أهم خصائص الماء، حيث تنجذب جزيئات الماء إلى بعضها البعض بسبب خاصيّة قطبية جزيئات الماء، فتتكون روابط هيدروجينيّة بين الجزيئات المتجاورة، وبسبب هذه الخاصيّة، يبقى الماء على شكل سائل في درجات الحرارة العادية، دون أن يتبخر ويتحول إلى سائل.^[١]

التلاصق

تعني خاصية التلاصق (بالإنجليزية: Adhesion) أنّ جزيئات الماء يمكن أن تلتصق بالأسطح الأخرى، وهذا هو السبب في أنّ الماء ينتشر على شكل طبقة رقيقة على بعض الأسطح، مثل الزجاج، فعندما تُلامس جزيئات الماء هذه الأسطح، فإنّ هذه القوى اللاصقة تتغلب على قوى التماسك مما يؤدي إلى انتشار الماء على السطح.^[٢]

التَوتر السطحيّ

يمتلك الماء خاصيّة التوتر السطحي (بالإنجليزية: Surface tension)، وتحدث هذه الظاهرة على سطح السائل فقط، لأنّ سطحه يكون على اتصال مباشر مع الغاز في الجو، فيصبح سطح السائل وكأنه ورقة مرنة رقيقة،^[٣] فالجزيئات التي تكون موجودة على سطح الماء لا تكون مُحاطة بجزيئات متماثلة من جميع الجوانب، لذا فإنّ القوى الوحيدة التي تقوم بربطها وسحبها هي قوة التماسك للجزيئات الأخرى الموجودة داخل ذلك السطح، حيث تتماسك هذه الجزيئات مع بعضها بقوة كبيرة، ولكن قوة تماسكها مع جزيئات المحيط تكون ضعيفة، فتجعل هذه الخاصية قطرات الماء تتجمع على بعضها بحيث تغطي أصغر مساحة ممكنة من السطح، ومن الأمثلة على هذه الخاصيّة طريقة تكوّر جزيئات الماء على الأسطح مثل السيارات وأوراق الأشجار.^[٢]

الخاصية الشعرية

تنتج الخاصية الشعرية (بالإنجليزية: Capillary action) بسبب التوتر السطحي، ومن الأمثلة على ذلك ما يحدث في النباتات عندما تحاول امتصاص الماء من التربة، حيث تلتصق جزيئات الماء بالسطح الداخلي لأنابيب النبتة، ولكنّ التوتر السطحي يحاول تسطيحها، مما يؤدي الى ارتفاع جزيئات الماء في النبتة لتتماسك مع نفسها مرة أخرى، وهي العملية التي تستمر حتى تتشكل كمية كافية من المياه لجعل الجاذبية تبدأ بسحب الماء إلى الوراء مرةً أخرى.^[٢]

الحرارة النوعيّة

يتميّز الماء بأنه يمتلك درجة حرارة نوعيّة عالية، وهي كمية الطاقة المطلوبة لتغيير درجة حرارة المادة، لذا يتسطيع الماء استيعاب كميات كبيرة من الطاقة الحرارية قبل أن يصبح ساخناً، كما أنّ هذا يعني أنّ الماء يقوم بإطلاق الطاقة الحرارية ببطء عندما يتم تبريده من الظروف المحيطة، وتساعد هذه الخاصية الكائنات الحية على تنظيم درجة حرارة جسمها بشكل أكثر فعاليّة، كما وتساعد على جعل مناخ الأرض معتدلاً.^[٤]

مذيب شامل

يستطيع الماء إذابة عدد كبير من المركبات الكيميائية المختلفة، لأنّه يُعتبر مذيب شامل، ومن الجدير بالذكر أنّ هذه الخاصية تُمكنّ الماء من حمل العناصر المُغذيّة المذابة في المياه الجارية، والمياه الجوفية المُتدفقة.^[٤]

التعادل الحمضي

درجة حموضة الماء عندما يكون نقياً تكون محايدة، وذلك يعني أنّ المياه النقية لا تكون حمضية ولا قاعدية، ولكنّها تغير الرقم الهيدروجيني الخاص بها عندما تذوب فيها مواد مختلفة، فمثلاً تكون درجة حموضة المطر بشكل طبيعي حوالي 5.6، وذلك لأنّه يحتوي على ثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت.^[٤]

التمددّ

تتمدد جزيئات الماء عندما يتم تجميدها مضيفةً حوالي 9% إلى الحجم، وتبلغ الكثافة القصوى للمياه العذبة حوالي 4 درجات مئوية، فالماء هو المادة الوحيدة على الأرض الذي لا يصل أقصى كثافة من كتلته عندما يصبح صلباً.^[٤]

إيصال الكهرباء

يعتبر الماء النقي عازل جيّد للكهرباء، إلا إذا احتوى على مواد أخرى ذائبة فيه، مثل الأملاح، ويعتبر الملح (كلوريد الصوديوم) أحد أفضل الأمثلة على ذلك، فالملح هو مركب أيوني يتكوّن من أيونات موجبة وسالبة، ولكن عند حلّه بالماء، تلغي هذه الأيونات بعضها، فيصبح المحلول متعادل كهربائياً، وموصلاً للكهرباء، سواء كان ذلك بسبب البرق، أو بسبب سلك كهربائي، أو غيرها، فإذا احتوى الماء على كميات كيرة من المواد المُذابة والأيونات، يصبح موصل ممتاز للكهرباء.^[٥]

حالات الماء الثلاثة

يُعتبر الماء المادة الوحيدة على الأرض الموجود في جميع الحالات المادية الثلاث: الصلبة، والسائلة، والغازية، وتلعب هذه الميّزة دوراً كبيراً في إعادة توزيع الطاقة الحراريّة في الغلاف الجوي، لأنّ التغير في حالات الماء المختلفة يحتوي على كميات هائلة من التبادل الحراري، فما يقارب ثلاثة أرباع الحرارة التي يتم نقلها في الغلاف الجوي تكون ناتجة من عمليتيّ التبخر والتكاثف للماء.^[٤]

المراجع

1. ↑ Anne Helmenstine (14-6-2017), "Properties of Water"، www.thoughtco.com, Retrieved 23-1-2018. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت} SHANNA FREEMAN, "How Water Works"، www.science.howstuffworks.com, Retrieved 23-1-2018. Edited.
3. ↑ Andrew Jones (18-3-2017), "Surface Tension - Definition and Experiments"، www.thoughtco.com, Retrieved 31-1-2018. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت ث ج} "Physical Properties of Water", www.physicalgeography.net, Retrieved 23-1-2018. Edited.
5. ↑ "Electrical Conductivity and Water", www.water.usgs.gov, Retrieved 31-1-2018. Edited.