Почему вода имеет текучее состояние?

2 Ответов

1. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   Вода жидкая из-за своей молекулярной структуры и сил притяжения между молекулами. Молекулы воды состоят из одного атома кислорода и двух атомов водорода, которые соединены ковалентными связями. Благодаря электроотрицательности кислорода, молекулы воды обладают полярностью. Это означает, что у молекулы есть отрицательно заряженная сторона (кислород) и положительно заряженные стороны (водородные атомы). Именно эта полярность молекул воды обуславливает их способность притягиваться друг к другу, образуя так называемые водородные связи. Водородные связи слабее, чем ковалентные связи внутри молекулы, но они все равно обеспечивают достаточно сильные силы притяжения между молекулами воды. Эти силы притяжения делают воду жидкой при комнатных температурах и атмосферном давлении. Они позволяют молекулам воды переходить от одного положения к другому, но в то же время оставаться достаточно близкими друг к другу. Это дает воде свойство быть жидкой на комнатной температуре, а не газом или твердым веществом. Итак, вода жидкая благодаря своей молекулярной структуре и водородным связям между молекулами.

   - Сен 15, 2023 | Ответить

2. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   Вначале нужно разобраться, что означает «жидкая». «Жидкость» — это состояние материи, которое также называется агрегатным. Жидкие вещества находятся в промежуточном состоянии между твердым и газообразным. Когда вещество находится в жидком состоянии, оно имеет постоянный объем, но не имеет постоянной формы (в твердом состоянии и объем, и форма постоянны, а в газообразном состоянии ни то, ни другое не является постоянным).
   Когда говорят о «жидкости», первым делом вспоминается вода. Однако нам хорошо известно, что вода может быть твердой (в виде льда) и газообразной (в виде пара). Когда вода плавится, ученые говорят, что она переходит из твердого агрегатного состояния в жидкое. Мы знаем, что лед плавится, когда нагревается. Действительно, изменение агрегатного состояния происходит под воздействием температуры. Для воды температура плавления (температура перехода из твердого состояния в жидкое) составляет 0̊C. При температуре ниже нуля вода существует в виде льда, а при температуре выше нуля она находится в жидком состоянии. Если температура достигает +100̊C, вода начинает кипеть и превращается в пар (или, другими словами, переходит в газообразное состояние). Как же происходит переход воды из одного состояния в другое?
   Ключ к существованию лежит в молекулах и их движении. Каждая молекула воды соткана из атомов — двух атомов водорода и одного атома кислорода. Ведущие химики пришли к общему соглашению обозначать водород буквой Н, а кислород — буквой О. Соответственно, химическая формула для воды записывается как Н2О. Когда температура падает, молекулы Н2О становятся неподвижными и организуются в упорядоченную структуру, находясь на равных расстояниях друг от друга. Между ними существуют прочные связи, и они не способны перемещаться, только немного дрожать. В результате вода принимает твердое состояние, то есть становится льдом, и имеет определенную форму.
   С увеличением температуры до определенного уровня (до температуры плавления) подвижность молекул возрастает, нарушается порядок. В жидкости молекулы все еще связаны друг с другом, но не так тесно, как в твердом состоянии, и иногда они могут перебираться с места на место. Именно поэтому у жидкости есть текучие свойства. На поверхности жидкости движущиеся молекулы время от времени отрываются от нее и образуют пар. Этот процесс называется испарением, и он происходит быстрее, когда температура жидкости выше. Когда же температура достигает точки кипения, связи между большинством молекул разрываются, и уже не только отдельные молекулы с поверхности, но постепенно всю жидкость превращается в газ.
   Представьте себе, как удивительно, что не только вода может плавиться и испаряться. Каждое вещество имеет свою температуру плавления и кипения. Например, железо всегда остается твердым при обычной температуре. Чтобы его расплавить, нужно нагреть до более чем 1500 градусов. Заводы оснащены огромными печами, которые долго нагреваются и никогда не остывают, чтобы температура не падала. Чтобы железо стало газообразным, потребуется внушительная температура почти 3000 градусов! Но когда оно остывает до обычной температуры, снова становится твердым.
   Другим примером является кислород. При обычных условиях он находится в газообразном состоянии и насыщает воздух. Однако, если температуру понизить до -183 градусов, кислород становится жидким. А при температуре -219 градусов он превращается в твердое состояние. К счастью, такие низкие температуры не встречаются на Земле в обычных условиях, и кислород остается газом — ведь он необходим живым существам для дыхания.

   - Фев 15, 2024 | Ответить