Состояния воды присутствуют в земной коре и в атмосфере. Гидросфера состоит из непомерных масс жидкой воды, в основном соленой, что придает Земле характерную голубоватую поверхность; и на его белых полюсах - две ледяные области, где лед разрастается в виде полярных шапок.
Что касается их паров, мы видим их окончательное развитие в облачном конденсате, когда они сгруппированы достаточно вместе, чтобы отражать солнечный свет в его типичных беловатых тонах. Облака, газообразные коллоиды, выделяют содержащуюся в них воду, вызывая дождь или осадки, или замерзают в крошечные кристаллы, которые падают, как снег.
Вода, хотя и кажется простым соединением, скрывает в своих кристаллических каплях поток невероятных свойств, который распространяется на все ее физические состояния. Источник: Pxhere.
Когда водяные пары охлаждают до небольшой высоты, они покрывают предметы или поверхности инеем, которое выглядит как снег, но более ярким и прозрачным. С другой стороны, в тумане или тумане частицы воды объединяются в более чем одном состоянии, поскольку они состоят из менее плотных коллоидов, которые размывают и отбеливают взгляд зрителей.
Из всех его физических состояний наиболее важным является жидкое состояние, поскольку оно составляет значительную часть нашего тела и всех живых организмов.
Давайте посмотрим, что такое три состояния воды:
твердый
В твердом состоянии воду можно найти в виде льда, снега или инея.
лед
Галерея голубых ледников. Источник: Pxhere.
Химическая формула воды - H 2 O, а ее молекула может быть записана как HOH, геометрия которой является угловатой (тип бумеранга), способной образовывать три водородные связи в жидком состоянии.
Между тем, когда температура падает и вода остывает, ее молекулы образуют четыре таких мостика, которые создают специфическое и повторяющееся пространственное расположение: кристалл воды. Этот кристалл широко известен как лед. Таким образом, лед - это твердое состояние воды.
Примеры льда можно найти в кубиках для напитков, в бутылках с водой, которые замерзают в холодильнике, на поверхностях плавательных бассейнов или фонтанов, подверженных воздействию зимы, или в массах ледников.
Лед может выглядеть как бесцветные блоки, но он может стать беловатым в зависимости от его примесей или содержания закупоренного воздуха. Он также может отображать бледно-голубоватые оттенки (верхнее изображение), которые представляют наиболее естественный способ взаимодействия света с вашими кристаллами.
Таким образом, вода не совсем бесцветная или кристаллическая: она имеет почти незаметный синий цвет. Этот цвет усиливается в зависимости от концентрации и уплотнения молекул воды, излучаемых светом.
Снег
Снежные поля напоминают песчаные поверхности. Источник: Маттиас Мейер, Pexels.
Снег - это тоже лед, но кристаллы его меньше, поскольку они образовались из микроскопических капель воды, замороженных и взвешенных в облаках. Эти кристаллы или снежинки агломерируются, падают в пустоту и в конечном итоге оседают на поверхности в виде порошкообразного белого твердого вещества.
Однако морфология снега и его типы ускользают от метеорологического поля.
Мороз
Фрост узнаваем по самым ярким и выдающимся кристаллам. Источник: Pixabay.
Мороз - еще одно из самых известных и вызывающих восхищение ледяных проявлений. В отличие от снега, его кристаллы образуются на малых высотах в результате осаждения водяных паров на холодных поверхностях; первые кристаллы служат ядрами для вторых, и так далее, пока не образуются чешуйчатые или щетинистые узоры (верхнее изображение).
жидкость
Жидкая вода - ее самое важное и жизненно важное состояние, хотя и не самое распространенное во Вселенной. Источник: Pixabay.
Жидкая вода является наиболее распространенной на Земле, хотя этого нельзя сказать о других планетах. Мы видим его на берегу в его искрящихся волнах и за его пределами на синем горизонте с его волнистыми гребнями.
Чрезмерные объемы океанов позволяют им отображать все более темные синие цвета по мере того, как человек спускается на большие глубины, где свет полностью рассеивается и его лучи ничего не освещают.
Пресная вода - это жидкость, которая поддерживает все известные формы жизни, поскольку ее молекулы содержатся внутри и вне клеток.
Энергетические состояния молекул воды в жидкости более хаотичны и неоднородны, чем у льда: водородные связи постоянно создаются и разрываются, когда молекулы жидкой воды перемещаются из одной стороны в другую.
Из жидкой воды изучено существование областей низкой и высокой плотности; то есть области жидкости, в которых молекулы сгруппированы больше, чем в других. Стекловидная и сверхвязкая вода даже упоминается как жидкие фазовые переходы под высоким давлением.
газообразный
В горячих источниках или гейзерах можно увидеть водяные пары. Источник: Pixabay.
Когда вода испаряется, ее молекулы H 2 O переходят в газообразное состояние или паровую фазу: водяной пар. Эти пары бесцветны, но если их концентрация высока, их можно увидеть как белый дым, характерный при кипячении воды в котлах, в горячих источниках или в кипящих струях гейзеров.
Как только водяные пары поднимаются в небо, они начинают остывать, образуя микроскопические капли воды, которые остаются взвешенными в воздухе; все они известны как облака, достаточно большие, чтобы отражать все цвета солнечного света, и смешанные с другими частицами, присутствующими в атмосфере.
другие
Если лед нагревается, образуется жидкая вода, а это, в свою очередь, водяной пар. Это так при атмосферном давлении; Однако этим давлением можно манипулировать, а также температурой, чтобы подвергнуть воду враждебным условиям, например, в Космосе, особенно на ледяных планетах, таких как Уран и Нептун.
Вода под давлением (порядка сотен ГПа) и чрезмерных температур (тысячи градусов Цельсия) приобретает физические состояния, характеристики которых больше не совпадают с обычным льдом и его полиморфами, а также с жидкостью и ее парами.
Например, одно из этих состояний - лед XVIII, который в большей степени, чем лед, представляет собой суперионное твердое тело с металлическими характеристиками; он несет внутри протоны вместо электронов. Считается, что если бы его можно было добыть в заметных количествах, он выглядел бы как раскаленные черные кристаллы - черный лед.
Ссылки
- Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
- Стивен С. Зумдал. (15 августа 2019 г.). Туалет. Encyclopdia Britannica. Получено с: britannica.com
- Wikipedia. (2019). Свойства воды. Получено с: en.wikipedia.org
- Родриго Ледесма. (23 декабря 2016 г.). Ученые открыли новое состояние вещества для воды. Кварц. Получено с: qz.com
- Мартин Чаплин. (9 сентября 2019 г.). Диаграмма водной фазы. Получено с: 1.lsbu.ac.uk
- Шейла М. Эстасио. (SF). Состояния воды. Получено с: nyu.edu
- Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (19 ноября 2018 г.). В чем разница между льдом и снегом? Получено с: thinkco.com