Vattenegenskaper och fakta du bör känna till

Vatten är den vanligaste molekylen på jordens yta och en av de viktigaste molekylerna att studera inom kemi. vattenkemin avslöjar varför detta är en så otrolig molekyl.

Vad är vatten?

Vatten är en kemisk förening. Varje vattenmolekyl, H 2O eller HOH, består av två väteatomer bundna till en syreatom.

Egenskaper av Vatten

Det finns flera viktiga egenskaper hos vatten som skiljer det från andra molekyler och gör det till nyckelblandningen för livet:

Kohesion är en nyckelegenskap hos vatten. På grund av molekylernas polaritet attraheras vattenmolekyler till varandra. Vätebindningar bildas mellan närliggande molekyler. På grund av dess sammanhållning förblir vatten en vätska vid normala temperaturer snarare än att förångas till en gas. Sammanhållning leder också till hög ytspänning. Ett exempel på ytspänningen ses genom att vatten pärlar sig på ytor och genom insekters förmåga att gå på flytande vatten utan att sjunka.

Vidhäftning är en annan egenskap hos vatten. Vidhäftningsförmåga är ett mått på vattens förmåga att attrahera andra typer av molekyler. Vatten är vidhäftande till molekyler som kan bilda vätebindningar med det. Vidhäftning och sammanhållning leder till kapillärverkan, som ses när vattnet stiger upp i ett smalt glasrör eller inuti växtstammarna.
Den höga specifika värmen och höga förångningsvärmen betyder att mycket energi behövs för att bryta vätebindningar mellan vattenmolekyler. På grund av detta står vatten emot extrema temperaturförändringar. Detta är viktigt för vädret och även för arternas överlevnad. Den höga förångningsvärmen innebär att förångning av vatten har en betydande kyleffekt. Många djur använder svett för att hålla sig svala och drar fördel av denna effekt.

Vatten är en polär molekyl. Varje molekyl är böjd, med det negativt laddade syret på ena sidan och paret av positivt laddade vätemolekyler på den andra sidan av molekylen.

^{Vatten är den enda vanliga föreningen som finns i fast, flytande och gasfas under vanliga, naturliga förhållanden.}

Vatten är amfotärt, vilket betyder att det kan fungera som både en syra och en bas. Självjonisering av vatten ger H⁺ och OH^{– joner.}

Is är mindre tät än flytande vatten. För de flesta material är den fasta fasen tätare än den flytande fasen. Vätebindningar mellan vattenmolekyler är ansvariga för den lägre tätheten av is. En viktig konsekvens är att sjöar och floder fryser uppifrån och ner, med is som flyter på vattnet.

Rent flytande vatten vid rumstemperatur är luktfritt, smaklöst och nästan färglöst. Vatten har en svag blå färg, som blir tydligare i stora mängder vatten.

Vatten har den näst högsta specifika fusionsentalpin av alla ämnen (efter ammoniak). Den specifika entalpin för fusion av vatten är 333,55 kJ·kg−1 vid 0 °C.

Vatten har den näst högsta specifika värmekapaciteten av alla kända ämnen. Ammoniak har den högsta specifika värmen. Vatten har också ett högt förångningsvärme (40,65 kJ·mol−1). Den höga specifika värmen och förångningsvärmen är resultatet av den höga graden av vätebindning mellan vattenmolekyler. En konsekvens av detta är att vattnet inte utsätts för snabba temperaturfluktuationer. På jorden hjälper detta till att förhindra dramatiska klimatförändringar.

Vatten kan kallas det universella lösningsmedlet eftersom det kan lösa upp många olika ämnen.