Fannys blogg: mars 2017

Vattnets egenskaper

Historik/fakta

Vatten (H₂O) eller diväteoxid, är en kemisk förening mellan en syre atom (O) och två väte atomer (H). Vatten är det ända ämnet som finns i alla sina aggregationstillstånd (former) på jorden d.v.s. fast, flytande och i gas form. Det viktigaste med vatten molekylen är vinkeln mellan de två väteatomerna. Om vinkeln inte hade varit 105° (104,45°) och väte atomerna istället hade suttit mittemot varandra så skulle inte vatten vara ett polärt ämne och skulle därför ha helt andra egenskaper. Vatten molekylen har precis som jorden två stycken poler. En pol är positivt laddad och en pol är negativt laddad. Syre sidan är negativt laddad och väte sidorna är positivt laddade. Syre atomen i vatten molekylen är större än dom två väteatomerna och har en kärna som består av fler protoner än väte atomens kärna. Syre atomen har också fler elektroner som cirkulerar kring kärnan. En vanligsyre atom har 8 stycken elektroner varav 6 stycken i sitt yttre skal. En väte atom har bara en elektron. I vattenmolekylen så delar syre atomen och väte atomerna elektroner. Det finns elektron par i atomen. Vatten är ett polärt kovalent ämne vilket betyder att ett av ämnena drar elektronerna mot sig och ger ämnet olika poler. I vatten molekylen så är det syret som drar elektronerna mot sig. Vatten är även ett ämne som är adhesivt och koherent. Tack vare hur molekylen är uppbyggd så kan den genom väte bindningar klistra fast sig i andra vatten molekyler (koherent). Detta gör t.ex. så att en del väldigt lätta insekter kan stå på vatten ytan. Vatten är även adhesivt, det kan fastna på andra saker/ämnen. Att vatten är både adhesivt och koherent är livsviktigt för växter och allt annat på jorden. För att en växt ska kunna suga upp vattnet från marken så måste vattnet gå emot tyngdkraften kan man säga. Vattnet måste färdas uppåt i flytande form. Den kan detta genom att klistra fast sig i växtens xylem och sedan klistra fast sig i en annan molekyl och fortsätta så medan den klättrar uppåt. En annan sak som är unikt med vatten är att den i fast form har lägre densitet än när den är i flytande form. Om vattnet inte hade haft denna egenskap så skulle inte fiskar och växter klara vintern då isen (fast form) hade lagt sig på botten och fryst växterna så att fiskarna och andra organismer inte hade fått någon mat och dött. Vatten är även ett ämne som har den näst högsta värmekapacitiviteten av alla kända ämnen efter ammoniak. Värmekapacitivitet är ett ämnes förmåga att lagra termisk energi. Termisk energi är den energi som är lagrad i de oordnade rörelserna hos atomer och molekyler.

En till sak som är bra med vatten är att dess stora värmekapacitet. Det kallas även termoreglering. Termoreglering är när levande varelser anpassar kroppen till temperaturen på omgivningen. Detta gör så att på en varm sommar dag så är vattnet i en pool fortfarande kallt. Detta är viktigt för livet i hav t.ex. utan denna egenskap i vattnet så skulle kanske hela sjön fryst till is. Vattnet är inte så känsligt för temperatur förändringar och är ett ämne som är riktigt bra på att hålla kvar värme. Vattnets värmekapacitet är en viktig orsak till jordens olika väderförhållanden. Temperatur skillnaden i vattnet och på land kan orsaka vindar och vågor när atmosfären försöker jämna ut skillnaderna. Vatten har kokpunkten 100°C och fryspunkten 0°C vid vanligt tryck. Men om man skulle klättra högre över havet så skulle kokpunkten ändras. På t.ex. Mount Everest topp så skulle vattnet koka vid 70°C då trycket inte är likadant

Behov/ Betydelse

Allt känt liv behöver vatten och ingen levande organism hade funnits utan vatten. Människokroppen består av ca 70 % vatten och vatten fyller väldigt många funktioner i kroppen. I våra celler som vi är uppbyggda av, så finns det cellplasma som främst består av vatten, i blodet så finns det främst vatten och mellan cellerna i vävnadsvätskan så finns det också vatten. Utan vatten så hade alltså inte kroppen fungerat. Utan vatten t.ex. så skulle inte människokroppen kunna bryta ner mat, ta upp näringsämnen, inga hormoner skulle kunna skickas ut i kroppen och det skulle inte gå att bli av med slaggprodukter (slaggprodukter är biprodukter ifrån ämnesomsättningen). Rent dricksvatten är även viktigt för människan. Människan är en varelse som har väldigt låg tolerans mot uttorkning. Tio procents vätskebrist kan vara livshotande så utan vattnet så skulle vi dö av uttorkning. Utan vattnet hade vi heller inte fått någon mat. Jordbruket är beroende av vatten och konstbevattning och vi människor är beroende av jordbruket.

Konsekvenser

På grund av att vatten är så unikt och har lägre densitet i fast form så flyter isen på vattnet. Detta har resulterat till att många djur och människor har försökt ta sig över isen och sedan farit igenom isen och drunknat. Men att några djur och människor drunknar är inte lika farligt som att hela havsbotten skulle frysa och allt liv skulle dö ut under vintern som det skulle ha varit om vatten var som dom flesta andra ämnena och hade högre densitet i fast form. Ytspänningen på vatten ytan har även orsakat många skador på människor. Om man hoppar från en hög höjd och landar med majoriteten av kroppen samtidigt (t.ex. magplask) så kommer vattnet vara lika hårt som betong för en jätte kort stund och kan därför orsaka skador. Ytspänningen är dock viktig för lungorna och hjälper lungorna att föra ut koldioxid (CO₂) ur kroppen.

Källor, källhänvisning & källkritik

Källa: https://www.youtube.com/watch?v=ASLUY2U1M-8