วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา

คุณสมบัติของน้ำทางเคมีและฟิสิกส์

น้ำเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่เขียนสูตรเคมีได้ว่า H2O: น้ำ 1 โมเลกุลประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอม สร้างพันธะโควาเลนต์รอบออกซิเจน 1 อะตอม

คุณสมบัติหลักทางเคมีและฟิสิกส์ของน้ำ ได้แก่

  • น้ำเป็นของเหลวที่ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น ที่อุณหภูมิและความดันปกติ สีของน้ำตามธรรมชาติเป็นสีโทนน้ำเงินอ่อน ๆ แม้ว่าน้ำจะดูไม่มีสีเมื่อมีปริมาณน้อย ๆ ก็ตาม น้ำแข็งก็ดูไม่มีสีเช่นกัน และสำหรับน้ำในสถานะแก๊สนั้นโดยปกติเราจะมองไม่เห็นมันเลย
  • น้ำเป็นของเหลวโปร่งใส ดังนั้นพืชน้ำจึงสามารถอยู่ในน้ำได้เพราะมีแสงสว่างส่องมันอย่างทั่วถึง จะมีเพียงแสงอุลตร้าไวโอเลตและอินฟราเรดเท่านั้นที่จะถูกน้ำดูดซับเอาไว้
  • น้ำมีสถานะเป็นของเหลวในสภาวะปกติ
  • น้ำเป็นโมเลกุลมีขั้ว เพราะว่าออกซิเจนมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี (Electronegativity: EN) สูงกว่าไฮโดรเจน ออกซิเจนมีขั้วลบ ในขณะที่ไฮโดรเจนมีขั้วบวก แสดงว่าน้ำเป็นโมเมนต์ขั้วคู่ ปฏิกิริยาระหว่างขั้วของแต่ละโมเลกุลเป็นเหตุให้เกิดแรงดึงดูดที่เชื่อมโยงกับมวลรวมของน้ำของความตึงผิว
  • แรงยึดเหนี่ยวสำคัญอื่น ๆ ที่ทำให้โมเลกุลของน้ำเสียบเข้าสู่อีกอันหนึ่งเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน
  • จุดเดือดของน้ำ (รวมถึงของเหลวอื่น ๆ) ขึ้นอยู่กับความกดดันของบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น บนยอดเขาเอเวอเรสต์ น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิ 68 องศาเซลเซียส เปรียบเทียบกับ 100 องศาเซลเซียสที่ระดับน้ำทะเล ในทางกลับกัน เขตน้ำลึกในมหาสมุทรใกล้รอยแตกของเปลือกโลกเนื่องจากภูเขาไฟระเบิด อุณหภูมิอาจขึ้นเป็นหลายร้อยองศาและยังคงสถานะเป็นของเหลวเหมือนเดิม
  • น้ำจะไหลเข้าหาตัวมันเอง น้ำมีค่าความตึงผิวสูงซึ่งเกิดจากการประสานกันอย่างแข็งแรงระหว่างโมเลกุลของน้ำเพราะว่ามันมีขั้ว ความยืดหยุ่นที่เห็นได้ชัดเกิดจากค่าความตึงผิวคอยควบคุมให้คลื่นมีลักษณะเป็นพริ้ว
  • น้ำมีขั้วแม่เหล็กจึงมีคุณสมบัติการยึดติดสูง
  • การแทรกซึมของน้ำตามรูเล็กกล่าวถึงแนวโน้มของน้ำที่จะไหลอยู่ในหลอดเล็ก ๆ ซึ่งต้านกับแรงโน้มถ่วง คุณสมบัตินี้ถูกพึ่งพาโดยพืชสีเขียวเช่นต้นไม้
  • น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี เรียกได้ว่าน้ำเป็น ตัวทำละลายสากล สามารถละลายสสารได้หลายชนิด สสารที่ละลายกับน้ำได้ดี เช่น เกลือ น้ำตาล กรด ด่าง และแก๊สบางชนิด โดยเฉพาะออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่า ไฮโดรฟิลิก หรือสสารที่ชอบน้ำ ขณะที่สสารที่ละลายน้ำได้น้อยหรือไม่ได้เลย เช่น ไขมัน และน้ำมัน เรียกว่า ไฮโดรโฟบิก หรือสสารที่ไม่ชอบน้ำ
  • ทุกองค์ประกอบที่สำคัญในเซลล์ (โปรตีน ดีเอ็นเอ และ โพลีแซคคาไรด์) จะละลายได้ในน้ำ
  • น้ำบริสุทธิ์มีค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำ แต่ค่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณของสารประกอบไอออนิก เช่น โซเดียมคลอไรด์ ที่ละลายอยู่ในน้ำ
  • น้ำมีค่าความร้อนจำเพาะสูงเป็นอันดับ 2 ในบรรดาสสารที่รู้จัก รองจากแอมโมเนีย อีกทั้งยังมีค่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอสูงเช่นกัน (40.65 กิโลจูลต่อโมล) ซึ่งทั้งสองคุณสมบัตินี้เป็นผลมาจากพันธะไฮโดรเจนครอบคลุมเป็นบริเวณกว้างระหว่างโมเลกุล คุณสมบัติที่ไม่ธรรมดา 2 ประการนี้ช่วยทำให้น้ำบรรเทาความรุนแรงของสภาพภูมิอากาศบนโลกได้โดยการดูดซับอุณหภูมิที่ผันผวนอย่างมากเอาไว้
  • ภาวะที่น้ำมีความหนาแน่นสูงที่สุดคือที่อุณหภูมิ 3.98 องศาเซลเซียส[2] เป็นคุณสมบัติที่ไม่ปกติที่มีความหนาแน่นลดลงไม่ใช่เพิ่มขึ้นของน้ำเมื่อได้รับความเย็นจนเปลี่ยนเป็นสถานะของแข็ง (กลายเป็นน้ำแข็ง) ในสถานะของแข็งนี้จะมีปริมาณเพิ่มขึ้น 9% ซึ่งเป็นสาเหตุของข้อเท็จจริงที่น้ำแข็งลอยน้ำได้
  • สามารถแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจน และออกซิเจน ได้โดยวิธีอิเล็กโตรไลสีส
  • สารบางชนิด เช่น โซเดียม ลิเทียม แคลเซียม โพแทสเซียม เป็นต้น เมื่อถูกน้ำจะปล่อยแก๊สไวไฟออกมา หรือมีปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำ

แชร์ให้เพื่อนสิ แชร์ให้เพื่อนได้ แชร์ให้เพื่อนเลย

ข้อเขียน-บทความ »

» จินตนา แก้วขาว กราบเธอที่ดวงใจ
» ทะริด ตะนาวศรี คนไทยที่ถูกลืม
» ปู่เย็น ณ สะพานลำใย แห่งลุ่มแม่น้ำเพชรบุรี

» จอมยุทธ แห่งบ้านจอมยุทธ (รวมงานเขียน)
» ฉายเดี่ยว (รวมงานเขียน)
» งูเขียว หางบอบช้ำ (รวมงานเขียน)

» ตีหัวเข้าบ้าน ตะคอกโลก ตีหัวหมา
» ผายลมนี้มีผลย้อนหลัง
» ได้แต่หวังว่า เราจะอยู่ร่วมกันได้บนโลกที่เปรียบเสมือนบ้านของเราใบนี้ ด้วยความรู้สึกที่ดีประดุจดั่งกินข้าวจากหม้อเดียวกัน

» ขอเป็นตาแก่ขี้บ่นในหัวใจเธอ
» เมื่อคนขับรถปลอมตัวไปเล่นหุ้น (บันทึกการเล่นสด)

นิยาย-เรื่องสั้น »

» ตำนานบันลือโลก
» บันทึกทรราชย์
» ผมเกือบได้เป็นนักแต่งเพลงชื่อดังเสียแล้ว
» ชีวิตเริ่มต้นอีกครั้งหลังเกษียณ
» แสนยานุภาพแห่งการรอคอย

นี่คือขยะกองใหญ่ เชิญท่านทั้งหลายขุดคุ้ยค้นหา แยกเอาแต่สิ่งดีๆ หยิบฉวยติดมือออกไปต่อยอด เทียบเคียง ประยุกต์ใช้ และขอบคุณเหล่าท่านจอมยุทธทั้งหลาย ที่เคยแวะเวียนมาหยิบยื่นแลกเปลี่ยนประสบการณ์ แนวคิดและมุมมองอันหลากหลายไว้ให้เป็นวิทยาทาน และด้วยความทรงจำที่ดีต่อกัน แม้จะไม่มีวันนั้นอีกแล้วก็ตาม...
ห้องร้อยบุปผา ชุมนุมจอมยุทธ

สติ๊กเกอร์ไลน์