تبلیغات
مهندسی پلیمر(polymer engineering) - توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی
چهارشنبه 14 فروردین 1392

توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی

مولكول آب از یك اتم اكسیژن و دو اتم هیدروژن تشكیل شده است و دارای ساختمانی خمیده می‌باشد. خواص غیر عادی آب حاكی از آن است كه در این مولكول یك نوع نیروی بین مولكولی قوی وجود دارد. این نیروی قوی ، جاذبه میان H از یك مولكول آب و اكسیژن از مولكول دیگر می‌باشد و به پیوند هیروژنی موسوم است.

اختلاف الكترونگاتیوی میان O و H به اندازه ایست كه ابر الكترونی در H2O (و مولكولهای مشابه مانند NH3 , NF) از هیدروژن به طرف اكسیژن جابجا می‌شود و هیدروژن در تاثیر متقابل با مولكولهای مجاور تقریبا مانند یك پروتون عمل می‌كند. اندازه كوچك هیدروژن باعث می‌شود كه اتم اكسیژن از مولكول مجاور به آن نزدیك شده و پیوندی میان آنها ایجاد شود. نكته مهم این است كه پیوند هیدروژنی فقط بین H و اكسیژن و نیتروژن و فلوئور ایجاد می‌شود. خواص غیر عادی آب با پیوند هیدروژنی توجیه می‌شود.

خواص ویژه آب

بالابودن گرمای ویژه آب

بالا بودن گرمای ویژه آب نسبت به دیگر مایعات و جامدات نشان دهنده مقدار بالای انرژی لازم برای شكستن پیوندهای هیدروژنی آب است. تعداد پیوندهای هیدروژنی با افزایش دما كم می‌شود ولی حتی تا 100 درجه آن قدر پیوند هیدروژنی موجود است تا باعث شود گرمای تبخیر آب در مقایسه با سایر مایعات بالاتر باشد (540cal/gr). همان گونه كه اشاره شد این خاصیت آب سبب شده است كه آب نقش تنظیم كننده حرارتی داشته باشد و جهان را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ كند.

بالا بودن گرمای تبخیر آب به مقدار زیادی باعث ثابت ماندن دمای بدن در محدوده كم می‌شود. مقدار زیادی از گرمای حاصل از سوخت و ساز بدن از طریق تبخیر سطحی آب از میان روزنه‌های پوست خارج می‌شود.

افزایش حجم آب هنگام انجماد

هنگام انجماد آب مولكولهای H2O در یك شش ضلعی باز قرار می‌گیرند هر اتم اكسیژن در بلور یخ به 4 هیدروژن وصل می‌شود كه با 2 اتم هیدروژن پیوند كووالانسی معمولی و با دوتای دیگر پیوند هیدروژنی تشكیل می‌دهد. بالا بودن نسبت فضای خالی در ساختمان یخ باعث كمتر شدن تراكم آن نسبت به آب می‌شود. افزایش حجم باعث كاهش چگالی آب می‌شود. سرد شدن آب تا زیر 4 درجه باعث كاهش تدریجی چگالی آب می‌شود و این نشان می‌دهد كه در نقطه انجماد آب انتقال از یك ساختمان مولكولی فشرده و بسته به یك ساختمان باز به طور ناگهانی صورت نمی‌گیرد بلكه به تدریج و در گستره دما انجام می‌شود.

با كاهش دما مولكولهای بیشتری به شكل ساختمان یخ می‌پیوندند و در دمای زیر 4 درجه تبدیل به ساختمان باز بر انقباض حاصل از سرد كردن غلبه كرده و با پایین آمدن دما به سمت 0 درجه آب منبسط می‌شود. انبساط آب به هنگام انجماد هم اثرات مفید و هم اثرات مضری دارد. انجماد آب در بافتهای گیاهی و جانوری باعث تخریب دیواره سلولی در اثر انبساط می‌شود. اما همین فرایند انبساط در اثر یخ زدن آب در حفره‌های سنگها و صخره‌ها باعث شكستن سنگها شده و ایجاد خاكهای حاصلخیز می‌كند.

دانسیته آب

تغییر دانسیته آب با دما كه این تغییر در 4 درجه به حداكثر مقدار خود می‌رسد در ناحیه‌هایی كه آب و هوای زمستانی دارند اهمیت فراوانی دارد با پائین آمدن دمای هوا لایه‌های متراكم‌تر آب در سطح دریاچه به كف آن جابجا می‌شوند و در این فرایند گردشی اكسیژن و مواد غذایی تقریبا بطور یكنواخت به تمام قسمتهای دریاچه می‌رسد.

بعد از رسیدن به حالت پایدار دمای قسمت زیرین آب به 4 درجه می‌رسد و باعث می‌شود تا جانوران آبزی در زمستان به زندگی خود ادامه دهند. از طرف دیگر كم بودن دانسیته یخ نسبت به آب باعث شناور شدن یخ در سطح آب می‌شود. اگر یخ سنگین‌تر از آب بود آب كف دریاها و رودخانه‌ها یكپارچه منجمد می‌شد و عواقب خطرناكی برای آبزیان در پی داشت.

كشش سطحی

پیوند هیدروژنی بین مولكولهای آب باعث تشكیل غشای نسبتا محكمی در سطح آن می‌نمایند كه در نتیجه باعث می‌شود كه یك سوزن یا تیغ بر روی آب بماند یا برخی حشرات در سطح آب راه روند همچنین این خاصیت باعث بالا رفتن آب از لوله‌های موئین می‌شود. كشش سطحی آب با افزایش دما به دلیل كم شدن پیوندهای هیدروژنی كاهش می‌یابد.

خاصیت تر كنندگی

اگر نیروهای ما بین مولكولی مایع كمتر از نیروی متقابل بین مایع و یك جسم جامد باشد مایع در سطح جامد پخش می‌شود كه خاصیت تر كنندگی نام دارد. ایجاد سطح مقعر بر آب موجود در لوله‌های نازك با توجه به پدیده تر كردن توجیه می‌شود. خاصیت تر كنندگی آب باعث استفاده از آن در شستشو می‌شود. دمای بالا و شوینده‌ها خاصیت تر كنندگی آب را بالا می‌برند.

قطبیت

قطبیت آب به دلیل اختلاف الكترونگاتیوی بین اتمهای اكسیژن و هیدروژن می‌باشد.

استفاده از آب به عنوان حلال

آب به دلیل ثابت دی‌الكتریك بالا و همچنین داشتن قطبیت تركیبات یونی را در خود حل می‌كند. ثابت دی‌الكتریك بالای آب باعث كاهش نیروی جاذبه میان یونها می‌شود. در نتیجه احتمال تركیب مجدد آنها و خارج شدن به صورت رسوب را كم می‌كند. آب از معدود مایعاتی است كه می‌تواند در دمای اتاق مقدار زیادی از تركیبات یونی را در خود حل كند. همچنین آب مواد مولكولی مانند متانول ، آمونیاك ، اوره و … را كه می توانند با آب پیوند هیدروژنی برقرار كنند هم در خود حل می‌كند.


buy levitra
جمعه 20 مهر 1397 02:45 ق.ظ

Thanks! Awesome information.
buy levitra 20 mg levitra cheap 20mg levitra levitra without a doctor prescription levitra prices levitra without a doctor prescription levitra 20mg levitra 10 mg prezzo cheap 20mg levitra generic levitra
Online cialis
یکشنبه 8 مهر 1397 09:51 ق.ظ

Whoa lots of useful material.
when can i take another cialis order cialis from india we choice cialis uk cialis tablets for sale precios cialis peru cialis dosage recommendations 5 mg cialis coupon printable ou acheter du cialis pas cher cialis generic cialis generico in farmacia
Cialis prices
شنبه 7 مهر 1397 10:49 ق.ظ

Nicely put, With thanks!
canadian cialis purchasing cialis on the internet low cost cialis 20mg cialis kaufen when will generic cialis be available cialis patent expiration recommended site cialis kanada cialis kaufen wo cialis 5 effetti collaterali cialis authentique suisse
online pharmacies mexico
شنبه 31 شهریور 1397 11:26 ب.ظ

You actually reported this exceptionally well!
rx from canada trust pharmacy canada reviews prescription drugs without prior prescription order canadian prescriptions online canadian rx canada medication prices online pharmacies tech school online pharmacies tech school drugstore online india northwest pharmacies
cialisvipsale.com
پنجشنبه 29 شهریور 1397 12:09 ق.ظ

With thanks. A lot of tips.

generic cialis cialis uk next day generico cialis mexico precios de cialis generico buy cialis uk no prescription cheap cialis cialis uk next day buy cialis cheap 10 mg cialis price in bangalore miglior cialis generico
http://viagravonline.com/
سه شنبه 27 شهریور 1397 09:01 ب.ظ

Helpful data. Many thanks!
cialis 5mg billiger cialis 100 mg 30 tablet cialis generico en mexico cialis sale online precios de cialis generico cialis pills in singapore prezzo di cialis in bulgaria cialis for sale south africa cialis dosage recommendations cialis generic availability
http://viabiovit.com/
سه شنبه 13 شهریور 1397 08:01 ق.ظ

Kudos. A good amount of advice!

viagra with a prescription get viagra uk buy viagra mexico buy viagra online rx. how to purchase viagra online natural viagra buying viagra online safe viagra how to get a prescription viagra with a prescription get viagra prescription online
cialisky.com
دوشنبه 12 شهریور 1397 06:29 ق.ظ

You actually mentioned this wonderfully.
precios cialis peru where to buy cialis in ontario are there generic cialis cialis without a doctor's prescription cialis 05 how to buy cialis online usa cialis for sale in europa preis cialis 20mg schweiz brand cialis nl cialis 10mg prix pharmaci
viagravonline.com
یکشنبه 11 شهریور 1397 03:50 ب.ظ

Kudos, Plenty of facts.

cialis e hiv cialis super kamagra walgreens price for cialis cialis uk next day tadalafil 20 mg we use it 50 mg cialis dose cialis canadian drugs tadalafil generic cialis for bph opinioni cialis generico
order viagra no prescription
سه شنبه 23 مرداد 1397 05:14 ق.ظ

Cheers. Helpful information.
get a prescription online for viagra is sildenafil generic best place to buy generic viagra online no prescription viagra online can you really buy viagra online buy viagra 50mg buy viagra forum viagra no rx uk cheap viagra buy generic sildenafil
Generic cialis
دوشنبه 7 خرداد 1397 07:25 ق.ظ

Appreciate it, An abundance of advice!

safe site to buy cialis online cialis generico milano buy cialis online nz sublingual cialis online weblink price cialis we choice free trial of cialis cialis italia gratis cialis with 2 days delivery how to buy cialis online usa cialis lowest price
Online cialis
جمعه 7 اردیبهشت 1397 10:23 ب.ظ

Thank you, Loads of info!

generic cialis cialis super acti cialis ahumada we recommend cialis info cialis sans ordonnance tadalafil 10 mg tadalafil generic look here cialis order on line cialis authentique suisse cialis generico lilly
Viagra 5mg
سه شنبه 4 اردیبهشت 1397 01:52 ب.ظ

Valuable forum posts. Kudos.
online purchase of viagra viagra 100mg viagra online prescription canadian pharmacy viagra buy cheap generic viagra sildenafil viagra generic viagra online uk where to buy real viagra buy viagra online uk next day delivery buy viagra discount
Cialis 20 mg
شنبه 18 فروردین 1397 05:35 ق.ظ

Really a lot of superb material!
acheter cialis kamagra rx cialis para comprar how do cialis pills work cialis e hiv generic cialis pro enter site 20 mg cialis cost cialis 50 mg soft tab cialis purchasing chinese cialis 50 mg cialis 100 mg 30 tablet
Buy cialis online
دوشنبه 28 اسفند 1396 09:47 ق.ظ

Good advice. Kudos.
cialis for sale in europa cialis great britain enter site 20 mg cialis cost cialis for sale in europa cialis taglich cialis with 2 days delivery buy cialis online cheapest cialis 20 mg tadalafil 20mg dosagem ideal cialis
https://libradatorrey.wordpress.com/2015/06/21/how-to-treat-hammer-toes-at-home
سه شنبه 10 مرداد 1396 03:23 ق.ظ
It's going to be finish of mine day, but before finish
I am reading this wonderful piece of writing to improve my know-how.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر