الكيمياء

الماء

 كل جزيء من الماء يتكون من ذرة أكسجين واحدة مرتبطة كيميائيًا بذرتين من الهيدروجين.

الماء

قال الله تعالي:

(أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَا ۖ وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ ۖ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ). [سورة الأنبياء، آية: 30] صدق الله العظيم .

الماء هو مادة كيميائية عديمة اللون وهو المكون الرئيسي للأنهار والمحيطات والبحيرات على سطح الأرض.

إنه سائل مهم يلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على الحياة على الأرض ، و يتكون 71٪ من سطح الأرض من هذا السائل.

إن مئات التفاعلات الكيميائية التي تحدث في كل لحظة للحفاظ على الكائنات الحية على قيد الحياة تحدث جميعها في سوائل مائية. أيضا ، قدرة الأطعمة على أن تكون النكهة أثناء طهيها أصبح ممكنًا بواسطةالذوبان في الماء لمواد مثل السكر والملح .

الماء
الماء
التركيب الكيميائي للماء H 2 O :

 كل جزيء من الماء يتكون من ذرة أكسجين واحدة مرتبطة كيميائيًا بذرتين من الهيدروجين.

 ترتبط ذرات الهيدروجين والأكسجين في الماء ارتباطًا تساهميًا .

 جزيء الماء ليس خطيًا ولكنه منحني بطريقة خاصة. ترتبط ذرتا الهيدروجين بـذرة الأكسجين بزاوية 104.5 درجة.

الماء
الماء

الخواص الفيزيائية الفريدة للماء:

على الرغم من وجود الماء في كل مكان على الأرض ، إلا أنه مركب غير عادي للغاية بسبب طبيعة الروابط الكيميائية بين ذراته.

حيث تعتبر الروابط الهيدروجينية  بين ذرات الهيدروجين في جزيء ماء واحد وذرات الأكسجين في جيران ذلك الجزيء.  هي المسؤلة عن السمات الغريبة للماء  ومنها ما يلي :

1- يكون الماء أكثر كثافة في حالته السائلة منه في حالته الصلبة ، ولهذا السبب يمكن للثلج أن يطفو على الماء السائل أو في الماء السائل.

2- نقطة انصهاره ، 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) ،

3- تقطة الغليان ، 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) ،وهي أعلى بكثير مما هو متوقع بالمقارنة مع المركبات المماثلة ، مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيا .

4- غالبًا ما يشار إلى الماء باسم “المذيب الشامل” نظرًا لقدرته المذهلة على إذابة الكثير من المواد.

الماء مذيب قطبي قوي :

تلعب قطبية جزيء الماء دورًا رئيسيًا في إذابة المركبات الأيونية أثناء تكوين المحاليل المائية.

على الرغم من أن قابلية المواد للذوبان في الماء هي عملية معقدة للغاية ، فإن التفاعل بين جزيئات الماء القطبية والمذاب (أي المادة التي يتم إذابتها) يلعب دورًا رئيسيًا.

عندما يذوب الصلب الأيوني في الماء ، تنجذب الأطراف الموجبة لجزيئات الماء إلى الأنيونات ، بينما تنجذب نهاياتها السلبية إلى الكاتيونات .

على سبيل المثال ،اذابة كلوريد الصوديوم (NaCl) في الماء ، ويحتوي المحلول الناتج على أيونات Na + و Cl  أيونات منفصلة .صيغة تمثل عندما يذوب كلوريد الصوديوم (NaCl) في الماء ، يحتوي المحلول الناتج على أيونات Na و Cl موجبة منفصلة.

العديد من المركبات غير الأيونية قابلة للذوبان في الماء أيضًا. على سبيل المثال،الإيثانول (C 2 H 5 OH) ، قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء .

الإيثانول قابل للذوبان في الماء بسبب أن تركيبه الجزيئي يحتوي على رابطة قطبية O – H مثل تلك الموجودة في الماء ، مما يسمح له بالتفاعل بشكل فعال مع الماء.حيث يكون رابطة هيدروجينية معه.

هناك العديد من المواد التي لا يعتبر الماء مذيبًا لها . على سبيل المثال : الدهون الحيوانية، غير قابلة للذوبان في الماء النقي لأن الطبيعة غير القطبية لجزيئات الدهون تجعلها غير متوافقة مع جزيئات الماء القطبية.

بشكل عام ، المواد القطبية والأيونية قابلة للذوبان في الماء. القاعدة الأساسية المفيدة لتحديد ما إذا كان من المحتمل أن تكون مادتان قابلتان للامتزاج (على سبيل المثال ، سوف تختلط لتكوين محلول) هي “الشبيه يذوب في الشبيه”.

أي أنه من المحتمل أن تمتزج مادتان قطبيتان لتكوين محلول ، كما هو الحال بالنسبة لمادتين غير قطبين.

الخواص الكيميائية للماء:

1- التفاعلات الحمضية والقاعدية:

يخضع الماء لأنواع مختلفة من التفاعلات الكيميائية. واحدة من أهم الخصائص الكيميائية للماء هي قدرته على التصرف كحمض ( مانح بروتون) وقاعدة ( مستقبل للبروتون) ، وهي الخاصية المميزة للمواد المتذبذبة .

2-تفاعلات الأكسدة و الاختزال :

عندما يكون المعدن النشط مثل الصوديوم في اتصال مع الماء السائل ، يحدث تفاعل طارد للحرارة (منتج للحرارة) عنيف و يطلق غاز الهيدروجين المشتعل

.2Na (s) + 2H 2 O (l) → 2Na + (aq) + 2OH  (aq) + H 2 (g)

هذا مثال على تفاعل الأكسدة والاختزال ، وهو تفاعل يتم فيه نقل الإلكترونات من ذرة إلى أخرى.

 في هذه الحالة ، يتم نقل الإلكترونات من ذرات الصوديوم (مكونة أيونات الصوديوم ) إلى جزيئات الماء لإنتاج غاز الهيدروجين وأيونات OH .

تعطي الفلزات القلوية الأخرى تفاعلات مماثلة مع الماء.

 تتفاعل المعادن الأقل نشاطًا ببطء مع الماء. على سبيل المثال،يتفاعل الحديد بمعدل ضئيل مع الماء السائل ولكنه يتفاعل بسرعة أكبر بكثير مع البخار المحمص لتكوين أكسيد الحديد وغاز الهيدروجين.

الماء: الصيغة التي تصف الحديد تتفاعل بمعدل ضئيل مع الماء السائل ولكنها تتفاعل بسرعة أكبر بكثير مع البخار المحمص لتكوين أكسيد الحديد وغاز الهيدروجين.

أما المعادن النبيلة ، مثل الذهب والفضة ، لا تتفاعل مع الماء على الإطلاق .

أهمية الماء:

1- يحتوي جسم الإنسان على 50٪ إلى 78٪ من الماء حسب حجم الجسم. يحتاج البشر إلى شرب 7 لترات من الماء كل يوم لتجنب الجفاف.

2- الري ضروري للزراعة ، ولهذا فإن الماء هو المكون الأساسي لإنتاج الغذاء.

3- يلعب دورًا مهمًا في الهضم والعمليات البيولوجية الأخرى التي تحدث في الكائنات الحية.

4-يلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على درجة الحموضة في الجسم.

5- يساعد في حركة الأجسام المضادة من جهاز المناعة.

6- يساعد في تنظيم درجة حرارة الجسم. يوفر الماء تأثير التبريد اللازم للجسم.

7- يزيل الماء السموم الضارة من الجسم عن طريق التعرق والتبول. يمنع تراكم النفايات في الكائنات الحي.

8- يتم استخدامه لصنع المستحلبات والمحاليل التي تستخدم لأغراض الغسيل.

ذاكرة الماء:

قال نيمان: “لا أؤمن بذاكرة الماء ، لأن جزيئات الماء تتحرك. إنها تدور باستمرار فيما يتعلق ببعضها البعض ، وتشكل روابط هيدروجينية ، وتكسر الروابط الهيدروجينية”. بعبارة أخرى ، لا توجد بنية في محلول الماء السائل دائمة بما يكفي لتفسير أي ذاكرة طويلة المدى ، على حد قولها.

وأضاف نيمان : “من المؤكد أن إدخال الأيونات [ الجسيمات المشحونة كهربائيًا ] يمكن أن يغير نمط الروابط”. “ولكن كلما ابتعدت عن أيون واحد في المحلول ، زاد كتم التأثير. مجرد طبقات قليلة من الماء ، وجزيئات الماء البعيدة ستتجاهل هذا الأيون.”

يوافق ريتشارد ساكلبين ، الكيميائي المتقاعد وعضو لجنة خبراء الجمعية الكيميائية الأمريكية. ذلك قائلا : إن الفكرة “لا تصمد أمام التدقيق العلمي”. و إن التجارب التي تدعي إثبات ذاكرة الماء ، أو التركيب في الماء ، لا يمكن إعادة إنتاجها.  

و لكن هناك أبحاث عديدة أجريت وما زالت تُجرى على الماء في أماكن متعددة من العالم، أبرز نتائجها أن الماء يتأثر بكل ما يلامسه من مؤثرات خارجية كالصوت والضوء والحرارة وغيرها من مؤثرات،

التي تعمل على تغيير الشكل العام للجزيئات والخواص الفيزيائية الخاصة بالماء، مما يجعله ينتقل – أي الماء – بكل سهولة ويسر إلى ما يسمى بمادة ” السيتوبلازم ” الموجودة بالخلايا، حاملاً معه الطاقة التي تم تزويده بها

عن طريق تلك المؤثرات الخارجية، مما يؤدي إلى تأثر تلك الخلايا، وبالتالي تأثر كل أعضاء الجسم.

هل يعني هذا أن مياه الآبار تختلف خصائصه وتأثيراته على جسم الشاربين منه، عن مياه الأنهار أو العيون أو مياه البحر المحلاة؟

وهل شرب ماء مخزن على قمة جبل، حيث الهدوء والسكينة، يختلف عن ماء مخزن في موقع ما بمدينة مزدحمة بالبشر والسيارات والآليات، حيث الضجيج و التلوث الصوتى ؟

لايزال الخلاف قائم بين الفريقين و كل منهما يحاول اثبات وجهه نظره ولكنهم يتفقانىمعا بلا شك بأن الماء ضروري ومهم لاستمرارية الحياة.

المراحع:

1- موقع www.thoughtco.com  أطلعت عليه بتاريخ 13/4/2023.

2- موقع www.byjus.com أطلعت عليه بتاريخ 13/4/2023.

3- موقع www.britannica.com أطلعت عليه بتاريخ 13/4/2023.

4- موقع www.livescience.com أطلعت عليه بتاريخ 13/4/2023.
5- موقع www.islamonline.net  أطلعت عليه بتاريخ 13/4/2023.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى