Су мен мұздың басты айырмашылығы суда молекулалардың тұрақты орналасуы жоқ, ал мұздың белгілі бір кристалдық құрылымы бар.
Жер эволюциясының бастапқы кезеңдерінен бастап су жердің негізгі бөлігі болды. Бүгінгі күні су жер бетінің 70%-дан астамын алып жатыр. Бұдан судың үлкен бөлігі мұхиттар мен теңіздерде; бұл шамамен 97% құрайды. Өзендер, көлдер мен тоғандарда 0,6% су бар, ал шамамен 2% полярлық мұздықтар мен мұздықтарда болады. Судың бір бөлігі жер астында, ал бір минуттық мөлшері газ күйінде бу және бұлт түрінде болады. Оның ішінде адам тікелей пайдалану үшін 1%-дан аз су қалды. Бұл таза су да күннен-күнге ластануда және суды үнемдеудің дұрыс жоспары болуы керек.
Су дегеніміз не?
Су – H2O химиялық формуласы бар бейорганикалық қосылыс. Сусыз өмір сүре алмайтын нәрсе. Екі сутек оттегі атомымен ковалентті байланысып, су молекуласын түзеді. Сонымен қатар, молекула электрондардың жалғыз жұп байланысының тебілуін азайту үшін майысқан пішінге ие болады және H-O-H бұрышы 104o Су мөлдір, түссіз, дәмсіз, иіссіз сұйықтық. Оған қоса, ол тұман, шық, қар, мұз, бу, т.б. сияқты әртүрлі формаларда болуы мүмкін. Қалыпты атмосфералық қысымда 100 oC жоғары қызған кезде газ фазасына өтеді.
Су – шынымен де ғажайып молекула. Бұл тірі материядағы ең көп таралған бейорганикалық қосылыс. Біздің денеміздің 75% -дан астамы судан тұрады. Онда ол жасушалардың құрамдас бөлігі болып табылады, еріткіш және әрекеттесуші ретінде әрекет етеді. Дегенмен, оның молекулалық салмағы 18 гмоль-1 болғанымен, бөлме температурасында сұйық.
01-сурет: су сұйық фазада
Судың сутегі байланысын түзу қабілеті - оның ерекше қасиеті. Онда бір су молекуласы төрт сутегі байланысын құра алады. Оттегі сутегіге қарағанда электртеріс, су молекуласындағы O-H байланыстарын полярлы етеді. Полярлығы мен сутегі байланысын құру қабілетіне байланысты су күшті еріткіш болып табылады. Сонымен қатар, біз оны көптеген материалдарды еріту мүмкіндігіне байланысты әмбебап еріткіш деп атаймыз. Одан әрі судың жоғары беттік керілу, жоғары жабысқақ, біріктіру күштері бар. Ол газға немесе қатты күйге өтпей-ақ температураның өзгеруіне төтеп бере алады. Біз мұны жоғары жылу сыйымдылығы деп атаймыз, бұл өз кезегінде тірі ағзалардың тіршілігі үшін маңызды.
Мұз дегеніміз не?
Мұз – судың қатты түрі. Суды 0oC төмен деп атаған кезде ол қатып, мұз түзе бастайды. Мұз мөлдір немесе сәл мөлдір емес. Дегенмен, кейде оның құрамындағы қоспаларға байланысты түсі болады. Сонымен қатар, бұл қосылыс реттелген қалыпты кристалдық құрылымға ие.
02-сурет: суда мұз қалқып жүр
Сутегі байланыстары мұзда осы реттелген қатты құрылымды жасау үшін маңызды. Сутегі байланыстары H2O молекулаларын бір-бірінен белгілі бір қашықтықта ұстап, кристалдық құрылымды құрайды. Бұл процесс барысында H2O массасының көлемі кеңейеді (бұл мұзды қалыптастыру үшін мұздату кезінде судың массасы салыстырмалы түрде жоғары көлемге ие болады). Судың көлемі қатқан кезде кеңейетіндіктен, мұздың тығыздығы судан төмен. Сондықтан ол суда жүзе алады. Бұл қыста су қоймаларының түбіндегі судың қатып қалуына жол бермейді, осылайша судағы тіршілікті сақтайды.
Су мен мұздың айырмашылығы неде?
Мұз – судың қатты түрі және оның белгілі бір кристалдық құрылымы бар, бірақ суда молекулалардың мұндай тұрақты орналасуы жоқ. Сонымен, бұл су мен мұздың негізгі айырмашылығы. Мұнда бұл айырмашылық су молекулалары арасында сутектік байланыстардың болуына байланысты туындайды. Мұздату процесі кезінде сутегі байланыстары H2O молекулаларын бір-бірінен белгілі бір қашықтықта ұстап, мұзға кристалдық құрылым береді. Сондай-ақ, бұл процесс көлемді арттырады. Сондықтан су мен мұздың тағы бір маңызды айырмашылығы ретінде мұздың сумен салыстырғанда тығыздығы төмен деп айта аламыз. Сондықтан ол суда жүзе алады.
Сонымен қатар біз су мен мұздың арасындағы айырмашылықты олардың көлемі мен тығыздығына қарай да анықтай аламыз. Бұл; бірдей масса үшін судың көлемі мұзға қарағанда салыстырмалы түрде төмен. Өйткені, судың тығыздығы мұзға қарағанда жоғары. Су мен мұздың айырмашылығы туралы төмендегі инфографика екеуінің арасындағы көбірек айырмашылықты көрсетеді.
Қорытынды – Су мен мұз
Мұз – судың қатты түрі. Дегенмен, су молекулалары арасында сутегі байланыстарының болуына байланысты 0o төмен салқындаған кезде H2O молекулаларының тұрақты орналасуымен мұз түзіледі. C. Сондықтан су мен мұздың негізгі айырмашылығы суда молекулалардың тұрақты орналасуы жоқ, ал мұздың белгілі бір кристалдық құрылымы бар.
