น้ำ: เป็นสารหรือองค์ประกอบ?

น้ำเป็นสารของเหลวที่พบในธรรมชาติที่มีสถานะบริสุทธิ์ไม่มากก็น้อย และครอบครอง 71% ของพื้นผิวโลก นอกจากในสถานะของเหลวแล้ว เรายังสามารถพบในสถานะของแข็ง (น้ำแข็ง) และสถานะก๊าซ (ไอน้ำ) ได้อีกด้วย เนื่องจากสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ดำรงอยู่ได้ด้วยน้ำ คุณอาจคิดว่าน้ำเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน แต่จริงๆ แล้วเป็นสารเคมี

น้ำยังเป็นโมเลกุล กล่าว คือสารเคมีที่ประกอบด้วยอะตอมที่มีพันธะเคมีตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป สูตรทางเคมีของน้ำคือ H ₂ O ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลมีอะตอมของออกซิเจน 1 อะตอมสร้างพันธะกับไฮโดรเจน 2 อะตอม

ทำไมน้ำถึงไม่เป็นองค์ประกอบ?

นานมาแล้ว น้ำถือเป็นองค์ประกอบหนึ่ง เช่นเดียวกับดิน อากาศ ไฟ และบางครั้งก็เป็นโลหะหรือไม้ ในทางกลับกัน คำจำกัดความของโมเลกุลหรือสารประกอบนั้นไม่ชัดเจนเสมอไป

คนแรกที่ค้นพบว่าน้ำเป็นสารประกอบแทนที่จะเป็นองค์ประกอบคือนักเคมีและนักฟิสิกส์ Henry Cavendish ในปี 1782 ต่อจากนั้น Antoine Laurent de Lavoisier นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบของน้ำ ในที่สุด Alexander von Humboldt นักธรรมชาติวิทยาชาวเยอรมันและ Louis Joseph Gay-Lussac นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้แสดงให้เห็นอย่างถูกต้องว่าน้ำประกอบด้วยออกซิเจนหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนสองอะตอม

ปัจจุบัน เราทราบแล้วว่าโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปที่เชื่อมกันด้วยพันธะเคมี ตั้งแต่หนึ่งพันธะขึ้นไป เรารู้ด้วยว่าสารประกอบด้วยอะตอมอย่างน้อยสองชนิด ในทางตรงกันข้าม ธาตุตามคำนิยามทางวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยอะตอมเพียงชนิดเดียว เนื่องจากน้ำประกอบด้วยอะตอม 2 ชนิด คือ ไฮโดรเจนและออกซิเจน จึงเป็นสสารเดียว

โมเลกุลของน้ำ

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โมเลกุล ของน้ำแสดงเป็นH ₂ O : ไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอมเชื่อมกันด้วยพันธะโควาเลนต์ มีอยู่ในกระบวนการทางเคมีนับไม่ถ้วน อีกทั้งยังเป็นตัวทำละลายและมีขั้ว เนื่องจาก ออกซิเจนและไฮโดรเจนมีประจุไฟฟ้าต่างกัน นอกจากนี้โมเลกุลของมันยังเกาะติดกันได้ดี น้ำยังเกาะพื้นผิวอื่นๆ จุดหลอมเหลวของมันคือ 0°C แม้ว่าจากการศึกษาล่าสุด น้ำแข็งจะแข็งตัวอย่างสมบูรณ์ที่อุณหภูมิ -13°C

คุณสมบัติของน้ำ

น้ำมีคุณสมบัติพิเศษเฉพาะตัว คุณสมบัติที่ผิดปกติเหล่านี้มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตบนโลกและยังคงถูกตรวจสอบในปัจจุบัน ลักษณะบางอย่างและข้อเท็จจริงที่น่าสงสัยคือ:

• ไม่มีสีไม่มีรสหรือกลิ่น
• ประกอบด้วยระหว่าง 70% ถึง 80% ของสิ่งมีชีวิต
• ในสถานะของเหลว น้ำมีความหนาแน่นมากกว่าในสถานะของแข็ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่น้ำแข็งลอยอยู่ในน้ำของเหลว
• น้ำมีจุดเดือดสูงผิดปกติ (100°C) สำหรับน้ำหนักโมเลกุล
• น้ำมักถูกเรียกว่า ” ตัวทำละลายสากล ” เนื่องจากความสามารถที่น่าทึ่งในการละลายสารต่างๆ มากมาย
• บนโลกของเรา น้ำพัฒนาวงจรของการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าวัฏจักรน้ำหรือวัฏจักรอุทกวิทยา : มันมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา มวลน้ำระเหยและลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ จากนั้นไอจะควบแน่นเป็นเมฆและตกลงสู่พื้นดินในสถานะของเหลวเหมือนหยาดน้ำฟ้า ในที่สุดน้ำก็กรองและหมุนเวียนบนผิวโลกและกลายเป็นส่วนหนึ่งของมวลน้ำอีกครั้ง

บรรณานุกรม

• Bartholomew, A. หนังสือน้ำ: สิ่งที่เราต้องรู้เกี่ยวกับแหล่งที่มาของชีวิตนี้ . (2556). สเปน. ความอุดมสมบูรณ์ของโลกรุ่น
• Saxena, S.K. ; Chhibber , VK Water กับเคมีของมัน (2563). สเปน. บรรณาธิการวิชาการภาษาสเปน.