11 SIFAT FIZIKAL DAN KIMIA AIR - BIOLOGI - 2025

Sifat fizikal dan kimia air menjadikannya sebatian terpenting di planet ini, yang menggabungkan ekosistem semula jadi dan sangat penting untuk pemeliharaan dan pembiakan hidupan di planet ini.

Air, sumber daya penting bagi kehidupan di planet ini, tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berwarna, 97.2% terdapat di laut, tasik, sungai dan lautan, dan selebihnya 2.8% dalam bentuk air tawar.

Dari abad 640 SM, ahli falsafah Yunani Thales of Miletus menegaskan bahawa air adalah segalanya, menganggapnya sebagai unsur asas alam semesta.

Pada abad ke-18 mereka membantah Thales of Miletus, ketika ahli kimia Inggeris Cavendish, yang mensintesis air dari pembakaran udara dan hidrogen, dan Lavoisier, mengemukakan bahawa air bukanlah unsur, tetapi sebatian kimia.

Sifat fizikokimia utama air

Ciri-ciri fizikal

1- Ia boleh didapati dalam tiga keadaan jirim

Air adalah sebatian kimia yang boleh didapati dalam bentuk pepejal, cair dan gas.

Dalam fasa padatnya, zarah-zarah itu saling berkait rapat, oleh itu, sebagai contoh, sebuah kubus ais dapat mengekalkan bentuknya untuk sementara waktu tidak kira di mana ia terendam.

Dalam keadaan pepejal, air biasanya terdapat dalam bentuk ais di kepingan salji, glasier dan penutup kutub.

Dalam fasa cairnya, molekul-molekulnya terpisah, membiarkan air mengambil bentuk bekas yang mengandunginya.

Ia dapat ditemukan di alam seperti hujan, setetes air, dalam bentuk embun pada tumbuh-tumbuhan dan di lautan, sungai, tasik dan laut.

Dan, dalam fasa gasnya, molekul-molekul itu terpisah dan terurai, yang menyebabkan air menjadi gas atau wap air dan dapat menemuinya dalam bentuk kabus dan wap seperti halnya awan.

Berkat sifat ini, proses penyejatan, pemeluwapan, pemejalwapan, pembekuan, peleburan dan penguapan wujud.

Ini adalah proses di mana air meninggalkan keadaan cairnya menjadi wap air dan membeku sehingga jatuh dalam bentuk hujan atau hujan es, yang dapat meninggalkan embun beku atau ais dan bahkan kemudian mencair dengan panas.

Anda mungkin berminat Keadaan Air: Pepejal, Cair dan Berair.

2- Ia mempunyai penanda suhu yang stabil

Air mencapai titik beku pada sifar darjah Celsius dan takat didihnya seratus darjah.

Oleh itu, selagi air mempunyai suhu lebih besar daripada sifar darjah dan kurang dari seratus, ia akan sentiasa dalam keadaan cair.

3- Ia mempunyai indeks haba spesifik yang tinggi

Indeks ini merujuk kepada jumlah haba yang boleh diserap oleh suatu bahan. Bagi air, ia mempunyai haba tertentu yang lebih tinggi daripada bahan lain, oleh itu ia dapat menyerap sejumlah besar haba dan suhunya turun lebih perlahan daripada cecair lain kerana ia membebaskan tenaga ketika ia menyejukkan.

4- Ketegangan permukaan tinggi

Memahami dengan ini jumlah tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan permukaan cecair per unit luas.

Dalam keadaan air, molekul-molekul yang membentuknya bersatu dan mempunyai kekuatan kohesi yang besar, oleh itu geometri sferanya mencapai isipadu maksimum di kawasan minimum.

Ketegangan permukaan adalah kesan fizikal yang membentuk sejenis selaput elastik keras pada lapisan permukaan air yang sedang dalam keadaan rehat.

Ini memungkinkan, misalnya, serangga mendarat di titisan air tanpa tenggelam atau tetesan air dapat tetap dalam keadaan tenang sambil mengekalkan isipadu mereka di ruang kecil.

Sifat kimia

5- Komposisi

Air terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen, molekul sederhana yang mempunyai ikatan polar yang membolehkan ikatan hidrogen terbentuk di antara molekul bersebelahan.

Ikatan ini sangat penting kerana memberikan sifat air yang memungkinkannya mempunyai jisim yang lebih besar, dan mencapai titik lebur dan didih yang tinggi, yang penting agar air berada dalam keadaan cair di bumi.

6- Pelarut sejagat

Berkat ini, ia dapat melarutkan lebih banyak bahan daripada cecair lain. Molekulnya polar, oleh itu ia mempunyai zon muatan positif dan negatif.

Begitu juga, molekulnya dipolar, iaitu atom oksigen pusat berkongsi sepasang elektron dengan masing-masing dua atom hidrogen, yang menjadikannya medium pelarut yang hebat untuk sebatian ion seperti mineral dan karbohidrat.

Sifat air ini disebabkan kemampuannya untuk membentuk ikatan hidrogen dengan bahan lain, yang larut ketika mereka berinteraksi dengan molekul polar air.

7- Molekulnya mempunyai daya kohesi yang tinggi

Molekul-molekulnya, dengan menarik antara satu sama lain, tetap saling terkait satu sama lain. Dengan mempunyai molekul hidrogen, mereka bertanggung jawab untuk tetap bersatu erat, membentuk struktur padat yang mengubah air menjadi cecair yang tidak dapat difahami berkat daya lekatannya yang tinggi.

8- Ketumpatannya ialah 1kg / l

Ketumpatan ini meningkat apabila suhu menurun, mencapai ketumpatan maksimum 4 darjah.

Oleh kerana sifat ini, ais boleh terapung di atas air, itulah sebabnya apabila sebuah tasik atau laut membeku lapisan ais terapung di permukaan mengasingkan sisa jisim air, mencegahnya mencair.

9- Tahap pengionan yang rendah,

Ini kerana hanya satu dari setiap 551.000.000 molekul air yang dipisahkan dalam bentuk ion. Atas sebab ini, PH air dianggap neutral.

10- Bentuk gabungan yang kompleks

Ini mampu membentuk kombinasi yang kompleks dengan menggabungkan beberapa garam, yang menimbulkan hidrat, zat yang mengandung air.

Begitu juga, air bertindak balas dengan banyak oksida logam dan bukan logam untuk membentuk hidroksida dan oksida.

11- Menjana kesan hidrofobik

Ini adalah fenomena yang dihargai apabila bahan bukan polar bersentuhan dengan air.

Molekul hidrofobik cenderung bergabung dan bergabung, tidak termasuk molekul air, contoh yang jelas dari sifat ini adalah kenyataan bahawa ketika air dan minyak bergabung, campuran dipisahkan menjadi fasa berair dan berminyak.

Rujukan

1. Air. Diakses pada 2 Ogos 2017 dari vitalis.net.
2. Azcona, A. dan Fernández, M. (2012). Sifat biologi dan fungsi air. Diakses pada 2 Ogos 2017 dari ucm.es.
3. Kapasiti haba dan kalori tertentu. Diakses pada 2 Ogos 2017 dari corinto.pucp.edu.pe.
4. Perubahan keadaan air di alam semula jadi. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari tutiempo.net.
5. (2013). Lima sifat air. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari owlcation.com.
6. Pérez, J. dan Borge, M. Air: isi padu dan komposisi cecair badan. Diakses pada 2 Ogos 2017 dari unican.es.
7. Sifat air. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari homesciencetools.com.
8. Sifat air. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari lineaverdeceutatrace.com.
9. Ketegangan permukaan. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari definicion.de.
10. Apakah kesan hidrofobik? Diakses pada 3 Ogos 2017 dari curiosoando.com.
11. Jabatan Dalam Negeri. Sifat air. Diakses pada 2 Ogos 2017 dari water.usgs.gov.
12. Valenzuela, L. Kimia air. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari educarchile.cl.
13. Kimia air. Diakses pada 3 Ogos 2017 dari science.uwaterloo.ca.