Keadaan air terdapat di kerak bumi dan di atmosfera. Hidrosfera terdiri daripada jisim air cair yang berlebihan, kebanyakannya masin, yang memberikan Bumi ciri khasnya kebiruan; dan di kutub putihnya, dua kawasan berais di mana ais berkembang biak dalam bentuk penutup kutub.
Mengenai wapnya, kita melihat perkembangan terakhirnya di kondensat awan, ketika mereka cukup bergumpal untuk memantulkan cahaya matahari dengan warna keputihan khasnya. Awan, koloid gas, melepaskan kandungan airnya menyebabkan hujan atau hujan, atau membeku menjadi kristal kecil yang jatuh seperti salji.
Air, walaupun kelihatannya sebatian sederhana, bersembunyi di dalam kristalnya menjatuhkan sejumlah sifat luar biasa yang meluas ke seluruh keadaan fizikalnya. Sumber: Pxhere.
Apabila wap air sejuk ke ketinggian rendah, mereka melapisi objek atau permukaan dengan beku, yang kelihatan seperti salji tetapi lebih cerah dan lebih kristal. Sebaliknya, dalam kabus atau kabut, zarah-zarah air digabungkan dalam lebih dari satu keadaan, kerana ia terdiri daripada koloid yang kurang padat yang mengaburkan dan memutihkan pandangan penonton.
Dari semua keadaan fizikalnya, yang paling penting adalah cecair, kerana ia membentuk sebahagian besar badan kita dan semua organisma hidup.
Mari kita lihat apakah tiga keadaan air:
Padu
Sebagai pepejal, air boleh didapati sebagai ais, salji, atau fros.
Ais
Galeri glasier biru. Sumber: Pxhere.
Rumus kimia air adalah H 2 O, dan molekulnya boleh ditulis sebagai HOH, yang geometrinya bersudut (jenis bumerang), mampu membentuk tiga ikatan hidrogen dalam keadaan cair.
Sementara itu, ketika suhu turun dan air menyejuk, molekulnya menggunakan empat jambatan seperti itu, yang mewujudkan susunan spasial khusus dan berulang: sebiji kristal air. Kristal ini dikenali sebagai ais. Ais adalah keadaan pepejal air.
Contoh ais terdapat dalam kiub minuman, dalam botol air yang membeku di dalam peti sejuk, di permukaan kolam renang atau air pancut yang terdedah pada musim sejuk, atau di banyak glasier.
Es boleh muncul sebagai blok yang tidak berwarna, tetapi boleh berubah menjadi keputihan bergantung pada kekotoran atau kandungan udara yang tersekat. Ia juga dapat menampilkan warna kebiruan pucat (gambar atas), yang mewakili cara paling semula jadi di mana cahaya berinteraksi dengan kristal anda.
Oleh itu, air tidak sepenuhnya berwarna atau kristal: ia mempunyai warna biru yang hampir tidak kelihatan. Warna ini bertambah mengikut kepekatan dan pemadatan molekul air yang disinari oleh cahaya.
Salji
Padang bersalju menyerupai permukaan berpasir. Sumber: Matthias MeyerPexels.
Salji juga ais, tetapi kristalnya lebih kecil kerana terbentuk dari titisan air mikroskopik, beku dan digantung di awan. Kristal atau kepingan salji ini tergumpal, jatuh ke dalam kekosongan dan akhirnya menetap padat putih serbuk di permukaan.
Walau bagaimanapun, morfologi salji dan jenisnya melarikan diri dari medan meteorologi.
Fros
Frost dikenali dengan kristalnya yang paling terang dan terserlah. Sumber: Pixabay.
Frost juga merupakan manifestasi ais yang paling terkenal dan paling dikagumi. Tidak seperti salji, kristalnya berasal dari ketinggian rendah, akibat pemendapan wap air di permukaan sejuk; kristal pertama berfungsi sebagai inti untuk yang kedua, dan seterusnya sehingga corak bersisik atau berbulu (gambar atas).
Cecair
Air cair adalah keadaan yang paling penting dan penting, walaupun bukan yang paling banyak terdapat di alam semesta. Sumber: Pixabay.
Air cair adalah yang paling biasa di Bumi, walaupun hal yang sama tidak dapat dikatakan untuk planet lain. Kami melihatnya di pesisir dalam gelombang effervescent, dan seterusnya di cakrawala biru dengan puncaknya yang bergelombang.
Kelantangan lautan yang terlalu tinggi memungkinkan mereka memaparkan warna biru yang semakin gelap ketika seseorang turun ke kedalaman yang lebih besar di mana cahaya benar-benar tersebar dan sinarnya tidak dapat menerangi apa-apa.
Air tawar adalah cairan yang menampung semua bentuk (yang diketahui) kehidupan, kerana molekulnya terkandung di dalam dan di luar sel.
Keadaan bertenaga molekul air dalam cecair lebih rawak dan heterogen daripada yang terdapat di dalam ais: ikatan hidrogen sentiasa diciptakan dan dipecahkan ketika molekul air cair bergerak dari satu sisi ke sisi lain.
Dari air cair dikaji adanya wilayah dengan kepadatan rendah dan tinggi; iaitu kawasan cecair di mana molekulnya lebih banyak dikelompokkan daripada yang lain. Air vitreous dan super likat bahkan disebut sebagai peralihan fasa cair di bawah tekanan tinggi.
Beri gas
Di mata air panas atau geyser, anda dapat melihat wap air. Sumber: Pixabay.
Apabila menyejat air, H-fiturnya 2 O molekul pergi ke keadaan gas atau fasa wap: wap air. Uap ini tidak berwarna, tetapi jika kepekatannya tinggi, ia dapat dilihat sebagai asap putih, ciri ketika mendidih kuali dengan air, di mata air panas, atau di dalam panci air panas yang mendidih.
Setelah wap air naik ke langit, mereka mula sejuk, mula membentuk titisan mikroskopik air yang tetap tergantung di udara; semuanya dikenali sebagai awan, cukup besar untuk memantulkan semua warna cahaya matahari, dan bercampur dengan zarah lain yang terdapat di atmosfera.
Yang lain
Sekiranya ais dipanaskan, air cair akan terbentuk, dan ini akan menjadi wap air. Ini berlaku pada tekanan atmosfera; namun, tekanan ini dapat dimanipulasi serta suhu untuk menundukkan air ke keadaan bermusuhan, seperti yang terdapat di Cosmos, terutama di dalam planet-planet yang berais seperti Uranus dan Neptunus.
Air di bawah tekanan (dalam urutan ratusan GPa) dan suhu yang luar biasa (ribuan darjah Celsius), memperoleh keadaan fizikal yang ciri-cirinya tidak lagi bertepatan dengan ais konvensional dan polimorfnya, serta dengan cecair dan wapnya.
Sebagai contoh, salah satu keadaan ini ialah ais XVIII, yang, lebih daripada ais, adalah pepejal superionik dengan ciri-ciri logam; ia membawa proton di dalamnya dan bukannya elektron. Dipercayai bahawa jika ia dapat diperoleh dalam jumlah yang cukup besar, ia akan kelihatan seperti kristal hitam panas - es hitam.
Rujukan
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
- Steven S. Zumdahl. (15 Ogos 2019). Tandas. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: britannica.com
- Wikipedia. (2019). Sifat air. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Rodrigo Ledesma. (23 Disember 2016). Para saintis telah menemui keadaan baru bagi air. Kuarza. Dipulihkan dari: qz.com
- Martin Chaplin. (9 September 2019). Rajah Fasa Air. Dipulihkan dari: 1.lsbu.ac.uk
- Sheila M. Estacio. (sf). Negeri Air. Dipulihkan dari: nyu.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (19 November 2018). Apakah Perbezaan Antara Ais dan Salji? Dipulihkan dari: thinkco.com