水的 5 种独特性质

发表于 2021-12-7 15:46:50
从字面上看,想象没有水的生活是不可能的。它是我们最重要的生命来源之一,不仅健康,而且还是一种具有一些有趣特性的独特物质。本文将处理这些问题,并试图向您展示我们通常认为理所当然的这种物质更有趣的一面。
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本文将讨论的五个主要特性是它对极性分子的吸引力、高比热、高汽化热、较低的冰密度和高极性。那么让我们开始吧!

5. 对其他极性分子的吸引力
凝聚力就是我们所说的水吸引其他水分子的能力。这是其最重要的特性之一。水具有高极性,因此能够被其他水分子吸引。这些分子通过水中的氢键结合在一起。

凝聚力的特性使得某些昆虫可以在水面上行走。此外,由于内聚力,水能够在中等温度下保持液态,而不会变成气体。水还具有与不同物质分子结合的能力。这称为粘附。通过这种特性,水可以粘附到任何其他可以与之形成氢键的分子上。

4. 高比热
水之所以能保持液态,是因为它的两个特性,高比热和高汽化热。下一段将详细介绍后者,但在这里我们将重点介绍前者。高比热是指一克特定物质使温度改变1摄氏度所吸收或损失的能量。

由于水分子彼此形成氢键,因此需要大量能量来破坏这些键。通过打破它们,我们允许分子自由移动,并且它们具有更高的温度。一种更直接的描述方法是,随着许多单独的水分子漂浮在周围,会产生更多的摩擦,从而产生更多的热量和更高的温度。氢键吸收这些热量。这就是为什么水需要更长时间才能加热并保持温度更长的原因。

3. 高蒸发热
这是另一个独特的特性,可以让水保持其温度。高汽化热是指我们将一克水变成气体所需的热量。打破水分子之间的氢键需要大量的能量。

当水开始从表面蒸发时,会产生冷却效果。这类似于人类和出汗。当我们变热时,我们体内的化学键开始分解,我们开始出汗以冷却我们的身体。这与水的蒸发和表面的冷却相同。

2. 降低冰的密度
水分子之间的氢键在较高温度下开始形成冰晶。一旦它们达到这种状态,这些键就会变得更加稳定,只要温度不变,它们就会保持冰的形状。冰是水的致密形式,它的密度比水低。这样做的原因是氢键以冰的形式越来越间隔开。它们之间的距离比液态时更远。

究其原因冰山漂浮在海面上是因为这种密度较低。此外,它只允许冻结湖泊的顶部,这是很少有人知道的事实。虽然大多数人都知道冰山漂浮的原因是密度较低,但很少有人知道为什么只有湖顶结冰。

1. 高极性
水是极性分子,这意味着它可以吸引其他极性分子。水中的极性水平极高,独一无二。它可以与其他元素形成氢键。这使得水成为一种极强的溶剂。最能吸引水分子的分子是那些带全电荷的分子,作为离子。

水的高极性的一个很好的例子是盐溶于水。盐分子被水分子包围,它将钠与氯化物分开。水在这些离子周围形成特殊的水合壳。

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