Water is een veel vreemdere molecule dan je denkt

Iedereen weet sneeuwvlokken kan vormen wanneer water koud genoeg is. Maar als het buiten echt koud is, kun je direct sneeuw maken door kokend water in de lucht te gooien. Het heeft te maken met hoe dichtbij kokend water is veranderen in waterdamp. Je kunt niet hetzelfde effect krijgen met koud water.

IJspegels vormen zich wanneer water bevriest terwijl het van een oppervlak naar beneden druppelt, maar water kan ook bevriezen om naar boven gerichte ijspegels te vormen. Deze komen in de natuur voor, en dat kan ook laat ze vormen in een ijsblokjesbakje in je thuisvriezer.

Sommige onderzoeken wijzen erop dat water een "geheugen" of afdruk van de deeltjesdeeltjes kan vasthouden die erin zijn opgelost. Als dit waar is, kan dit de effectiviteit van homeopathische middelen verklaren, waarin de actieve component is verdund tot het punt waarop zelfs geen enkel molecuul in de finale achterblijft voorbereiding. Madeleine Ennis, een farmacoloog aan de Queen's University in Belfast, Ierland, vond dat homeopathische oplossingen van histamine zich gedroegen als histamine (Inflammation Research, vol 53, p 181). Hoewel meer onderzoek moet worden verricht, zouden de implicaties van het effect, indien waar, een aanzienlijk effect op de geneeskunde hebben,

instagram viewer
chemieen natuurkunde.

Gewoon water bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom, maar een 1995 neutronenverstrooiingsexperiment "zag" 1,5 waterstofatomen per zuurstofatoom. Hoewel een variabele verhouding niet ongehoord is in de chemie, was dit soort kwantumeffect in water onverwacht.

Gewoonlijk verandert een substantie wanneer deze wordt afgekoeld tot het vriespunt, van een vloeistof in een vaste stof. Water is ongebruikelijk omdat het ver onder het vriespunt kan worden gekoeld, maar toch vloeibaar blijft. Als je het stoort, bevriest het onmiddellijk in ijs. Probeer het en zie!

Denk je dat water alleen kan worden gevonden als een vloeistof, vaste stof of gas. Er is een glasachtige fase, tussen de vloeibare en vaste vormen. Als u water onderkoelt, maar niet stoort om het ijs te laten vormen, en de temperatuur tot -120 ° C brengt, wordt het water een uiterst viskeuze vloeistof. Als je het helemaal afkoelt tot -135 ° C, krijg je "glasachtig water", dat stevig is, maar niet kristallijn.

Mensen zijn bekend met de zeszijdige of zeshoekige vorm van sneeuwvlokken, maar er zijn minstens 17 fasen van water. Zestien zijn kristalstructuren, plus er is ook een amorfe vaste toestand. De "rare" vormen omvatten kubieke, rhombohedrale, tetragonale, monokliene en orthorhombische kristallen. Hoewel zeshoekige kristallen de meest voorkomende vorm op aarde zijn, hebben wetenschappers ontdekt dat deze structuur zeer zeldzaam is in het universum. De meest voorkomende vorm van ijs is amorf ijs. Zeshoekig ijs is gedetecteerd in de buurt van buitenaardse vulkanen.

Het heet het Mpemba-effect, nadat de student die deze stedelijke legende heeft geverifieerd, echt waar is. Als de koelsnelheid precies goed is, kan water dat warm begint sneller in ijs bevriezen dan koeler water. Hoewel wetenschappers niet precies weten hoe het werkt, wordt aangenomen dat het effect het effect van onzuiverheden op waterkristallisatie omvat.

Als je veel sneeuw ziet, ijs in een gletsjerof een grote hoeveelheid water, het ziet er blauw uit. Dit is geen truc van het licht of een weerspiegeling van de lucht. Hoewel water, ijs en sneeuw in kleine hoeveelheden kleurloos lijken, is de stof eigenlijk blauw.

Gewoonlijk pakken de atomen, wanneer u een stof invriest, dichter op elkaar om een ​​rooster te vormen om een ​​vaste stof te maken. Water is ongebruikelijk omdat het minder dicht wordt naarmate het vriest. De reden heeft te maken met waterstofbinding. Terwijl watermoleculen komen vrij dichtbij en persoonlijk in vloeibare toestand, de atomen houden elkaar op een afstand om ijs te vormen. Dit heeft belangrijke implicaties voor het leven op aarde, omdat het de reden is dat ijs boven water drijft en waarom meren en rivieren van bovenaf bevriezen in plaats van van onderaf.

Water is een polair molecuul, wat betekent dat elk molecuul een zijde heeft met een positieve elektrische lading en een zijde met een negatieve elektrische lading. Als water opgeloste ionen vervoert, heeft het ook de neiging om een ​​netto lading te hebben. U kunt de polariteit in actie zien als u een statische lading in de buurt van een waterstroom plaatst. Een goede manier om dit zelf te testen, is om een ​​lading op te bouwen op een ballon of kam en deze bij een stroom water te houden, zoals van een kraan.