پرش به محتوا

ویکی‌پدیا:ویکی‌پروژه شیمی/اهداف/آب

افزودن پیوند
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

برگردان نسخه انگلیسی
Water
نسخه اسپانیایی
Agua

لید آب یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی H
2O است. این ماده شفاف، بی‌مزه، بی‌بو[الف] و بی‌رنگ است و به عنوان یکی از مواد شیمیایی اصلی زمین، بخش عمده آبکره زمین و سیالهای همه موجودات زنده شناخته‌شده را تشکیل می‌دهد، که در آن به عنوان یک حلال جهانی عمل می‌کند.[۱] آب برای تمامی شکل‌های شناخته‌شده زندگی ضروری است، اگرچه انرژی یا ریزمغذیهای آلی را فراهم نمی‌کند.

فرمول شیمیایی آن، H
2O، نشان می‌دهد که هر مولکول آن شامل یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن است که با پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند. اتم‌های هیدروژن با زاویه‌ای برابر با ۱۰۴٫۴۵° به اتم اکسیژن متصل هستند.[۲] در حالت مایع، H
2O در شرایط استاندارد دما و فشار به نام «آب» شناخته می‌شود.

به دلیل نزدیکی محیط زیست زمین به نقطه سه‌گانه آب، این ماده در زمین به صورت جامد، مایع و گاز وجود دارد.[۳] آب در بارش به صورت باران و هواپخشهایی مانند مه (ابر) ظاهر می‌شود. ابرها از قطرات آب و یخ، که حالت جامد آب است، تشکیل می‌شوند. هنگامی که یخ به صورت بلورهای ریز تقسیم شود، می‌تواند به شکل برف رسوب کند. حالت گازی آب بخار (در صنعت) یا بخار آب نامیده می‌شود.

آب حدود ۷۱٪ از سطح زمین را پوشش می‌دهد که بخش عمده حجم آب را دریاها و اقیانوس‌ها تشکیل می‌دهند (حدود ۹۶٫۵٪).[۴] درصدهای کمی از آب به صورت آب‌های زیرزمینی (۱٫۷٪)، در یخچال طبیعی و کلاهک یخی جنوبگان و گرینلند (۱٫۷٪)، و در جو به صورت بخار آب، ابرها (شامل آب مایع و یخ معلق در هوا) و بارش (۰٫۰۰۱٪) وجود دارند.[۵][۶] آب به‌طور مداوم در چرخه آب از طریق تبخیر سطحی، ترادمش (تبخیر-تعرق)، میعان، بارش و رواناب سطحی حرکت می‌کند و معمولاً به دریا می‌رسد.

آب نقش مهمی در اقتصاد جهانی ایفا می‌کند. حدود ۷۰٪ از آب شیرین مصرفی انسان‌ها برای آبیاری استفاده می‌شود.[۷] ماهیگیری در آب شور و آب شیرین همچنان یکی از منابع مهم غذایی در بسیاری از نقاط جهان است و ۶٫۵٪ از پروتئین جهانی را تأمین می‌کند.[۸] بخش عمده‌ای از تجارت بین‌المللی کالاها (مانند نفت، گاز طبیعی و محصولات صنعتی) از طریق ترابری دریایی در دریاها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و کانال‌ها انجام می‌شود. مقادیر زیادی از آب، یخ و بخار در صنعت و منازل برای سرمایش و گرمایش استفاده می‌شود. آب به دلیل ویژگی‌های حلالیت عالی برای انواع مختلفی از مواد معدنی و آلی، به‌طور گسترده‌ای در فرآیندهای صنعتی، آشپزی و شستشو استفاده می‌شود. آب، یخ و برف همچنین در بسیاری از ورزش‌ها و سرگرمی‌ها مانند شنا (انسان), قایق‌سواری تفریحی، مسابقات قایق‌رانی، موج‌سواری، ماهیگیری تفریحی، شیرجه، اسکیت روی یخ، اسنوبردسواری و اسکی نقش محوری دارند.

  • ۱ Etymology

ریشه‌شناسی نام

[ویرایش]

واژهٔ water از زبان انگلیسی باستان wæter گرفته شده که خود از زبان نیاژرمنی *watar ریشه می‌گیرد. این واژه در دیگر زبان‌های ژرمنی نیز هم‌ریشه است، از جمله ساکسونی باستان watar, فریزی باستان wetir، زبان هلندی water، آلمانی بالای باستان wazzar، زبان آلمانی Wasser, vatn (در زبان نروژی باستان)، و زبان گوتی 𐍅𐌰𐍄𐍉 (wato). این واژه از زبان نیاهندواروپایی [*wod-or] Error: {{Lang}}: برچسب خصوصی ناشناخته: proto (راهنما) مشتق شده که شکل پسونددار ریشهٔ [*wed-] Error: {{Lang}}: برچسب خصوصی ناشناخته: proto (راهنما) به معنای الگو:Gloss یا الگو:Gloss است.[۹]

همچنین، این واژه با ریشهٔ نیاهندواروپایی خود در دیگر زبان‌ها هم‌خانواده است، مانند زبان یونانی ύδωρ (ýdor، برگرفته از زبان یونانی باستان ὕδωρ (hýdōr)، که پیشوند الگو:Gloss در زبان انگلیسی نیز از آن گرفته شده است)، زبان روسی вода́ (vodá)، زبان ایرلندی uisce، و زبان آلبانیایی ujë.

  • ۲ History

خاستگاه

[ویرایش]

هنری کاوندیش در سال ۱۷۸۱ نشان داد که آب از اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده است.[۱۰] نخستین تجزیه آب به هیدروژن و اکسیژن، از طریق برق‌کافت، در سال ۱۸۰۰ توسط شیمیدان انگلیسی ویلیام نیکلسون (شیمی‌دان) و آنتونی کارلیسله انجام شد.[۱۰][۱۱]

در سال ۱۸۰۵، ژوزف لویی گیلوساک و الکساندر فون هومبولت نشان دادند که آب از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن تشکیل شده است.[۱۲]

گیلبرت لوییس نخستین نمونه خالص از آب سنگین را در سال ۱۹۳۳ جدا کرد.[۱۳]

ویژگی‌های آب در طول تاریخ برای تعریف واحدهای مختلف تبدیل یکاهای دما مورد استفاده قرار گرفته است. به‌ویژه، مقیاس‌های کلوین، سلسیوس، رانکین و فارنهایت بر اساس نقاط انجماد و جوش آب تعریف شده‌اند. مقیاس‌های کمتر رایج مانند مقیاس دلیزل، مقیاس نیوتن، مقیاس رومیر و مقیاس رومر نیز به همین شکل تعریف شده‌اند. امروزه، نقطه سه‌گانه آب به عنوان نقطه استاندارد متداول‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی‌ها

[ویرایش]
مقالهٔ اصلی: ویژگی‌های آب
همچنین ببینید: Water (data page) و Water model
مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است.

آب (H
2O) یک ترکیب قطبی ترکیب معدنی است. در دمای اتاق، آب یک مایع بی‌مزه و بی‌بو است که تقریباً شفاف بوده و دارای رنگ آب است. این ماده ساده‌ترین هیدروژن کالکوژنید است و به مراتب پرمطالعه‌ترین ترکیب شیمیایی به‌شمار می‌آید. به دلیل توانایی‌اش در حل کردن تعداد بیشتری از مواد نسبت به هر مایع دیگر، گاهی به آن «حلال جهانی» می‌گویند،[۱۴][۱۵] اگرچه در حل کردن مواد غیرقطبی عملکرد ضعیفی دارد.[۱۶]

این خاصیت، آب را به «حلال حیات» تبدیل کرده است:[۱۷] در واقع، آبی که به‌طور طبیعی یافت می‌شود تقریباً همیشه شامل مواد حل‌شده مختلفی است و برای به دست آوردن آب خالص شیمیایی، باید مراحل ویژه‌ای انجام شود. آب تنها ماده رایج است که در شرایط عادی زمین به صورت جامد، مایع و گاز وجود دارد.[۱۸]

حالات

[ویرایش]
سه حالت رایج ماده

همراه با اکسیدان، آب یکی از دو نام رسمی برای ترکیب شیمیایی H
2O است؛[۱۹] این نام همچنین به فاز مایع H
2O اشاره دارد.[۲۰] دو حالت رایج دیگر حالت‌های ماده برای آب، حالت جامد یعنی یخ و حالت گازی یعنی بخار آب یا بخار (در صنعت) هستند.

افزایش یا کاهش گرما می‌تواند باعث گذار فاز شود: - انجماد (تبدیل آب به یخ)، ذوب (تبدیل یخ به آب)، تبخیر (تبدیل آب به بخار)، میعان (تبدیل بخار به آب)، تصعید (تبدیل یخ به بخار)، چگالش (تبدیل بخار به یخ).[۲۱]

چگالی

[ویرایش]
همچنین ببینید: فرسایش یخبندان

آب یکی از معدود مواد طبیعی رایج است که در برخی بازه‌های دمایی با سرد شدن، چگالی آن کاهش می‌یابد. این ماده تنها ماده شناخته‌شده‌ای است که در حالت مایع چنین رفتاری نشان می‌دهد. علاوه بر این، آب هنگام انجماد به‌طور قابل‌توجهی کم‌چگال‌تر می‌شود، هرچند این ویژگی مختص به آن نیست.[ب]

در فشار ۱ اتمسفر، چگالی آب در بیشترین مقدار خود یعنی ۹۹۹٫۹۷۲ کیلوگرم بر متر مکعب (۶۲٫۴۲۶۲ پوند بر فوت مکعب) در دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس (۳۹٫۱۶ درجه فارنهایت) قرار دارد.[۲۳][۲۴]

در دماهای پایین‌تر از این مقدار، اما بالاتر از نقطه انجماد ۰ درجه سلسیوس (۳۲ درجه فارنهایت)، آب منبسط شده و چگالی آن کاهش می‌یابد تا اینکه به نقطه انجماد برسد و در این حالت، چگالی آن به ۹۹۹٫۸ کیلوگرم بر متر مکعب (۶۲٫۴۱۵۵ پوند بر فوت مکعب) می‌رسد.

هنگامی که آب یخ می‌زند و به حالت جامد تبدیل می‌شود، حدود ۹٪ منبسط شده و چگالی آن به ۹۱۷ کیلوگرم بر متر مکعب (۵۷٫۲۵ پوند بر فوت مکعب) کاهش می‌یابد.[۲۵][۲۶] این انبساط می‌تواند فشار زیادی ایجاد کند، که ممکن است باعث ترکیدن لوله‌ها یا شکستن سنگ‌ها شود.[۲۷] در حالت جامد، آب رفتار معمول انقباض و افزایش چگالی با کاهش دما را نشان می‌دهد.

این ویژگی‌های حرارتی غیرمعمول، تأثیرات مهمی بر حیات روی زمین دارند. در دریاچه‌ها یا اقیانوس‌ها، آب در دمای ۴ درجه سلسیوس (۳۹ درجه فارنهایت) به پایین‌ترین بخش می‌رود و یخ در سطح آب تشکیل می‌شود و بر روی آب مایع شناور می‌ماند. این یخ، آب زیرین را عایق کرده و از انجماد کامل آن جلوگیری می‌کند. بدون این عایق، بیشتر موجودات آبزی که در دریاچه‌ها زندگی می‌کنند، در زمستان از بین می‌رفتند.[۲۸]

علاوه بر این، این رفتار غیرمعمول نقش مهمی در گردش دماشوری ایفا می‌کند که گرما را در سراسر اقیانوس‌های سیاره توزیع می‌کند.

/

[ویرایش]
  • ۳ Chemical and physical properties
  • ۳٫۱ States
  • ۳٫۱٫۱ Density
  • ۳٫۱٫۲ Phase transitions
  • ۳٫۱٫۳ Triple and critical points
  • ۳٫۱٫۴ Phases of ice and water
  • ۳٫۲ Taste and odor
  • ۳٫۳ Color and appearance
  • ۳٫۴ Polar molecule
  • ۳٫۵ Hydrogen bonding
  • ۳٫۶ Self-ionisation
  • ۳٫۷ Electrical conductivity and electrolysis
  • ۳٫۸ Mechanical properties
  • ۳٫۹ Reactivity
  • ۴ On Earth
  • ۴٫۱ Water cycle
  • ۴٫۲ Fresh water storage
  • ۴٫۳ Sea water and tides
  • ۵ Effects on life
  • ۵٫۱ Aquatic life forms
  • ۶ Effects on human civilization
  • ۶٫۱ Health and pollution
  • ۶٫۲ Human uses
  • ۶٫۲٫۱ Agriculture
  • ۶٫۲٫۲ As a scientific standard
  • ۶٫۲٫۳ For drinking
  • ۶٫۲٫۴ Washing
  • ۶٫۲٫۵ Transportation
  • ۶٫۲٫۶ Chemical uses
  • ۶٫۲٫۷ Heat exchange
  • ۶٫۲٫۸ Fire considerations
  • ۶٫۲٫۹ Recreation
  • ۶٫۲٫۱۰ Water industry
  • ۶٫۲٫۱۱ Industrial applications
  • ۶٫۲٫۱۲ Food processing
  • ۶٫۲٫۱۳ Medical use
  • ۷ Distribution in nature
  • ۷٫۱ In the universe
  • ۷٫۱٫۱ Water vapor
  • ۷٫۱٫۲ Liquid water
  • ۷٫۱٫۳ Water ice
  • ۷٫۱٫۴ Exotic forms
  • ۷٫۲ Water and habitable zone
  • ۸ Law, politics, and crisis
  • ۹ In culture
  • ۹٫۱ Religion
  • ۹٫۲ Philosophy
  • ۹٫۳ Dihydrogen monoxide parody


خطای یادکرد: خطای یادکرد: برچسب <ref> برای گروهی به نام «persian-alpha» وجود دارد، اما برچسب <references group="persian-alpha"/> متناظر پیدا نشد. ().

  1. ↑ "Water Q&A: Why is water the "universal solvent"?". Water Science School. سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا، وزارت کشور ایالات متحده آمریکا. 20 June 2019. Archived from the original on 6 February 2021. Retrieved 15 January 2021.
  2. ↑ "10.2: Hybrid Orbitals in Water". Chemistry LibreTexts (به انگلیسی). 18 March 2020. Archived from the original on 30 July 2022. Retrieved 11 April 2021.
  3. ↑ Butler, John. "The Earth – Introduction – Weathering". University of Houston. Archived from the original on 30 January 2023. Retrieved 30 January 2023. Note that the Earth environment is close to the triple point and that water, steam and ice can all exist at the surface.
  4. ↑ "How Much Water is There on Earth?". Water Science School. سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا، وزارت کشور ایالات متحده آمریکا. 13 November 2019. Archived from the original on 9 June 2022. Retrieved 8 June 2022.
  5. ↑ Gleick, P.H., ed. (1993). Water in Crisis: A Guide to the World's Freshwater Resources. انتشارات دانشگاه آکسفورد. p. 13, Table 2.1 "Water reserves on the earth". Archived from the original on 8 April 2013.
  6. ↑ Water Vapor in the Climate System بایگانی‌شده در ۲۰ مارس ۲۰۰۷ توسط Wayback Machine, Special Report, [AGU], December 1995 (linked 4/2007). Vital Water بایگانی‌شده در ۲۰ فوریه ۲۰۰۸ توسط Wayback Machine برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد.
  7. ↑ Baroni, L.; Cenci, L.; Tettamanti, M.; Berati, M. (2007). "Evaluating the environmental impact of various dietary patterns combined with different food production systems". European Journal of Clinical Nutrition. 61 (2): 279–286. doi:10.1038/sj.ejcn.1602522. ISSN 0954-3007. PMID 17035955.
  8. ↑ Troell, Max; Naylor, Rosamond L.; Metian, Marc; Beveridge, Malcolm; Tyedmers, Peter H.; Folke, Carl; Arrow, Kenneth J.; Barrett, Scott; Crépin, Anne-Sophie; Ehrlich, Paul R.; Gren, Åsa (16 September 2014). "Does aquaculture add resilience to the global food system?". Proceedings of the National Academy of Sciences (به انگلیسی). 111 (37): 13257–13263. Bibcode:2014PNAS..11113257T. doi:10.1073/pnas.1404067111. ISSN 0027-8424. PMC 4169979. PMID 25136111.
  9. ↑ "Water (v.)". www.etymonline.com. Online Etymology Dictionary. Archived from the original on 2 August 2017. Retrieved 20 May 2017.
  10. ↑ ۱۰٫۰ ۱۰٫۱ Greenwood & Earnshaw 1997, p. 601.
  11. ↑ "Enterprise and electrolysis..." Royal Society of Chemistry. August 2003. Archived from the original on 2016-03-03. Retrieved 2016-06-24.
  12. ↑ "Joseph Louis Gay-Lussac, French chemist (1778–1850)". 1902 Encyclopedia. Footnote 122-1. Archived from the original on 2023-05-29. Retrieved 2016-05-26.
  13. ↑ Lewis, G. N.; MacDonald, R. T. (1933). "Concentration of H2 Isotope". The Journal of Chemical Physics. 1 (6): 341. Bibcode:1933JChPh...1..341L. doi:10.1063/1.1749300.
  14. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 620. ISBN 0080379419.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
  15. ↑ "Water, the Universal Solvent". سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده آمریکا. Archived from the original on 9 July 2017. Retrieved 27 June 2017.
  16. ↑ "Solvent properties of water". Khan Academy.
  17. ↑ Reece, Jane B. (2013). Campbell Biology (10th ed.). Pearson. p. 48. ISBN 978-0-321-77565-8.
  18. ↑ Reece, Jane B. (2013). Campbell Biology (10th ed.). Pearson. p. 44. ISBN 978-0-321-77565-8.
  19. ↑ Leigh, G. J.; Favre, H. A; Metanomski, W. V. (1998). Principles of chemical nomenclature: a guide to IUPAC recommendations (PDF). Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0-86542-685-6. OCLC 37341352. Archived from the original (PDF) on 26 July 2011.
  20. ↑ PubChem. "Water" (به انگلیسی). National Center for Biotechnology Information. Archived from the original on 3 August 2018. Retrieved 25 March 2020.
  21. ↑ Belnay, Louise. "The water cycle" (PDF). Critical thinking activities. Earth System Research Laboratory. Archived (PDF) from the original on 20 September 2020. Retrieved 25 March 2020.
  22. ↑ خطای یادکرد: خطای یادکرد:برچسب <ref>‎ غیرمجاز؛ متنی برای یادکردهای با نام Oliveira وارد نشده است. (صفحهٔ راهنما را مطالعه کنید.).
  23. ↑ "What is Density?". Mettler Toledo. Archived from the original on 11 November 2022. Retrieved 11 November 2022.
  24. ↑ Ball, Philip (2008). "Water – an enduring mystery". Nature. 452 (7185): 291–2. Bibcode:2008Natur.452..291B. doi:10.1038/452291a. PMID 18354466. S2CID 4365814. Archived from the original on 17 November 2016. Retrieved 15 November 2016.
  25. ↑ Kotz, J. C.; Treichel, P.; Weaver, G. C. (2005). Chemistry & Chemical Reactivity. Thomson Brooks/Cole. ISBN 978-0-534-39597-1.
  26. ↑ Ben-Naim, Ariel; Ben-Naim, Roberta; et al. (2011). Alice's Adventures in Water-land. doi:10.1142/8068. ISBN 978-981-4338-96-7.
  27. ↑ Matsuoka, N.; Murton, J. (2008). "Frost weathering: recent advances and future directions". Permafrost and Periglacial Processes. 19 (2): 195–210. Bibcode:2008PPPr...19..195M. doi:10.1002/ppp.620. S2CID 131395533.
  28. ↑ Wiltse, Brendan. "A Look Under The Ice: Winter Lake Ecology". Ausable River Association. Archived from the original on 19 June 2020. Retrieved 23 April 2020.
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=ویکی‌پدیا:ویکی‌پروژه_شیمی/اهداف/آب&oldid=41021234»