Su , hidrojen ve oksijen kimyasal elementlerinden oluşan ve gaz, sıvı ve katı halde bulunan bir madde. En bol ve gerekli olanlardan biridir. Bileşikler . Oda sıcaklığında tatsız ve kokusuz bir sıvıdır, diğer birçok maddeyi çözmede önemli bir yeteneğe sahiptir. Gerçekten de, suyun çok yönlülüğü çözücü canlı organizmalar için gereklidir. Hayatın, dünyanın sulu çözeltilerinden kaynaklandığına inanılıyor. okyanuslar ve canlı organizmalar biyolojik süreçler için kan ve sindirim suları gibi sulu çözeltilere bağımlıdır. Su, güneş sisteminin hem içinde hem de ötesinde diğer gezegenlerde ve uydularda da bulunur. Küçük miktarlarda su renksiz görünür, ancak suyun aslında içsel kırmızı dalga boylarında ışığın hafif absorpsiyonunun neden olduğu mavi renk.
su akıntıları, Niagara Şelalesi, Kanada Su, dünyadaki en bol bileşiktir ve yaşam için gereklidir. Su moleküllerinin yapısı basit olmasına rağmen (HikiO), suyun fiziksel ve kimyasal özellikleri olağanüstü derecede karmaşıktır. SKatzenberger/iStock.com
Su, hidrojen ve oksijenden oluşur ve gaz, sıvı ve katı halde bulunur. Su en bol ve en gerekli olanlardan biridir. Bileşikler Normal koşullar altında Dünya yüzeyinde sıvı olarak meydana gelen, insan kullanımı için paha biçilmez ve bitki ve hayvan yetişme ortamı . Su kolayca buhara (gaza) dönüştüğü için, atmosferden atmosfere geçebilir. okyanuslar iç, yoğunlaştığı ve yaşamı beslediği yer.
soğuk su şişesi görünür ter çünkü şişeyi çevreleyen hava tabakasındaki su buharı için bir soğutma kaynağı. Nispeten sıcak olan hava, soğuk havadan daha fazla su buharı tutabilir. Soğuk su şişesi yerleştirildiğinde, şişenin yakınındaki sıcak hava soğur ve su buharının bir kısmı yoğunlaşır daha sonra şişenin dışında biriken sıvı suya.
Kaynama, bir sıvı içinde kabarcıklar oluştuğunda meydana gelir ve bu, bir maddenin sıvı veya katı fazından gaza geçişi işaret eder. Normal kaynama noktası, sıcaklık sıvının olduğu yerde buhar basıncı standart deniz seviyesine eşittir atmosferik basınç (760 mm [29,92 inç] cıva). Deniz seviyesinde, atmosfer basıncı yüksektir ve su 100 °C'de (212 °F) kaynar; daha yüksek rakımlarda daha düşüktür, bu nedenle su daha düşük bir sıcaklıkta kaynar.
Su iki önemli nedenden dolayı mavi görünür. Küçük miktarlarda su renksiz görünür, ancak su aslında hafif sıvının neden olduğu içsel bir mavi renge sahiptir. emilim ışıkta kırmızı dalga boyları . Daha büyük su kütleleri için - göletler, nehirler, göller ve okyanuslar—su, gökyüzünün maviliğini yansıttığı için berrak günlerde mavi görünür. Bulutlu günlerde, daha büyük su kütleleri gri görünür.
Suyun yoğunluğu, sıvı fazda yaklaşık 4 °C'de (39,2 °F) en fazladır. Suyun katı fazı olan buz daha yüzer, bu nedenle su kütlelerinin yüzeyinde oluşur ve aşağı doğru donar. Göller ve nehirler nadiren tamamen donar ve aşağıdaki sıvı su, su yaşamı için bir kış sığınağı olabilir. İlkbaharda buz eridiğinde, yavaşça ısınan yüzey eriyik suyu batar, alttaki suyu değiştirir ve su sütunu boyunca besinleri karıştırır.
su kimyası Su moleküllerinin kimyasal yapısına genel bir bakış. Amerikan Kimya Derneği ( Britannica Yayın Ortağı ) Bu makale için tüm videoları görün
Su moleküllerinin yapısı basit olmasına rağmen (HikiO), fiziksel ve kimyasal özellikleri bileşik olağanüstü derecede karmaşıktırlar ve Dünya'da bulunan çoğu madde için tipik değildirler. Örneğin, bir bardak buzlu suda yüzen buz küplerinin görülmesi olağan olsa da, bu tür davranışlar kimyasal varlıklar için olağandışıdır. Hemen hemen tüm diğer bileşikler için katı hal, sıvı halden daha yoğundur; böylece katı, sıvının dibine çökecektir. Buzun su üzerinde yüzdüğü gerçeği, doğal dünyada son derece önemlidir, çünkü dünyanın soğuk bölgelerinde gölet ve göllerde oluşan buz, aşağıdaki su yaşamını koruyan yalıtkan bir bariyer görevi görür. Buz, sıvı sudan daha yoğun olsaydı, bir havuzda oluşan buz batar ve böylece daha fazla suyu soğuk sıcaklığa maruz bırakır. Böylece, gölet sonunda donacak ve mevcut tüm yaşam formlarını öldürecekti.
buz parçası üzerinde kutup ayısı Svalbard takımadalarında bir buz parçası üzerinde kutup ayısı. Su üzerinde yüzen buz görüntüsü olağandır, ancak katı halde sıvı fazından daha az yoğun olan suyun olağandışı kimyasal davranışını gösterir. SeppFriedhuber—E+/Getty Images
Su, normal koşullar altında Dünya yüzeyinde sıvı halde bulunur ve bu da onu ulaşım, eğlence ve yaşam alanı olarak paha biçilmez kılmaktadır. sayısız nın-nin bitkiler ve hayvanlar . Suyun kolayca buhara (gaza) dönüşmesi, atmosfer yoluyla okyanuslardan yoğuştuğu iç bölgelere taşınmasına izin verir. yağmur , besler bitki ve hayvan yaşamı. ( Görmek hidrosfer: Suyun Dünya üzerinde transfer edildiği döngünün tanımı için hidrolojik döngü.)
suyun hidrolojik döngüsünün diyagramı Hidrolojik döngüde su, kara yüzeyi, okyanus ve atmosfer arasında aktarılır. Oklardaki sayılar bağıl su akışlarını gösterir. Ansiklopedi Britannica, Inc.
Önemi nedeniyle su, insanlık tarihinde uzun zamandır önemli bir dini ve felsefi rol oynamıştır. 6. yüzyıldaM.Ö.Bazen Yunan felsefesini başlattığı kabul edilen Milet'li Thales, suyu maddenin tek temel yapı taşı olarak görüyordu:
Su, farklı biçimler alarak, teşkil yeryüzü, atmosfer, gökyüzü, dağlar, tanrılar ve insanlar, hayvanlar ve kuşlar, çimenler ve ağaçlar ve solucanlara, sineklere ve karıncalara kadar hayvanlar. Bütün bunlar suyun farklı biçimleridir. Su üzerinde meditasyon yapın!
İki yüz yıl sonra Aristoteles suyu toprak, hava ve ateşin yanı sıra dört temel unsurdan biri olarak kabul etti. Suyun temel bir madde olduğu inancı, 18. yüzyılın ikinci yarısında yapılan deneylerin suyun hidrojen ve oksijen elementlerinden oluşan bir bileşik olduğunu gösterene kadar 2000 yıldan fazla bir süre devam etti.
su hasadı Araştırmacılar, çöl havasından içilebilir suyu toplayabilen bir cihaz icat etti. The Regents of the University of California'nın izniyle sergilenmiştir. Tüm hakları Saklıdır. ( Bir Britannica Yayın Ortağı ) Bu makale için tüm videoları görün
Dünya yüzeyindeki su, esas olarak okyanuslarda (yüzde 97,25) ve kutup buzullarında ve buzullarda (yüzde 2,05), tatlı su göllerinde, nehirlerde ve yeraltı sularında dengede bulunur. Dünya nüfusu arttıkça ve tatlı su talebi arttıkça, su arıtma ve geri dönüşüm giderek daha önemli hale geliyor. İlginç bir şekilde, endüstriyel kullanım için suyun saflık gereksinimleri çoğu zaman insan için olanlardan daha fazladır. tüketim . Örneğin yüksek basınçlı kazanlarda kullanılan suyun en az yüzde 99,9999998 saf olması gerekir. Deniz suyu çok miktarda çözünmüş tuz içerdiğinden, insan tüketimi de dahil olmak üzere çoğu kullanım için tuzdan arındırılmalıdır.
Hoover Barajı Nevada ve Arizona sınırındaki Colorado Nehri üzerindeki Hoover Barajı, doğal su kaynaklarının insan tüketimi, sulama ve endüstri dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Robert Glusic/Getty Images
bir su arıtma sisteminin diyagramı Su arıtma sistemleri, deniz suyunun tuzdan arındırılması için önemlidir, bu nedenle insan tüketimi için kullanılabilir ve endüstriyel kullanım için suyu arıtmak için kullanılabilir. Ansiklopedi Britannica, Inc.
Bu makale, suyun moleküler yapısını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklamaktadır. Diğer büyük su arıtma işlemleri için, görmek iklim ; çevre işleri; hidrosfer ; buz ; ve kirlilik.
Su molekülü, her biri tek bir kimyasal bağla bir oksijen atomuna bağlanan iki hidrojen atomundan oluşur. Çoğu hidrojen atomunun yalnızca bir protondan oluşan bir çekirdeği vardır. Atom çekirdeğinin de bir ve iki tane içerdiği iki izotopik form, döteryum ve trityum nötronlar , sırasıyla, suda küçük bir dereceye kadar bulunur. Döteryum oksit (DikiO), ağır su olarak adlandırılan, kimyasal araştırmalarda önemlidir ve aynı zamanda su olarak da kullanılır. nötron bazı nükleer reaktörlerde moderatör.
su molekülü Bir su molekülü iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur. Tek bir oksijen atomu, dış kabuğunda toplam sekiz elektron tutabilen altı elektron içerir. İki hidrojen atomu bir oksijen atomuna bağlandığında, oksijenin dış elektron kabuğu dolar. Ansiklopedi Britannica, Inc.
Tatlı su ve deniz suyunun neden farklı donma noktalarına sahip olduğunu açıklayan bir deneye tanık olun Tatlı su ve deniz suyunun neden farklı donma noktalarına sahip olduğunu öğrenin. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Bu makale için tüm videoları görün
Her ne kadar formülü (HikiO) basit görünüyor, su çok karmaşık kimyasal ve fiziksel özellikler gösteriyor. Örneğin, erime noktası , 0 °C (32 °F) ve kaynama noktası , 100 °C (212 °F), ile karşılaştırıldığında beklenenden çok daha yüksektir. benzer Bileşikler hidrojen sülfür ve amonyak gibi. Katı halde, buzda, su sıvı olduğunda olduğundan daha az yoğundur, başka bir olağandışı özelliktir. Bunların kökü anomaliler su molekülünün elektronik yapısında yer alır.
Su molekülü lineer değil, özel bir şekilde bükülmüş. İki hidrojen atomu, oksijen atomuna 104,5°'lik bir açıyla bağlıdır.
O―H mesafesi (bağ uzunluğu) 95,7 pikometredir (9,57 × 10-11metre veya 3,77 × 10-9inç). Oksijen atomu hidrojen atomundan daha büyük bir elektronegatifliğe sahip olduğundan, su molekülündeki O―H bağları polardır, oksijen kısmi negatif yük ( bearing−) ve hidrojenler kısmi pozitif yüke (δ+) sahiptir.
Su moleküllerindeki hidrojen atomları, yüksek elektron yoğunluklu bölgelere çekilir ve bu bölgelerle hidrojen bağları adı verilen zayıf bağlar oluşturabilir. Bu, bir su molekülündeki hidrojen atomlarının, bir su molekülünde oksijen atomunun bağlanmayan elektron çiftlerine çekildiği anlamına gelir. bitişik su molekülü. Sıvı suyun yapısının şunlardan oluştuğuna inanılmaktadır: agregalar sürekli oluşan ve yeniden oluşan su molekülleri. Bu kısa menzilli düzen, denildiği gibi, suyun yüksek olması gibi diğer olağandışı özelliklerini açıklar. viskozite ve yüzey gerilimi.
su damlacıkları Su polar bir moleküldür ve diğer polar moleküller tarafından çekilir. Böylece, su molekülleri yüzeye yapışmak yerine birbirine yapıştığı için, polar olmayan bir yüzey üzerinde su damlacıkları veya boncukları oluşur. fotofuerst/Fotolia
yarma suyu Suyu hidrojen ve oksijene ayıran bir katalizör. Amerikan Kimya Derneği ( Britannica Yayın Ortağı ) Bu makale için tüm videoları görün
Bir oksijen atomunun dış (değerlik) kabuğunda toplam sekiz elektron tutabilen altı elektron vardır. Bir oksijen atomu tek bir kimyasal bağ oluşturduğunda, kendi elektronlarından birini başka bir atomun çekirdeğiyle paylaşır ve karşılığında o atomdan bir elektron payı alır. İki hidrojen atomuna bağlandığında, oksijen atomunun dış elektron kabuğu doldurulur.
Su molekülündeki elektron dizilimi aşağıdaki gibi gösterilebilir.
Her bir nokta çifti, bir çift paylaşılmamış elektronu temsil eder (yani, elektronlar yalnızca oksijen atomunda bulunur). Bu durum su molekülünün bir küpün içine yerleştirilmesiyle de gösterilebilir.
Her ↑↓ sembolü, bir çift paylaşılmamış elektronu temsil eder. Bu elektronik yapı hidrojen bağına yol açar.