المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : الماء وخصائصه


يوسف ابوسعيفان
19-03-2010, 07:41 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
اعداد :الاستاذ يوسف ابوسعيفان
* الماء المقطر : سائل عديم اللون والطعم والرائحة
1- مكونات الماء : ذرتي هيدروجين وذرة اكسجين واحدة
يحتوي الماء في الطبيعة على ايونات ذائبة لاملاح عناصر مختلفة مثل الكالسيوم . والصوديوم
2- الرابطة الهيدروجينية : الرابطة التي تربط بين جزيئات الماء وتحدث عادة بين جزيئات مستقطبة ترتبط فيها ذرات الهيدروجين مع احد الجزيئات اعلى منه في الكهروسلبية
* الكهروسلبية : مقدرة ذرة العنصر على جذب الالكترونات نحوها عند عند ارتباطها بذرات اخرى .
3- الجزيئات المستقطبة : الجزيئات التي ترتبط فيها ذرات الهيدروجين في احد الجزيئات مع ذرات اعلى منها في الكهروسلبية في جزيء اخر

4- اهمية الرابطة الهيدروجينية :ترجع اهمية الرابطة الهيدروجينية التي تربط جزيئات الماء معا من اهم العوامل التي تتحكم معظم صفات الماء


خصائص الماء :
اولا : مقاومة التحلل :
1- يصعب تحلل الماء الى عناصره الاولية تحت ظروف طبيعية
2- بظروف خاصة يتحلل الماء الى غازي الهيدروجين والاكسجين
السبب :
أ- وجود الرابطة التساهمية داخل جزيء الماء
ب- ترتيب ذراته المرتبطة بعضها ببعض بشكل منحني زاوي .
2- علل : بقاء المحاليل المائية موجودة في خلايا الكائنات الحية ؟
لعدم تحلل الماء في الظروف الطبيعية

ثانيا : قدرة الماء الفائقة على التفاعل مع المركبات:
1- يتحد الماء مع اكاسيد الفلزات مكونا هيدروكسيداتهامطلقا حرارة
2- اتحاد الماء مع اكاسيد اللافلزات مكونا حموضا مثل النيترك والكبريتيك
( اتحاد الماء هذا يفيد في تفتيت الصخور وتكوين التربة )
ثالثا: التأيين والحموضة ( ph )
1- التأين : عملية تحول جزيئات مركب ما أوذرات العناصر الى ايونات
2- معدل التأين للماء يعتبر منخفضا جدا
3- عند حدوث التأين يتحول الماء الى ايونات اكسجين وايونات هيدروجين
4- زيادة تركيز ايون الهيدروجين في أي محلول يزيد نسبة حموضة المحلول
5- بينما زيادة تركيز ايون الهيدروكسيل يزيد من نسبة القاعدية
6- في حالة الماء النقي يكون تركيز ايون الهيدروجين = تركيز ايون الهيدروكسيل
7- الايون : ذرة اومجموعة من الذرات مشحونة كهربائيا
8- درجة الحموضة : سالب لوغاريتم تركيز ايونات الهيدروجين
9- معظم العمليات الحيوية في الجسم تتم في مجال محدود من درجة الحموضة
1- تبلغ درجة الحموضة لدم الانسان ( 4 و7 ) فإذا ما انخفضت هذه القيمةاختلفت
هذه القيمة اختلت وظائف الجسم وقد تحدث الوفاة .
4-مذيب عالمي :
1- أغلب المواد تذوب في الماء بدرجات متفاوتة
2- قطبية جزيئات الماء الناتجة عن الشكل المنحني الزاوي للرابطةالتساهمية يجعل الماء قادر على إذابة العديد من الموادفيه
3- الروابط بين المواد الذائبة في الماء اضعف من الروابط التساهمية والوابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء لذا تتأين الجزيئات فتذوب في الماء
4- بسبب قوة الرابطة التساهمية والهيدروجينية فغن الماء يحتفظ بتركيبه الاساسي .
5- يذوب السكر في الماء بتداخل جزيئات السكر خلال الفراغات بين جزيئات الماء
يتكون محلول غير موصل للتيار الكهربائي
6- بينما يذوب الملح بالتأين الى ايون كلور سالب . وصوديوم موجب
تتحرك محاطة بمجموعة من جزيئات الماء لذا يتكون محلول موصل للتيار الكهربائي .
7- تغذية الحيوانات وفائدتها من الغذاء يعتمد على مدى ذائبية المواد الغذائية فيها
5- الحرارة النوعية :
1-الحرارة النوعية : كمية الحرارة اللازمة درجة حرارة 1غم من المادة درجة حرارة واحدة وهي للماء اكبر من المواد الاخرى
2-الماذ ذوحرارة نوعية مرتفعة
3- لذلك يفقد الماء كمية كبيرة من الطاقة اويكسبها دون تغيير كبير في درجات الحرارة
4- لذلك يمكن لجسم الانسان والكائنات الحية انوتقاوم التغيرات الجوية بدرجات كبيرة
6- الحرارة الكامنة :
1-ارتفاع الحرارة الكامنة للماء يكسبه مقاومة كبيرة في التحول من صلابة لسيولة ومن سيولة لغازية
2- لذلك استخدام الماء كأفضل المواد المستخدمة في إطفاء الحريق
(السبب أنه يستهلك كمية كبيرة من الوسط الذي يحترق قبل أن ترتفع درجة حرارته ) درجتا التجمد والغليان :
1- يغلي الماء النقي على 100س ويتجمد على 0 س
عند مستوى سطح البحر ألارتفاع في درجة الغليان يعود الى قوة الرابطة الهيدروجينية التي تربط بين جزيئات الماء بعضها مع بعض
2- لذا يبقى الماء سائلا في درجات حرارة اجساد الكائنات الحية ويساعدها على اتمام جميع الوظائف الحيوية .
7- اللزوجة والتوتر السطحي :
1- لزوجة الماء عالية بسبب الرابطة الهيدروجينية
2- اللزوجة : هي مقاومة السوائل للانسياب ( كلما زادت سرعة الانسياب للماء قلت لزوجته )
3- تزداد اللزوجة مع الانخفاض في درجات الحرارة الى 4 س حيث تبدأ جزيئات الماء بالتباعد
4- التوتر السطحي : ظاهرة شد جزيئات السائل السطحية ليصل الى أقل مساحة ممكنة
5- الرابطة الهيدروجينية – تسبب زيادة في التوتر السطحي للماء مقارنة مع السوائل الاخرى لذا نلاحظ :
أ‌- زيادة مكونات الخلية الحية
ب‌- اكساب الخلايا شكلها الخاص
ت‌- امتصاص العصارة الغذائية بواسطة الشعيرات ورفعها بعكس الجاذبية الى اوراق الاشجار العالية
ث‌- تقليل فقدان الماء من الاوراق عبر الثغور ومن اجساد الانسان والحيوان عبر مسامات الجلد
ج‌- قدرة الحشرات على الوقوف على سطح الماء
ح‌- بقاء قطرات الماء معلقة بأغصان الاشجار
10- قلة كثافة الماء عند تجمده :
1- الماء هوالمادة الوحيدة التي كثافتها تقل في حالة الصلابة والغازية عن حالتها السائلة .
2-قوة الرابطة الهيدروجينية تتلاشى بين جزيئات الماء بارتفاع درجة حرارته
( ممايجعل جزيئات الماء منفردة في التبخر)
3- الجزيئات مزدوجة أو ثلاثية في السيولة – رباعية في الجلد الرخو وسداسية في الجلد الصلب
4- خاصية زيادة حجم الماء عند التجمد مهمة لحياة الكائنات الحية في المناطق المتجمدة .

اجابة اسئلة الفصل :
• الرابطة التساهمية : هي الرابطة التي تنتج عن التشارك المتساوي في الالكترونات بين طرفي الرابطة ,واللذان يمكنان يكونا ذرتين لعنصرواحد(مثالh—h)او لعنصرين مختلفين (مثالh—o—h) .
• الرابطة الهيدروجينية: الرابطة التي تربط بين جزيئات الماء وتحدث عادة بين جزيئات مستقطبة ترتبط فيها ذرات الهيدروجين مع احد الجزيئات اعلى منه في الكهروسلبية
• التوتر السطحي: تجاذب زائد بين جزيئات سطح السائل يحدث مقاومة لمرور الاجسام عبره, وذلك نتيجة لتراكم قوى الجذب على مساحة اقل من جزيئات السائل عند السطح عنها داخلة.
• الحرارة النوعية كمية الحرارة اللازمة درجة حرارة 1غم من المادة درجة حرارة واحدة وهي للماء اكبر من المواد الاخرى.

• الحرارة الكامنة للتصعيد : كمية الحرارة اللازمة لتحويل 1غم من الماء بدرجة 100 الى 1غم بخار بدرجة 100

• الجزيء المستقطب : الجزئ الذي لا تتوزع فيه الالكترونات بين الذرات المشتركةفي الروابط التساهمية بشكل متوازن,وذلك نتيجة لتفاوت كهروسلبية هذه الذرات .مما ينتج عنه شحنة جزئية سالبة على الذرة التي لها كهروسلبية اعلى في حين تحمل الذرة الكهروسلبية الاقل شحنة جزئية موجبة.
علل :1- للماء درجة غليان أعلى من درجة غليان ثاني كبريتيد الهيدروجين
لان ارتباطات الجزيئات في الماء بالرابطة الهيدروجينية اقوى من الرابطة في جزيء
ثاني كبريتيد الهيدروجين بقوى فان دار فالز
2- التغير في درجات الحرارة بين الليل والنهار في منطقة الشاطيء اقل بكثير من المناطق الداخلية . لان الماء يكسب الحرارة ببطء ويفقدها ببطء في حين ان اليابسة تكسب الحرارة ببطء وتفقدها بسرعة

3-يبرد الجسم عند تبخر العرق . بسبب ارتفاع الحرارة الكامنة للتصعيد للماء ونظرا لاستخدام حرارة الجسم في سد الحاجة من الطاقة لتبخير العرق فان الجسم يبرد .
5- يستخدم الماء في عمليات التبريد. ارتفاع الحرارة النوعية والحرارة الكامنة للتصعيد للماء يكمنان الماء من امتصاص اكبر كمية من حرارة المادة/الوسط الساخن وتبريده قبل ارتفاع حرارة الماء.
5-تعتبرقلة كثافة الماء عند تجمده من اهم الصفات التي تحمي الاحياء المائية وتحافظ على حياتها في ظروف البرودة. للمحافظة على حياة الكائنات الحية
بسبب قلة كثافة الجليد الذي يشكل طبقة تطفو على سطح الماء

5-الشوائب والاملاح الذائبة في الماء تزيد من درجة توصيله للكهرباء
لان الشوائب تشكل ايونات في الماء تسمح بتوصيل التيار الكهربائي

6-يتخذ الماء في حالة السيولة شكل الوعاء الذي يوضع فيه
بسببب الاختلاف بين قوى التماسك بين جزيئات الماء وقوى التلاصق ادى الى اتخاذ الماء شكل الاناء الذي توضع فيه

6- تبقى نقطة الماء معلقة في صنبور الماء لبعض الوقت

بسبب قوى التوتر السطحي والتماسك بين الجزيئات للماء


-----------------------------------------------------------------------------------------

نوعية الماء
نوعية الماء : تمثل صفات الماء الكيميائية . البيولوجية . الفيزيائية
الصفات الفيزيائية تمثل : اللون والطعم والرائحة للماء
الصفات الكيميائية تمثل : تركيز المواد الذائبة في الماء
الصفات البيولوجية تمثل : الكائنات الحية كالبكتيريا . الطفيليات التي تعيش في الماء
المواد الذائبة في الماء ناتج عن العوامل التالية :
أ‌- تفاعل مياه الامطار مع غازات الجو . ( ثاني اكسيد الكربون . ومايحويه من غبار وغازات )
ب‌- تجوية الصخور وانجراف التربة
ت‌- ذوبان وترسيب المعادن
ث‌- نشاطات الانسان زراعية صناعية وغيرها
ج‌- اختلاط المياه مع المياه الاخرى( كالاختلاط بالمياه العادمة)
صلاحية المياه :
تصلح المياه للاستخدام المنزلي . الزراعي . الصناعي . إذا كانت مقبولة حسب المواصفات والمعايير المطلوبة
معيار صلاحية المياه للشرب :
المعيار : محتوى المياه من العناصر الفيزيائية . الكيميائية . البيولوجية التي تؤدي الى الاضراربالمستهلك طيلة فترة الاستهلاك .
ان استخدام المياه لفترة طويلة بدون اثار سلبية لايعني ان المياه ان المياه غير خطرة وذلك :
1- قد يطور المستخدم في جسمه مقاومة لنوع معين من البكتيريا في حين قد يمرض الزائر اذا استخدم هذه المياه
2- ولايعني تجاوز احد المحتويات المياه المعيار دليلا على عدم صلاحية المياه للاستخدام
3- ويجب الاخذ بعين الاعتبار طول فترة التجاوز وطبيعة العنصر او الخاصية التي تم تجاوزها .
العوامل التي تحدد قيمة المعيار
1- وفرة مصادر المياه : زيادة الوفرة وتعدد المصادر يعمل على تعدد فرص اختيار الافضل ممايرفع مستوى المواصفات المعتمدة
2- الوضع السياسي :

3-الاقتصاد الوطني
4-التقدم العلمي والتكنولوجي
5-طبيعة مصادر المياه
6-الاستخدام
وسائل فحص المياه :
أ‌- الجواس: الشم . الذوق. اللون ( فحص الخصائص الفيزيائية )
ب‌- فحوص الميدان : قياس درجةالحرارة ,الايصالية الكهربائية درجة الحموضة , الاكسجين الذائب في الماء باستخدام اجهزة خاصة
ت‌- التحاليل المخبرية : تشمل كافة الخصائص البيولوجية والكيميائية
تلويث الماء :دخول مادةغريبة للمياه تجعل استخدامهامشروطااوتجعلهاغير مناسبة لاستعمال معين وقد يكون معلوم المصدر يمكن ارجاعه لمصدره اوغير معلوم المصدر لايمكن ارجاعه
ا انواع التلوث :
1- تلوث طبيعي : ناتج عن ظواهر طبيعية ( براكين موت بعض الكائنات الحية في الماء
2- تلوث صناعي : ناتج عن نشاطات الانسان ( زراعة . صناعة , غير ذلك
يقسم التلوث الى اربعةاقسام
أ‌- التلوث البيولوجي : زيادة الكائنات الحيةالدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات والطفيليات والطحالب واختلاط فضلات الانسان بالماء
ب‌- التلوث الكيميائي : يحدث عند ارتفاع تركيز وحتويات الماء من المواد والاملاح الذائبة عن الحد المسموح به حسب المعايير والمواصفات
ت‌- التلوث الفيزيائي : عند حدوث تغيير غير مرغوب في صفات الماء الفيزيائية ممايؤدي الى حدوث تشتت عن المعايير والمواصفات كتغيير درجة الحرارة –الملوحة –اللون بازدياد المواد العالقة
ث‌- التلوث الاشعاعي : احتواء الماء على تراكييز من الاشعاع تفوق ماتسمح به المعايير وينتج عن التسرب الاشعاعي من المفاعلات النووية اوالتخلص من النفايات في البحر والمحيطات
مشاكل المياه في فلسطين :
اهم المخاطر التي تهددمصادر المياه الفلسطينية
1- الاستعمال المفرط للمياه
2- النمو السكاني المتزايد
3- تذبذب كميات الامطارمن سنة لاخرى
4- الاستهلاك غير المتوازن للمياه
5- التلوث
اهم مظاهر التلوث : ارتفاع محتوى المياه من الاملاح والنتترات
ومن اهم المشاكل التي يعني منها قطاع المياه في فلسطين
1- الضخ الجائر 2- تسرب مياه البحر
الضخ الجائر : ضخ كميات كبيرة من مياه الخزانات الجوفية بشكل اكبر من الحد الامن له ( كمية تجدد الخزان ) ولفترات زمنية طويلة
عوامل الضخ الجائر :
1- نقص موارد المياه المتاحة نتيجة جفاف المناخ
2- زيادة الطلب على المياه ( الزيادة السكانية )
3- التصنيع والتمدن
4- ارتفاع مستوى المعيشة
5- التطور الاقتصادي
6- نقص التعاون بين الدول في إدارة المصادر المائية
الانعاكسات والاثار البيئية الناجمة عن الضخ الجائر :
1-ارتفاع كلفة الضخ .
2- انخفاض انتاجية البئر
3- انخفاض منسوب المياه الجوفية عن مستوى المنطقة .
4- انهرامات ارضية (مثل ما يحدث في منطقة البحر الميت)
5- تدهور وضعف في تدفق الانهار و الينابيع .
6- تدمير الانظمة البيئية
7- تحفيز ترشح الملوثات الى الخزانات الجوفية .
اجراءات مواجهة الضخ:
1-ايقاف الضخ الجائر .
2- البحث عن مصادر مياه بديلة كتحلية مياه البحر ومعالجة المياه العادمة .
3- استخدام التغذية الصناعية للخزانات .
4- ترشيد الاستهلاك للتقليل من الطلب على المياه.
5- تنفيذ كافة اليات ادارة العرض والطلب .
6- التوعية المجتمعية .
7- المنع القانوني للحفرالمخالف
تسرب مياه البحر:
حركة مياه البحر المالحة وتقدمها عموديا نحو الاعلى وافقيا تجاه الشاطئ نتيجة لضخ زائد يتعرض له خزان جوفي للمياه العذبة قريب من الشاطئ
عملية التسرب تعتبر تحديا الى المياه العذبة واشكاله حقيقية للقائمين على المياه لما له من
اثار سلبية على كمية المياه الجوفية ونوعها هجوم مياه البحر يضيف الى المياه العذبة كميات
كبيرة من الاملاح يؤدي

الغيداء الفلسطينية
19-03-2010, 07:47 PM
اخي

اشكرك على طرحك الرائع

يعطيك الف عافية


دامت الافادة والاستفادة من اناملك المجتهدة دوما

أم ساهر
19-03-2010, 08:53 PM
طرح رائع ومفيد
وفي انتظار المزيد
تحيااااتي الك