Czy woda jest związkiem czy elementem?

Dorling Kindersley / Getty Images

Woda jest wszędzie na naszej planecie i to jest powód, dla którego mamy życie organiczne. Kształtuje nasze góry, rzeźbi nasze oceany i kieruje naszą pogodą. Logiczne byłoby myślenie, że woda musi być jednym z podstawowych elementów. Ale w rzeczywistości woda jest związkiem chemicznym.

Woda jako związek i cząsteczka

A mieszanina formularze, gdy dwa lub więcej atomy tworzą ze sobą wiązania chemiczne. The wzór chemiczny wody jest H_dwaO, co oznacza, że ​​każda cząsteczka wody składa się z jednego atomu tlenu związany chemicznie do dwóch atomów wodoru. Tak więc woda jest związkiem. To także cząsteczka , który jest dowolnym rodzajem chemicznym utworzonym przez dwa lub więcej atomów chemicznie połączonych ze sobą. Terminy „cząsteczka” i „związek” oznaczają to samo i mogą być używane zamiennie.

Czasami pojawia się zamieszanie, ponieważ definicje cząsteczki i związku nie zawsze były tak jednoznaczne. W przeszłości w niektórych szkołach nauczano, że cząsteczki składają się z atomów połączonych kowalencyjny wiązania chemiczne, podczas gdy związki powstały poprzez joński obligacje. Atomy wodoru i tlenu w wodzie są związane kowalencyjnie, więc według tych starszych definicji woda byłaby cząsteczką, ale nie związkiem. Przykładem związku może być sól kuchenna, NaCl. Jednak, gdy naukowcy lepiej zrozumieli wiązania chemiczne, granica między wiązaniami jonowymi i kowalencyjnymi stała się bardziej rozmyta. Ponadto niektóre cząsteczki zawierają zarówno wiązania jonowe, jak i kowalencyjne między różnymi atomami.

Podsumowując, współczesna definicja związku to rodzaj cząsteczki składającej się z co najmniej dwóch różnych typów atomów. Zgodnie z tą definicją woda jest zarówno cząsteczką, jak i związkiem. gazowy tlen (O_dwa) i ozonu (O₃), na przykład substancje, które są cząsteczkami, ale nie związkami.

Dlaczego woda nie jest elementem

Zanim ludzkość dowiedziała się o atomach i cząsteczkach, woda była uważana za pierwiastek. Inne elementy to ziemia, powietrze, ogień, a czasem metal, drewno lub duch. W pewnym tradycyjnym sensie wodę można uznać za pierwiastek, ale zgodnie z naukową definicją nie kwalifikuje się ona jako pierwiastek — pierwiastek to substancja składająca się tylko z jednego rodzaju atomu. Woda składa się z dwóch rodzajów atomów: wodór oraz tlen .

Jak woda jest wyjątkowa

Chociaż woda jest wszędzie na Ziemi, jest bardzo niezwykłym związkiem ze względu na naturę wiązań chemicznych między jej atomami. Oto kilka jego ekscentryczności:

• Woda jest gęstsza w stanie ciekłym niż w stanie stałym, dlatego lód może unosić się na wodzie lub w niej.
• Woda ma niezwykle wysoką temperaturę wrzenia w oparciu o jej masę cząsteczkową.
• Woda jest często nazywana „uniwersalnym rozpuszczalnikiem” ze względu na jej niesamowitą zdolność do rozpuszczania tak wielu substancji.

Te niezwykłe właściwości miały ogromny wpływ na rozwój życia na Ziemi oraz wietrzenie i erozję powierzchni Ziemi. Inne planety, które nie są bogate w wodę, miały bardzo różne historie naturalne.