Ar vanduo yra junginys ar elementas?

Dorling Kindersley / Getty Images

Vandens yra visur mūsų planetoje ir dėl to mes turime organinę gyvybę. Jis formuoja mūsų kalnus, raižo mūsų vandenynus ir lemia mūsų orą. Būtų logiška manyti, kad vanduo turi būti vienas pagrindinių elementų. Tačiau iš tikrųjų vanduo yra cheminis junginys.

Vanduo kaip junginys ir molekulė

A junginys susidaro, kai du ar daugiau atomai sudaro cheminius ryšius tarpusavyje. The cheminė vandens formulė yra H_duO, o tai reiškia, kad kiekviena vandens molekulė susideda iš vieno deguonies atomo chemiškai sujungti iki dviejų vandenilio atomų. Taigi vanduo yra junginys. Tai taip pat a molekulė , kuri yra bet kuri cheminė rūšis, sudaryta iš dviejų ar daugiau atomų, chemiškai sujungtų vienas su kitu. Sąvokos „molekulė“ ir „junginys“ reiškia tą patį ir gali būti vartojamos pakaitomis.

Kartais kyla painiavos, nes molekulės ir junginio apibrėžimai ne visada buvo tokie aiškūs. Anksčiau kai kurios mokyklos mokė, kad molekulės susideda iš atomų, sujungtų per kovalentinis cheminiai ryšiai, o junginiai susidarė per joninės obligacijų. Vandenilio ir deguonies atomai vandenyje yra kovalentiškai susieti, todėl pagal šiuos senesnius apibrėžimus vanduo būtų molekulė, bet ne junginys. Junginio pavyzdys būtų valgomoji druska, NaCl. Tačiau, kai mokslininkai geriau suprato cheminį ryšį, linija tarp joninių ir kovalentinių ryšių tapo neryškesnė. Be to, kai kuriose molekulėse yra ir joninių, ir kovalentinių jungčių tarp įvairių atomų.

Apibendrinant, šiuolaikinis junginio apibrėžimas yra molekulės tipas, susidedantis iš mažiausiai dviejų skirtingų tipų atomų. Pagal šį apibrėžimą vanduo yra ir molekulė, ir junginys. Deguonies dujos (O_du) ir ozonas (O₃), pavyzdžiui, yra medžiagos, kurios yra molekulės, bet ne junginiai.

Kodėl vanduo nėra elementas

Prieš tai, kai žmonija žinojo apie atomus ir molekules, vanduo buvo laikomas elementu. Kiti elementai buvo žemė, oras, ugnis, o kartais ir metalas, medis ar spiritas. Tam tikra tradicine prasme galite laikyti vandenį elementu, tačiau pagal mokslinį apibrėžimą jis nėra elementas – elementas yra medžiaga, susidedanti tik iš vieno tipo atomo. Vanduo susideda iš dviejų tipų atomų: vandenilis ir deguonies .

Kuo vanduo yra unikalus

Nors vandens yra visur Žemėje, jis yra labai neįprastas junginys dėl cheminių ryšių tarp jo atomų pobūdžio. Štai keletas jo ekscentriškumų:

• Vanduo skystoje būsenoje yra tankesnis nei kietoje būsenoje, todėl ledas gali plūduriuoti ant skysto vandens arba jame.
• Vanduo turi neįprastai aukštą virimo temperatūrą, atsižvelgiant į jo molekulinę masę.
• Vanduo dažnai vadinamas „universaliu tirpikliu“ dėl jo nuostabaus gebėjimo ištirpinti tiek daug medžiagų.

Šios neįprastos savybės turėjo didelę įtaką gyvybės vystymuisi Žemėje ir Žemės paviršiaus atmosferos poveikiui bei erozijai. Kitos planetos, kuriose nėra daug vandens, turėjo labai skirtingą gamtos istoriją.