TWC 0.01 – كيف يحافظ الماء على تماسكه؟

الرجاء إنشاء حساب ل دورة قبل البدء بالدرس

كيف يحافظ الماء على تماسكه؟

بالإضافة إلى جزيئات الماء، فإن غاز ثاني أكسيد الكربون المذاب من الغلاف الجوي وأملاح الكالسيوم والماغنيسيوم التي تأتي من صخور الأديم تلعب جميعها أدوارًا رئيسيةً في كيمياء الماء. وعلينا فهم كيفية تماسك الماء مع بعضها البعض لنتمكن من فهم طريقة ذوبان هذه المواد في الماء بشكل صحيح، بل وكيفية تبَلورها أحيانًا.

مشاركة الإلكترونات

تتكون الذرة من نواة موجبة الشحنة محاطة بإلكترونات سالبة الشحنة. ويعتبر عدد الإلكترونات هو العامل الرئيسي وراء الطريقة التي تتصرف بها الذرة خلال التفاعل الكيميائي. والإلكترونات في الذرة مرتبة على شكل سلسلة من "المدارات"، أي مستويات الطاقة التي تحتوي على عدد ثابت من الإلكترونات. ويحتوي المستوى الأول والأعمق على إلكترونين، ويمكن أن تحتوي المستويات الخارجية على ما يصل إلى ثمانية إلكترونات.

تكون الذرات أكثر ثباتًا عندما يكون مدار الإلكترونات الخارجي فيها مكتملاً. فذرة الهيليوم مثلاً، التي تحتوي على إلكترونين فقط، مدار الإلكترونات فيها ممتلئ، مما يجعلها شديدة الاستقرار ولا تتفاعل بسهولة مع الذرات الأخرى. أما الذرات الأخرى، مثل الهيدروجين (H في H₂O)، التي تحتوي على إلكترون واحد فقط، فلديها سعة لمزيد من الإلكترونات. وتحتوي ذرة الأوكسجين على ثمانية إلكترونات. مما يعني أن اثنين منهما سيحتلان المدار الداخلي بينما يخرج الستة الباقون خارجه، مما سيترك مساحةً لإلكترونين آخرين. وهذا يجعل من الأوكسجين والهيدروجين النقيين عنصرين شديدي القابلية للتفاعل. فذرات الأوكسجين والهيدروجين تتفاعل مع الذرات الأخرى لملء مداراتها الخارجية بالإلكترونات.

الروابط التساهمية

يتكون جزيء الماء، H₂O، من اتحاد ذرتي هيدروجين، كل منها بها إلكترون واحد، مع ذرة أوكسجين واحدة. ويطلق على هذه العملية اسم الرابطة التساهمية .(لاحظ أن "الجزيء" هو عبارة عن اتحاد مجموعة من الذرات.) وفي هذا الرابطة، تُسهم ذرة الأوكسجين بإلكترون واحد مع كل ذرة هيدروجين، مما يعني أن المدار الخارجي لكل منهما سيصبح مكتملاً. وينجم عن هذا التشارك تكوّن جزيء مستقر، هو جزيء الماء.

In this depiction of a water molecule,

العودة إلى: دورة كيمياء المياه > TWC Prologue

You have Successfully Subscribed!