الماء

علمت ان الماء ضروري لحياة جميع الكائنات الحية وله استخدامات متعددة في مجال الزراعة والصناعة والاستخدامات

تركيب الماء

سبق لك أن علمت أن جزئ الماء يتكون من ارتباط ذرة أكسجين O بذرتي هيدروجين H لتكوين رابطتين تساهميتين أحادية الزاوية بينهما  104ُ,5 كما بالشكل

ونتيجة لكبر قيمة السالبية الكهربية للأكسجين - مقارنا بالهيدروجين - ينشأ بين جزيئات الماء القطبية نوعا من التجاذب الإلكتروستاتيكي الضعيف , يسمي الرابطة الهيدروجينية , كما بالشكل- 

وبالرغم من ان الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء أضعف من الروابط التساهمية في نفس الجزيئات , إلا إنها تعتبر من اهم العوامل المسئولة عن شذوذ خواص الماء .

خواص الماء :

- ينفرد الماء بين باقي المركبات بوجوده في حالات المادة الثلاث في درجات الحرارة العادية - كما بالشكل- 

وله العديد من الخواص الفيزيائية والكيميائية , منها 

1 : مذيب قطبي جيد 

نشاط التعرف علي الماء كمذيب قطبي 

المواد والأدوات :

* 3 كؤوس زجاجية        * سكر مائدة 

* ملح طعام                   *  زيت طعام                          *   ملعقة للتقليب .

الخطوات :

1 - أملأ الكؤوس بالماء

2 - ضع في الكأس الأول ملعقة من سكر المائدة 

وفي الثاني ملعقة من ملح الطعام وفي الثالث قطرات من زيت الطعام 

3- قلب محتويات الكؤوس الثلاثة 

4- ما المواد التي ذابت في الماء ؟

5 - ما طعم المحلول الاول والمحلول الثاني ؟

6 - سجل ملاحظاتك واستنتاجاتك :

- تذوب بعض المواد في الماء وبعضها الاخر لا يذوب فيه مثل الزيت .

- الماء مذيب قطبي جيد لمعظم المركبات الأيونية ( كملح الطعام ) ولبعض المركبات التساهمية ( كسكر المائدة ) التي يكون معها روابط هيدروجينية .

2 - ارتفاع درجتي غليانه وتجمده :

كان من المفروض أن تكون درجة غليان الماء أقل من 100 م ُ ودرجة تجمد’ أقل من الصفر المئوي إلا أن الماء النقي - تحت الضغط الجوي المعتاد - يغلي عند ( 100 م ُ ) ويتجمد عند الصفر المئوي ........ لماذا   ؟ 

ارتفاع درجتي الغليان والتجمد , يرجع إلي وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء .

3 - انخفاط كثافته عند التجمد :

يشذ الماء عن جميع المواد في أن كثافته وهو في الحالة الصلبة ( الثلج) أقل من كثافته وهو في الحالة السائلة , ويفسر ذلك بأنه عند انخفاض درجة الحرارة عن 4 ُ م - تتجمع جزيئات الماء بواسطة الروابط الهيدروجينية مكونة بللورات ثلج سداسية الشكل كبيرة الحجم بينها الكثير من الفراغات كما بالشكل 

لذا يطفو الثلج فوق الماء في المناطق المتجمدة مما يحافظ علي حياة الكائنات المائية فيها - كما بالشكل -

متعادل التأثير علي ورقتي عباد الشمس

نشاط 3 -

                    اكتشف تعادل الماء  ( نشاط تعاوني )

اشترك مع زميل لك في إجراء النشاط

المواد والأدوات :

* حوض به ماء نقي  .

* ورقتي عباد شمس ( زرقاء , حمراء )

تعادل الماء

الخطوات :

* ضع ورقتي عباد الشمس الزرقاء والحمراء في الماء النقي - ولاحظ ما يحدث وسجل ملاحظاتك واستنتاجاتك .

نستنتج مما سبق أن :

الماء النقي متعادل التأثير ( لا يؤثر ) علي ورقتي الشمس الزرقاء والحمراء .

5 - انحلال الماء بالكهرباء

نشاط 4 - تقصي عملية التحليل الكهربي للماء

اشترك مع مجموعة من زملائك في إجراء النشاط

تقصي عملية التحليل الكهربي للماء

المواد والأدوات :

* قطعة دائرية من طبق فوم .

* ملعقة من كربونات الصوديوم

* زجاجة مياه غازية بلاستيك فارغة

* بطارية 4,5 فولت

* أنبوبتا اختبار

* قلمان رصاص

* ماء

* سلكان نحاس

* مسدس شمع

الخطوات :

1 - اقطع فوهة زجاجة المياة الغازية ثم املآها إلي منتصفها بالماء وأذب فيها كربونات الصوديوم

2 - اثقب قطعة الفوم كما بالشكل

3 - اكشط بحرص جزءا من خشب القلمين , حتي يظهر القلب الجرافيتي للقلم ولف حول كل منهما طرف السلك النحاسي ( كما بالشكل) وقم بتغطية الجزء المكشوف باستخدام مسدس الشمع

4 - كون الجهاز كما بالشكل وأغلق الدائرة لمدة 10 دقائق .

5 - سجل ملاحظاتك واستنتاجاتك

الاستنتاج :

1- - ينحل الماء المحمض كهربيا إلي عنصري الهيدروجين والأكسجين ويكون حجم غاز الهيدروجين المتصاعد ضعف حجم غاز الأكسجين .

2 - يتصاعد غاز الهيدروجين فوق المهبط ( القطب السالب - ) بينما يتصاعد غاز الأكسجين فوق المصعد ( القطب الموجب + )

- يستخدم جهاز فولتا متر هوفمان في عملية التحليل الكهربي للماء

التلوث المائي :

يؤدي للتزايد المستمر في الأنشطة الزراعية والصناعية والتنموية إلي تلوث المياه , ويعرف التلوث المائي بأنه ,, اضافة أي مادة إلي الماء بشكل يحدث تغيرا تدريجيا مستمرا في خواصه وبصورة تؤثر علي صحة وحياة الكائنات الحية التي تعتمد عليه ,,,

ملوثات الماء وأضرارها

- تقسم الملوثات البيئية بشكل عام إلي  نوعين , هما

* ملوثات طبيعية : مصدرها ظواهر طبيعية , مثل حدوث البراكين كما بالشكل - , البرق المصاحب للعواصف الرعدية , موت الكائنات الحية ........

* ملوثات صناعية  مصدرها أنشطة الانسان المختلفة .

وينقسم التلوث المائي إلي أربعة اقسام رئيسية , هي :

1 - تلوث بيولوجي :

ينشأ من اختلاط فضلات الإنسان والحيوان بالماء - كما بالشكل - ويسبب كثيرا من الامراض , منه البلهاريسيا والتيفويد والتهاب الكبدي الوبائي 

تلوث النيل من مخلفات الم

2 - تلوث كيميائي :

ينشأ غالبا من تصريف مخلفات المصانع ومياه الصرف الصحي - كما بالشكل - في الترع والأنهار والبحار .

القاء مخلفات المصانع في الترع

ويؤدي ارتفاع تركيز بعض العناصر الملوثة للماء إلي أضرار بالغة , فتناول الأسماك التي تحتوي علي تركيزات مرتفعة  من الرصاص بسبب موت خلايا المخ.

القاء مياه الصرف في الترع

وزيادة تركيز الزئبق في مياه الشرب يؤدي إلي فقدان البصر , كما يزيد الزرنيخ من معدلات الإصابة بسرطان الكبد  .

3 - تلوث حراري :

ينشأ من ارتفاع درجة حرارة بعض المناطق البحرية المستخدم مياهها في تبريد المفاعلات النووية , وهو ما يؤدي إلي هلاك الكائنات البحرية الموجودة بها نتيجة لانفصال الأكسجين الذائب في الماء كما في الشكل ,

4 - تلوث إشعاعي :

ينشأ من تسرب المواد المشعة من المفاعلات النووية أو إلقاء النفايات الذرية في البحار والمحيطات

حماية الماء من التلوث :

- هناك العديد من السلوكيات والاجراءات الواجب مراعاتها لحماية الماء من التلوث في مصر , منها 

1 - القضاء علي ظاهرة التخلص من مياه الصرف الصحي ومخلفات المصانع وإلقاء الحيوانات النافقة في النيل أو الترع .

محطات تنقية مياه

2 - تطوير محطات تنقية المياه - كما بالشكل - وإجراء تحاليل دورية علي المياه لتحديد مدي صلاحيتها للشرب 

3 - نشر الوعي البيئي بين الناس حول حماية المياه من التلوث .

4 - تطهير خزانات مياه الشرب فوق أسطح العمارات بشكل دوري مستمر ( كما بالشكل )

خزان مياه

5 - عدم تخزين ماء الصنبور في زجاجات المياه المعدنية البلاستيكية الفارغة , لآنها تتفاعل مع غاز الكلور المستخدم في تطهير الماء فتزيد من معدلات الإصابة بالسرطان .