2010年6月13日 星期日

水的基本性質

水的基本性質

水的極性高,有利於和鹽類作用,不利於和脂質作用

水是由兩個氫與一個氧原子所形成的化合物,因為氫和氧的陰電性差異很大,氫氧鍵在氫端帶著部份的正電,在氧端帶著部份的負電。這種電荷分離使水具有很高的極性,所以只有極性高的物質才會溶於水,像油或氯仿(chloroform) 等極性低的物質則不會與水相溶。這種不互溶的性質是在細胞中能產生間隔,隔絕不相容物質的原因。


極性低的物質彼此間有疏水性作用(hydrophobic interation),會聚集在一起而將水排出。同樣地, 極性高的水分子則會彼此連接形成氫鍵網,而不與極性低的物質作用。

水可有助於物質的溶解

極性高的物質能溶解在水中,這是因為水分子可與極性高的化合物交互作用。以鹽為例,一個離子的外側會接合幾個水分子,而穩定離子在離開晶體而損失的格子能,這種穩定離子的能量稱之為水合能(hydration energy)。

氫鍵使水分子形成網狀結構


水分子彼此間也會以帶負電的氧端會和氫端作用而形成氫鍵,因為水的氧原子上有兩個未配對電子,一個水分子上有兩個位置可和其它水分子形成氫鍵,再加上原有的兩個氫氧鍵,就可形成一類似四角錐體(tetrahedral) 的結構。一群水分子可連成一網狀結構,非常穩定,所以水的熱含量很大,有助於保持恆溫。到現在物理化學家都還未完全瞭解,水是以怎樣的形式參與反應,不過這對瞭解生化反應並不重要。


純水緩衝 pH 的效果不好

氫和氧所形成的是共價鍵,所以水的極性雖然很強,解離度卻很低,純水的解離後,氫離子濃度只有10-7 M(pH 是7),因此水的 pH 很容易受到外加物質的影響。好在體液內有一些弱酸鹽,有緩衝 pH 的效果。




參考資料:YAHOO知識+

水

水有三態:固態.氣態.液態

固體→吸收熱能→液體→吸收熱能→氣體

氣體→釋放熱能→液體→釋放熱能→固體

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水的高熱容性:當一個物質由於加載了微量熱量而升高一定溫度時,熱量與升

溫幅度的比值就是熱容。當物質熔化(由固態變為液態)或氣化(由液態變

為氣態)時,都要吸收熱量,相反,冷凝(由氣態變為液態)或凝結(由液

態變為固態)時,都會放出熱量。物質的熱容越大,其熔化或氣化時所吸收

的熱量越多,當然其冷凝或凝結時釋放的熱量也越多。與其它物質相比,水

的熱容較大,達4.18J/g·K,是同等體積空氣熱容的3500倍。因此,民間自古

就有「下雪不寒化雪寒」的說法,這是因為固態冰熔化時要從空氣中吸收大

量熱量。此外,水的高熱容性還會使其受熱時緩慢升溫,不受熱時緩慢降

溫,起到了「天然空調」的作用。

水的力學性質:我們經常可以看到,一些昆蟲能夠將身體或四肢平鋪在水面上

前行。同時,如果我們有足夠的耐心,也可以將一枚密度遠大於水的硬幣輕

輕地放置在水面之上。其實,這些現象都表明水有較大的表面張力。此外,

水對一般固體表面的附著力也較大。在附著力和表面張力的共同作用下,水

能沿毛細管上升,稱為水的毛細現象。人們往往會覺得棉布衣物穿起來非常

吸汗,十分舒服,其實這就是因為水的毛細作用,使汗液自動進入棉纖維內

部,從而起到了使皮膚乾爽的效果。

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來源:http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/shuiziyuan/water/01/list01.html

動物會流汗嗎?

當天氣熱時,因為肌肉作用,使空氣能在毛髮之間流動,體熱就容易散出了。人類和一些別的哺乳動物沒有太多的毛髮,卻有汗腺,由汗腺發出汗的方式,使動物能維持一定的體溫。而狗並沒有汗腺,所以是靠舌頭散熱。

水的性質

1.水是構成生命的主要物質,是無色、無臭、為味的液體。
2.水在1大氣壓時,凝固點為0°C,沸點為100°C。
3.水在4°C時的體積最小,密度最大。

4.能調節大氣的溫度,避免溫度變化過大。
5.水具有極高的汽化熱,可調節氣候,維持水溫和大氣間熱量與水蒸氣之轉換平衡。
6.水是一種很好的溶劑,可以溶解很多的物質,在生物體中擔任輸送營養和廢棄物的東西。
7.水的化學式為H2O。

海水裡的鹽分不會被蒸發

海水為什麼是鹹的?
這是因為海水中包含了一些鹽類物質。事實上,海水中的水只佔96.5%,其他的3.5%則為氯化鈉、氯化鎂等鹽類。
海水中的鹽是從哪來的?
陸地上的火山噴發,沙塵暴以及河流均會帶入大量的鈉、鎂、鈣、硫、碳、氯等元素進入海中,海底的中洋脊處也會輸入相當數量的鹽類元素。如果只有鹽類元素不斷的輸入海洋,海水會變得越來越鹹 。
海水裡的鹽分不會被蒸發嗎?
(水氣蒸發不會帶走鹽類元素)因為水的物質與鹽的物質不同,所以海水中的鹽分不會被蒸發。

在海洋中的生物會吸收許多的鹽類物質,而化學吸附與沉澱作用也會將部份海水中的鹽類轉為沉積物型態。從沉積物中所含的鹽分濃度推測,海水中溶解的鹽類維持在一個穩定的狀態。
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1509092406541

水的特性

水的特性:

(一)水是透明無色的。

(二)嚐起來沒有味道。

(三)聞起來沒有特殊氣味。

(四)水在靜止時表面是平的。

(五)水沒有固定形狀。

(六)水往低處流。



水在自然科學上的意義地球氣候的最重要特性之一,便是水分被適量地傳送和分布,這包括它在固態、液態和氣態 之間的經常性變換。



  「水,驅動了自然」,達文西曾感念地如此說道。因他深知水這個大自然的恩賜,在受到大氣溫、壓變化所驅動的同時,應允了生命的存在。



  大氣中的水汽是來自於江、河、湖、海及潮濕的物體表面和植物葉面的蒸發作用;並經由空氣的運動,將水汽輸送到較高的大氣層中。



  通常大氣中的水汽主要集中在地面附近,在1.5~2公里的高度上即減少為地面的一半;在5公里高度,減少為地面的1/10;再向上含量就更少了。但在某些情況下,也有水汽含量隨氣層高度升高而增大的情形。



  大氣中的水汽含量隨緯度和時間也有變化,一般來說,緯度愈高,水汽含量愈少 ; 夏季的水汽含量大於冬季。大氣中的水汽含量雖不多,但它是天氣變化中的.一個重要角色,也是人氣中唯一能發生相變的成分。水汽的相變引起了雲、霧、雨、雪等一系列的天氣現象。 
網址: http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1405111404712

碳元素

根據科學家估計,由光合作用所形成的生物量中,約一半被

植物自身在生存過程中所消耗在碳水化合物中之碳元素,形

成二氧化碳。另一半之碳元素,在植物死亡後,由於腐朽菌

及腐敗過程而分解為二氧化碳,經過人類及動物的食物鏈作

用而放出二氧化碳或直接燃燒排放於大氣中。此外,生物在

化學分解中,氫元素被氧化成為水。


在大氣所含的全部二氧化碳中 ,一年僅有七分之一的量

植物吸收轉換成生物量,全世界的純碳元素約1仟億噸這些碳

元素可逆形成二氧化碳,又排放於大氣中。如此形成週而復

始之碳循環。
http://www.coa.gov.tw


極度仰賴化石燃料的人類每年將80億噸二氧化碳(CO2)排放

到賴以生存的大氣裏,不過,實際留存在大氣中的CO2還不

到40億噸,於是一個奇怪的問題產生了,將近40億噸的CO2

到哪兒去了呢?難道是神秘失蹤了嗎?


答案讓我們倍感幸運--植物和海水為我們吸收了超過

一半的廢氣,這真是大自然的饋贈。不過,一旦地球這個龐

大的循環系統出現問題,我們還能標榜幸運嗎?


澳大利亞的白蟻巢是昆蟲世界的再生工廠。當裏面的白蟻分

解死亡植物和動物時,會產生大量的二氧化碳。陸地上所有

因為腐化產生的二氧化碳中,絕大部分是白蟻的傑作。
木材燃燒的時候,碳以二氧化碳的形式被釋放進入大氣。在

人類每年向大氣排放的80億噸二氧化碳中,65億噸來自化石

性燃料的消耗,15億噸來自對森林的直接焚燒。

參考資料 http://www1.nanfangdaily.com.cn/b5/www.nanfangdaily.com.cn/southnews/tp/tpzt/200403220825.asp

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