כאשר מימן (H2) וחמצן (O2) במצב מולקולארי מתרכבים יחד משתחררת אנרגיה ונוצרים מולקלות מים (H2O). מולקולות המימן מתחמצנות ומולקולות החמצן עוברות חיזור.
2H2 + O2 = 2H2O + Energy
אטום חמצן נוטה לחלוק 2 אלקטרונים, ולכן הוא קושר שני מימנים שכל אחד צריך אלקטרון יחיד.
הקשר שנוצר בין האטומים הוא קשר קוולנטי. במולקולת המים האלקטרונים נעים ללא הרף בתוך הקשר הקוולנטי בין אטום החמצן למימן, אך מבלים יותר זמן באזור החמצן. כתוצאה מכך המולקולה קוטבית (פולארית)- האזור ליד החמצן יותר שלילי והאזור ליד המימן יותר חיובי (אך חשוב לזכור- המטען הכולל של המולקולה הוא אפס).
תכונה זאת של המים מאפשרת להם להפריד בין יונים המרכיבים מלח כפי שניתן לראות בסרטון במדור מאגר מידע: לחץ כאן
החמצן המעט יותר שלילי נמשך לאטומי הנתרן החיוביים (קטיון) והמימן המעט יותר חיובי נמשך לאטומי הכלור השלילים (אניון). בצורה זו המלח (ומלחים נוספים) מתמוססים במים.
תופעה נוספת המתרחשת בגלל קוטביות מולקולות המים היא שהמימן המעט חיובי של מולקולה אחת נמשך לחמצן המעט שלילי של מולקולה אחרת ונוצר קשר מימן. קשרי המימן נוצרים ומתנתקים כל הזמן בין מולקולות מים שונות.
האנומליה של המים מתייחסת לעובדה שמים במצב צבירה מוצק (קרח) הם בעלי נפח גדול יותר ממים נוזליים (כלומר צפיפותם יותר קטנה). תכונה זו הפוכה לרוב החומרים האחרים שנפחם דווקא קטן יותר כשהם מוצקים לעומת נוזליים. כאשר מקררים מים נוזליים נפחם באמת מתחיל לקטון אך בטמפרטורה של 4 מעלות צלסיוס התופעה מתהפכת ונפח המים מתחיל לגדול. למעשה בטמפרטורה של 4 מעלות צלסיוס נפח המים הוא הקטן ביותר וצפיפותם הגבוהה ביותר (הצפיפות של מים (מסה סגולית) היא 1 גרם לסנטימטר מעוקב).
בטמפרטורת הקפיאה של המים (0 מעלות צלסיוס בלחץ אטמוספרי) נפח הקרח גדול ב 10% מהמים.
זאת הסיבה מדוע קרחונים צפים במים. זהו גם מקור הפתגם "רואים רק את קצה הקרחון". מכיוון שנפח הקרח גדול ב 10% מנפח המים- רק 10% מהקרחון נמצאים מעל פני המים ו 90% שקועים וסמויים מין העין (לפי חוק ארכימדס).
.jpg)
התמונות נלקחו מויקיפדיה
מאת:ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
