Veden kemialliset ominaisuudet

Vesi on elintärkeää kaikille tuntemillemme elämänmuodoille. Elävien organismien solut ovat täynnä vettä, johon on liuennut monia muita aineita. Tämä ominaisuus - aineiden liuottamiskyky - on hyvin tärkeää biologiassa. Vesi on hyvä liuotin. Se on erityisen hyvä liuottamaan ioniyhdisteitä - ne ovat yhdisteitä, jotka koostuvat positiivisista ja negatiivisista hiukkasista.

Vesimolekyyli ei ole positiivinen eikä negatiivinen - se on neutraali - mutta sillä on positiivinen ja negatiivinen puoli. Tämä ansiosta varautuneet hiukkaset - joita sanotaan ioneiksi - liukenevat helposti. Sanotaan, että vesimolekyyli on poolinen. Toinen vesimolekyylin poolisuuden vaikutus on, eri vesimolekyylien positiiviset ja negatiiviset puolet vetävät toisiaan puoleensa. Molekyylit pysyvät tiiviisti yhdessä, minkä takia vesi on nestemäistä huoneenlämmössä.

Toiset aineet, joiden molekyylit ovat suunnilleen samaa kokoa kuin vesimolekyyleillä - ovat kaikki kaasuja huoneenlämmössä. Vesi sen sijaan ei kiehu ennen kuin lämpötila saavuttaa sata celsiusastetta. Vesimolekyyli koostuu hapesta ja vedystä. Se tarkoittaa, että vettä voidaan valmistaa polttamalla vetykaasua. Vetykaasu reagoi ilmassa olevan hapen kanssa muodostaen vettä.

Vedyn ei tarvitse tulla vetykaasusta: Lähes kaikki palavat aineet - paperi, puu, raakaöljy, luonnonkaasu - sisältävät vetyä. Kaikki nämä vapauttavat vesihöyryä palaessaan. Vettä voidaan pitää vakaana yhdisteenä. Se ei reagoi kiven, muovin, tai ihon kanssa. Sen sijaan osa metalleista reagoi veden kanssa, mikä saa veden vapauttamaan vetykaasua.

Eräs alkuaine, joka reagoi rajusti veden kanssa, on kalium. Reaktio vapauttaa yleensä niin paljon lämpöä, että vetykaasu syttyy palamaan. Kalsium reagoi myös veden kanssa vapauttaen vetykaasua, mutta reaktio on paljon hitaampi. Magnesium ei osoita lähes mitään reaktiota kylmän veden kanssa, mutta kuumassa vedessä reaktio on vähän nopeampi. Jotkin metallit, kuten sinkki ja rauta, eivät reagoi nestemäisen veden kanssa, mutta sinkkipulveri ja rautajauhe reagoivat kuuman höyryn kanssa.

Nämä ovat veden kemiallisia ominaisuuksia: Se on hyvä liuotin monelle aineelle. Sillä on korkea kiehumispiste verrattuna muihin aineisiin, joiden molekyylit ovat samankokoisia. Vettä muodostuu, kun vetyä sisältävät aineet palavat ilmassa. Osa metalleista reagoi veden kanssa muodostaen vetykaasua. Joidenkin metallien - kuten kaliumin - kohdalla reaktio on raju, toisten metallien - kuten kalsiumin ja magnesiumin - kohdalla hitaampi, ja kuuman höyryn mahdollistama sinkin ja raudan tapauksessa.