Vatten finns överallt på vår planet och det är anledningen till att vi har organiskt liv. Det formar våra berg, snider våra hav och driver vårt väder. Det skulle vara logiskt att tänka att vatten måste vara en av grundelementen. Men i verkligheten är vatten en kemisk förening.
Vatten som en förening och molekyl
EN förening bildas när två eller flera atomer bilda kemiska bindningar med varandra. De kemisk formel för vatten är H2O, vilket betyder att varje vattenmolekyl består av en syreatom kemiskt bundna till två väteatomer. Således är vatten en förening. Det är också en molekyl, som är vilken kemisk art som helst som bildas av två eller flera atomer som är kemiskt bundna till varandra. Termen "molekyl" och "förening" betyder samma sak och kan användas omväxlande.
Ibland uppstår förvirring eftersom definitionerna av molekyl och förening inte alltid har varit så tydliga. Tidigare lärde vissa skolor att molekyler bestod av atomer bundna via kovalent kemiska bindningar, medan föreningar bildades via
jonisk bindningar. Väte- och syreatomerna i vatten är kovalent bundna, så under dessa äldre definitioner skulle vatten vara en molekyl men inte en förening. Ett exempel på en förening är bordsalt, NaCl. Men när forskare förstått kemisk bindning bättre, blev gränsen mellan joniska och kovalenta bindningar svagare. Vissa molekyler innehåller också både joniska och kovalenta bindningar mellan de olika atomerna.Sammanfattningsvis är den moderna definitionen av en förening en typ av molekyl som består av minst två olika typer av atomer. Enligt denna definition är vatten både en molekyl och en förening. Syregas (O2) och ozon (O3) är till exempel substanser som är molekyler men inte föreningar.
Varför vatten inte är ett element
Innan mänskligheten visste om atomer och molekyler betraktades vatten som ett element. Andra element inkluderade jord, luft, eld och ibland metall, trä eller sprit. I någon traditionell mening kan du betrakta vatten som ett element, men det kan inte betraktas som ett element enligt den vetenskapliga definitionen - ett element är ett ämne som endast består av en typ av atom. Vatten består av två typer av atomer: väte och syre.
Hur vatten är unikt
Även om vatten finns överallt på jorden, är det en mycket ovanlig förening på grund av de kemiska bindningarna mellan dess atomer. Här är några av dess excentriciteter:
- Vatten är tätare i sitt flytande tillstånd än i sitt fasta tillstånd, varför isen kan flyta på eller i flytande vatten.
- Vatten har en ovanligt hög kokpunkt baserat på dess molekylvikt.
- Vatten kallas ofta det "universella lösningsmedlet" på grund av dess fantastiska förmåga att lösa upp så många ämnen.
Dessa ovanliga egenskaper har haft en djup inverkan på livets utveckling på jorden och på väderutbrott och erosion av jordens yta. Andra planeter som inte är vattenrika har haft mycket olika naturhistorier.