Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Efnafræði

Hvers konar efnatengi eru í eimuðu og afjónuðu vatni?

Emelía Eiríksdóttir

Vatn er efnasamband frumefnanna vetnis (H) og súrefnis (O) í hlutföllunum tveir á móti einum. Efnatákn vatns er H2O, sjá mynd 1.

Vatnið sem kemur úr krananum okkar, eimað vatn og afjónað vatn er allt saman vatn; eini munurinn er hreinleiki vatnsins, það er aukaefnin sem eru uppleyst í vatninu. Kranavatn inniheldur ýmis steinefni, jónir, lífræn efni og eitthvað af örverum, jafnvel íslenska vatnið sem þykir hreint. Eimað vatn er hins vegar afar snautt af þessum efnum og það sama á við um afjónað vatn.

Mynd 1. Bygging vatnssameindar.

Vatnssameindirnar sjálfar eru nákvæmlega eins í kranavatninu, eimaða vatninu og afjónaða vatninu. Efnatengin milli súrefnisins og vetnisfrumeindanna tveggja í hverri vatnssameind eru ávallt eins. Það á við hvort sem vatnið er kranavatn, eimað eða afjónað.

Svonefnd vetnistengi verka milli vatnssameinda. Þau gera það að verkum að sameindirnar „loða“ saman vegna skautunar. Súrefnisfrumeindirnar eru nefnilega rafdrægnari en vetnisfrumeindirnar, það er súrefnisfrumeindirnar hafa meiri tilhneigingu til að toga til sín tengjarafeindirnar. Súrefnisfrumeindirnar í vatnssameindunum fá þá örlitla mínushleðslu á sig og vetnisfrumeindirnar fá örlitla plúshleðslu. Þessar hluthleðslur valda því að vatnssameind loðir við aðrar vatnssameindir.

Þessi vetnistengi eru frekar sterk milli vatnssameinda og eru þau ástæðan fyrir óvenjulega háu suðumarki vatns miðað við svipuð efni, eins og til dæmis H2S (suðumark -60°C). Milli vatnssameindanna í kranavatni, eimuðu vatni og afjónuðu vatni ríkja eins vetnistengi.

Mynd 2. Matarsalt leysist upp í vatni því efnatengin milli vatnssameindanna og jóna saltsins eru sterkari í heildina en tengin milli jóna saltsins. Á hægri hlið myndarinnar sést að súrefnisfrumeindir vatnssameindanna snúa að plúshlaðinni jón (Na+) og vetnisfrumeindir vatnssameindanna snúa að mínushlaðinni jón (Cl-); þetta hefur með mínushluthleðslu súrefnisins og plúshluthleðslu vetnisins í súrefnissameindum að gera.

Í vatni sem inniheldur jónir loða vatnssameindirnar einnig við jónirnar, jafnvel betur en við aðrar vatnssameindir. Tengin sem eru á milli jónanna og vatnssameindanna kallast jóna-tvískautstengi (e. ion-dipole bonds). Í kranavatninu eru mun fleiri jónir en í eimaða og afjónaða vatninu, því eru mun fleiri jóna-tvískautstengi í kranavatni en í eimuðu eða afjónuðu vatni.

Til gamans má geta þess að ef vatn inniheldur mikið af jónum (eins og til dæmis á við um sjó) eða önnur efni sem vatnsameindirnar loða betur við en aðrar vatnsameindir er suðumark vatnsins aðeins hærra en 100°C við eina loftþyngd (1 atm). Ástæðan fyrir þessu er einmitt að jónirnar (sem hafa hátt suðumark og gufa því ekki upp við þetta hitastig). Þær toga fastar í vatnssameindirnar en vatnssameindir í hreinu vatni toga í hverja aðra. Meiri orku (meira hitastig) þarf því til að slíta tengin milli vatnssameindanna og jónanna í sjó en þarf til að slíta tengin milli vatnssameinda í hreinu vatni.

Myndir:

Höfundur

Emelía Eiríksdóttir

Emelía Eiríksdóttir

efnafræðingur og starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

27.3.2014

Spyrjandi

Helena Másdóttir

Efnisorð

Tilvísun

Emelía Eiríksdóttir. „Hvers konar efnatengi eru í eimuðu og afjónuðu vatni?“ Vísindavefurinn, 27. mars 2014. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=27815.

Emelía Eiríksdóttir. (2014, 27. mars). Hvers konar efnatengi eru í eimuðu og afjónuðu vatni? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=27815

Emelía Eiríksdóttir. „Hvers konar efnatengi eru í eimuðu og afjónuðu vatni?“ Vísindavefurinn. 27. mar. 2014. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=27815>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvers konar efnatengi eru í eimuðu og afjónuðu vatni?
Vatn er efnasamband frumefnanna vetnis (H) og súrefnis (O) í hlutföllunum tveir á móti einum. Efnatákn vatns er H2O, sjá mynd 1.

Vatnið sem kemur úr krananum okkar, eimað vatn og afjónað vatn er allt saman vatn; eini munurinn er hreinleiki vatnsins, það er aukaefnin sem eru uppleyst í vatninu. Kranavatn inniheldur ýmis steinefni, jónir, lífræn efni og eitthvað af örverum, jafnvel íslenska vatnið sem þykir hreint. Eimað vatn er hins vegar afar snautt af þessum efnum og það sama á við um afjónað vatn.

Mynd 1. Bygging vatnssameindar.

Vatnssameindirnar sjálfar eru nákvæmlega eins í kranavatninu, eimaða vatninu og afjónaða vatninu. Efnatengin milli súrefnisins og vetnisfrumeindanna tveggja í hverri vatnssameind eru ávallt eins. Það á við hvort sem vatnið er kranavatn, eimað eða afjónað.

Svonefnd vetnistengi verka milli vatnssameinda. Þau gera það að verkum að sameindirnar „loða“ saman vegna skautunar. Súrefnisfrumeindirnar eru nefnilega rafdrægnari en vetnisfrumeindirnar, það er súrefnisfrumeindirnar hafa meiri tilhneigingu til að toga til sín tengjarafeindirnar. Súrefnisfrumeindirnar í vatnssameindunum fá þá örlitla mínushleðslu á sig og vetnisfrumeindirnar fá örlitla plúshleðslu. Þessar hluthleðslur valda því að vatnssameind loðir við aðrar vatnssameindir.

Þessi vetnistengi eru frekar sterk milli vatnssameinda og eru þau ástæðan fyrir óvenjulega háu suðumarki vatns miðað við svipuð efni, eins og til dæmis H2S (suðumark -60°C). Milli vatnssameindanna í kranavatni, eimuðu vatni og afjónuðu vatni ríkja eins vetnistengi.

Mynd 2. Matarsalt leysist upp í vatni því efnatengin milli vatnssameindanna og jóna saltsins eru sterkari í heildina en tengin milli jóna saltsins. Á hægri hlið myndarinnar sést að súrefnisfrumeindir vatnssameindanna snúa að plúshlaðinni jón (Na+) og vetnisfrumeindir vatnssameindanna snúa að mínushlaðinni jón (Cl-); þetta hefur með mínushluthleðslu súrefnisins og plúshluthleðslu vetnisins í súrefnissameindum að gera.

Í vatni sem inniheldur jónir loða vatnssameindirnar einnig við jónirnar, jafnvel betur en við aðrar vatnssameindir. Tengin sem eru á milli jónanna og vatnssameindanna kallast jóna-tvískautstengi (e. ion-dipole bonds). Í kranavatninu eru mun fleiri jónir en í eimaða og afjónaða vatninu, því eru mun fleiri jóna-tvískautstengi í kranavatni en í eimuðu eða afjónuðu vatni.

Til gamans má geta þess að ef vatn inniheldur mikið af jónum (eins og til dæmis á við um sjó) eða önnur efni sem vatnsameindirnar loða betur við en aðrar vatnsameindir er suðumark vatnsins aðeins hærra en 100°C við eina loftþyngd (1 atm). Ástæðan fyrir þessu er einmitt að jónirnar (sem hafa hátt suðumark og gufa því ekki upp við þetta hitastig). Þær toga fastar í vatnssameindirnar en vatnssameindir í hreinu vatni toga í hverja aðra. Meiri orku (meira hitastig) þarf því til að slíta tengin milli vatnssameindanna og jónanna í sjó en þarf til að slíta tengin milli vatnssameinda í hreinu vatni.

Myndir:

...