Vann

Vann er overalt. Selv tolv milliarder lysår fra jorda er det vann.
Med formelen H2O har de fleste lært seg den atomære sammensetningen av vann, 2 hydrogener og ett oksygen.
Likevel er det ikke alt som er like lett å forstå med vann.

Når vann kjøles ned blir det tyngre, der de fleste andre væsker blir lettere. Is flyter på vannet, der andre faste stoffer er tettere enn den flytende formen.
Forklaringen her ligger i at vinkelen mellom hydrogen-atomene er 104,5 grader, mens man ville ventet en vinkel på 109,5 grader siden vann er et tetraeder. Når vann pakkes som is pakkes det i en heksagonal form med vinkler på 120 grader, og det tar åpenbart større plass. Noen lurer kanskje på hva et tetraeder er; et tetraeder er en figur med fire kanter. Oksygen har to elektronpar (to sider), og i vann blir det to sider til mot hydrogen. Størst mulig avstand mellom sidene vår m

En vanndråpe

En vanndråpe

an med 109,5 graders vinkel, men i vannmolekylene tar elektronparene opp større “plass” enn hydrogenatomene og vinkelen blir mindre mellom hydrogenatomene.

En annen viktig egenskap med vann er hydrogenbindinger. Oksygenatomet er mer elektronegativt enn hydrogenatomene, og trekker til seg elektronene som inngår i bindingene. Det gjør at hydrogenene får en delvis positiv ladning, mens oksygenet får en delvis negativ ladning. Den negative ladningen fra oksygenet orienteres i mot de positive ladningene fra hydrogenene i det neste vannmolekylet, og slik dannes det nettverk mellom vannmolekylene. Det er hydrogenbindingene som gjør at vann har så høyt kokepunkt. Hydrogenbindinger er på denne måten en av grunnene til at vi kan leve på jorda, om alt vannet kokte bort i romtemperatur ville livet fortonet seg ganske annerledes.

Nesten korrekt fase-diagram for vann fra xkcd.com

Nesten korrekt fase-diagram for vann fra xkcd.com

På grunn av disse egenskapene er vann den eneste forbindelsen som har sitt trippelpunkt tilgjengelig i vanlig klima. Du kan altså ha både is, vann og vanndamp samtidig. Et utmerket eksempel er at du faktisk kan tørke klær selv om det er frost ute.

En spennende egenskap er at vann har flere former is. Faktisk er det 17 forskjellige faste former av vann. Ulike temperaturer og varierende trykk vil få vann til å endre seg i mellom de ulike formene, og det er hypotisert at det er en av mekanismene som kan forklare hvordan isbreer beveger seg. For å få “ice XV”-formen må man kjøle ned is til -133 grader celsius og øke trykket 10 000 ganger, kanskje ikke noe å ha i Colaen alikevel.

 

 

Comments are disabled for this post