- Kuidas mõjutavad vee molekuli omadused vee omadusi?
- Miks võib vee jäätumine põhjustada mitmesuguseid probleeme?
Vee omaduste mõju igapäevaelus
Käreda pakasega võib ka maa sees asuvates torudes vesi jäätuda. Kuna jäätudes vee ruumala suureneb, võivad veetorud lõhkeda ning vesi võib tungida maapinnale ja muuta tänavad väga libedaks või kahjustada ehitisi. Seega on väga tähtis kontrollida, et veetorud oleksid soojustatud. Kui aga torud on juba külmunud, tuleb neid sulatada näiteks soojapuhuriga, mitte mingil juhul lahtise tulega, kuna see on äärmiselt tuleohtlik.
Vee molekul
Vesi koosneb molekulidest. Ühes vee molekulis on hapniku aatom kovalentselt seotud kahe vesiniku aatomiga. Seega on vee molekulivalem H2O ja molekulmass 18. Vesi on oksiid ning põlemisreaktsiooni saadus. Vastavalt mittemetallioksiidi nimetamise reeglitele kannab vesi nimetust „divesinikoksiid“.
Vee molekuli polaarsus
Valem H2O näitab, et vee molekul koosneb ühest hapniku ja kahest vesiniku aatomist. Hapniku ja vesiniku aatomite vaheline side O–H on kovalentne ja aatomid jagavad elektronpaari. Vee iseloomulikud omadused on tingitud aga sellest, et hapniku aatom tõmbab neid elektronpaare rohkem enda poole. Selle tulemusel on hapnikul negatiivne osalaeng (2δ–) ning kummalgi vesinikul positiivne osalaeng (δ+). Seega on vee molekulil erineva osalaenguga osad, sellist molekuli nimetatakse polaarseks molekuliks.
Polaarsuse tõttu esineb vee molekulide vahel vastasmõju, neid ühendab vesinikside. See moodustub ühe vee molekuli hapniku ja teise vee molekuli vesiniku aatomi vahel. Korraga saab üks vee molekul moodustada kuni 4 vesiniksidet nelja naabermolekuliga. Suur osa vee omadustest ongi tingitud molekulidevahelistest vesiniksidemetest. Näiteks kui vesi jäätub, st tahkub, suureneb vee ruumala just molekulide vahele moodustuvate kindla suunaga vesiniksidemete tõttu.
- Hapniku ja vesiniku aatomite vahel olev ühine elektronpaar on nihutatud vesiniku poole.
- Vee molekulis on hapnikul negatiivne osalaeng.
- Vee molekul on polaarne ehk molekuli osad on erineva osalaenguga.
- Erineva osalaenguga osade tõttu esinevad vee molekulide vahel ioonilised sidemed.
- Üks vee molekul saab moodustada kuni neli vesiniksidet.
Vee omadused
Uurides klaasi valatud puhast vett, saab mitut selle omadust kirjeldada. Puhas vesi on läbipaistev värvuseta lõhnata maitseta ning toatemperatuuril vedel aine. Vesi esineb Maal kolmes olekus: tahkena (jää), vedelana (vesi) ja gaasilisena (veeaur). Vesi tahkub temperatuuril 0 ℃ ja aurustub temperatuuril 100 ℃ (normaalrõhul). Vee sulamis- ja keemistemperatuur on temperatuuri püsipunktid Celsiuse skaalal.
Vee tihedus on suurim temperatuuril 4 ℃. Kui kaaluda ühte liitrit (1 dm3) 4-kraadist vett, siis saame selle massiks 1 kg, mis teeb vee tiheduseks 1 kg/dm3 ehk 1000 kg/m3. Kui temperatuur tõuseb või langeb, vesi paisub. Vesi paisub teisiti kui teised vedelikud. Enamasti vedelike ruumala tahkumisel väheneb, vee ruumala aga hoopis suureneb. Vee molekulid paiknevad tahkes olekus hõredamalt kui vedelas. Seetõttu on jää veest kergem (0 ℃ juures on jää tihedus 0,92 kg/dm3) ja tekib vee pinnale. Jääkiht takistab suuremate veekogude põhjani külmumist ja võimaldab vee-elustikul karmi talve üle elada. See, et vesi jäätudes paisub, võib põhjustada ka mitmesuguseid probleeme, näiteks võivad kõva külmaga mureneda kivimid, praguneda vundamendid ja lõhkeda veetorud.
Vesi on hea lahusti, selles lahustuvad paljud ained. Nii on looduslikus vees lahustunud gaasilised ained hapnik (O2) ja süsihappegaas (CO2), mõlemad on olulised vee-elustiku jaoks. Merevesi on soolase maitsega, sest selles on lahustunud suures koguses (keskmiselt 3,5 g/100 g vees) soolasid, mis jagunevad lahustudes ioonideks (vt ptk 3.4). Ioonide tõttu juhib merevesi üsna hästi elektrit. Puhas vesi elektrit ei juhi, kuna selles pole laetud osakesi.
Mõtle
- Mille tõttu juhib elektrit metall, mille tõttu soolane vesi?
Ma tean, et ...
- Vee aineosake on vee molekul.
- Polaarne molekul on molekul, milles elektronpaari nihkumise tõttu tekivad erinimeliselt laetud piirkonnad.
- Puhas vesi on läbipaistev värvuseta lõhnata ja maitseta ning toatemperatuuril vedel aine.
- Vee tihedus on suurim 4 ℃ juures. Kui temperatuur tõuseb või langeb, vesi paisub (tihedus väheneb).
- Vesi on hea lahusti.
- Puhas vesi elektrit ei juhi.
Küsimused
- Kirjelda vee aineosakest.
- Kirjelda puhta vee omadusi.
- Too näiteid igapäevaelust, mis juhtub, kui vesi jäätudes paisub.
- Milleks on vaja vees lahustunud hapnikku, milleks süsihappegaasi?
