ملخص درس التركيب الجزيئى للماء أهمية الماء وما هي خواص الماء .
.
أحياء كيمياء فيزياء طلاب الثانوية
مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم في موقعنا النورس العربي منبع المعلومات والحلول الذي يقدم لكم أفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية والثقافية ويسعدنا أن نقدم لكم حل السؤال الذي يقول........ ملخص درس التركيب الجزيئى للماء أهمية الماء وما هي خواص الماء .
الإجابة هي كالتالي
الباب الأول
ملخص درس التركيب الجزيئى للماء أهمية الماء وما هي خواص الماء .
تعريف الماء ينتشر الماء على كوكب الأرض بحالاته المختلفة : الصلب والسائل ، والغاز يغطى الماء حوالى 70 % من سطح الكرة الأرضية ، وتتراوح نسبة وجوده فى الكائنات الحية ما بين 65 % إلى 90% ، كما يشكل حوالى ثلثى جسم الإنسان ، ويعتبر الماء أساس الحياة على كوكب الأرض .
أهمية الماء :
• يؤدى الماء دوراً حيوياً فى جميع العمليات الحيوية التى تتم داخل الكائن الحى .
التركيب الجزيئى للماء :
يتكون جزىء الماء H2O من أرتباط ذرة اكسجين O بذرتى هيدرجين H عن طريق رابطتين تساهميتين أحاديتين هذه الروابط قوية ومن الصعب كسرها .
لاحظ لترى أن ذرات الهيدروجين فى جزىء الماء توجد بجهة من الجزىء ( قطب ) وذرة الأكسجين فى القطب الآخر ، للأكسجين شحنة كهربية جزئية سالبة وللهيدروجين شحنة كهربية جزئية موجبة ؛ لذلك جزىء الماء له قطبان مختلفان قطب سالب وقطب موجب . ولذلك فإن جزىء الماء يسمى .
ويتجاذب كل جزىء ماء مع الجزيئات المجاورة له ، من خلال تجاذب كهربى ضعيف نسبياً ، ناتج عن أختلاف الشحنات الكهربية ؛ حيث تتجاذب كل ذرة هيدروجين ( موجبة ) فى جزىء الماء ، مع ذرة أكسجين ( سالبة ) فى الجزىء المجاور ، بنوع من التجاذب الكهربى ، وينشأ عن ذلك الروابط الهيدروجينية ، تمنح كل من قطبية الماء والرابطة الهيدروجينية ، تمنح كل من قطبية الماء والرابطة الهيدروجينية الماء خواصاً فريدة .
خواص الماء :
إن التركيب الجزيئى للماء يكسبه خواصاً فريدة تعتمد عليها الكائنات الحية ، وفيما يلى أهم هذه الخواص :
1-الماء مادة مذيبة :
يعتبر الماء من أفضل المذيبات على الإطلاق ، ويطلق عليه المذيب العام ، ويرجع السبب فى ذلك إلى الطبيعة القطبية لجزيئات الماء .
ولنأخذ مثالاً على ذلك : يتكون كلوريد الصوديوم NaCl من أتحاد Na+ ، CI- وعند إضافته إلى الماء ، يجذب هيدروجين الماء ( موجب الشحنة ) أيون الكلور سالب الشحنة ، بينما يجذب أكسجين الماء ( سالب الشحنة ) أيون الصوديوم موجب الشحنة ؛ وذلك لأن قوى جذب قطبى الماء أقوى من قوى التجاذب بين أيونى الصوديوم والكلور . وهذا يعنى أنه من الممكن إذابة الكثير من الاملاح والمواد فى الماء . ولكى تذوب أى مادة فى الماء يجب أن تحتوى على أيونات حرة ؛ اى أن تكون مادة قطبية .
وهذه الخاصية بالغة الأهمية للكائنات الحية ؛ لأن جميع المواد الضرورية لقيام الخلايا بوظائفها مثل الجلوكوز ، والأحماض الأمينية ، والفيتامينات ، وغازات التنفس وغيرها تنتقل فى الجسم فى صورة ذائبة فى الماء ، وبالمثل فإن التفاعلات التى تتم داخل الخلايا الحية كتفاعلات الأيض .
2- الماء له القدرة على تأيين أنواع مختلفة من الجزيئات الضرورية للحياة :
يقصد بذلك قدرة الماء على تفكيك الجزيئات إلى أيونات موجبة وأخرى سالبة ، وهذا يرجع أيضاً إلى الطبيعة القطبية . لجزيئات الماء ، وهو شرط ضرورى لحدوث التفاعلات الكيميائية بين المواد المختلفة .
فمثلاً بيكربونات الصوديوم التى يفرزها البنكرياس تتأين فى وجود الماء إلى أيون صوديوم Na+ أيون بيكربونات HCO-3 أيون بيكربونات مما يجعل الوسط قلوياً مناسباً لعمل الإنزيمات .
3- الحرارة النوعية للماء عالية :
يتميز الماء بخصائص حرارية فريدة بسبب وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته حيث يمتلك أعلى حرارة نوعية بين جميع العناصر والمركبات الموجودة على الأرض . والحرارة النوعية هى كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو جرام من المادة درجة واحدة سيليزية .
ونتيجة لذلك فإنه لرفع درجة حرارة الماء نحتاج طاقة كبيرة ، والعكس صحيح ، إذ يفقد الماء طاقة كبيرة عندما تنخفض درجة حرارته .
ظاهرة نسيم البحر :
ظاهرة طبيعية تحدث فى المناطق القريبة من الشواطىء والسبب أن أشعة الشمس عندما تسقط على كل من الماء واليابسة فإنها تسبب أرتفاع درجة حرارة كل منهما ونظراً لأن الحرارة النوعية لليابسة فإن الماء يسخن ببطء ، أما اليابسة فإنها تسخن أسرع من الماء وهذا يؤدى إلى تسخين الهواء الملامس للأرض فيقل ضغطه وتقل كذلك كثافته فيرتفع إلى أعلى ، وعندها يتحرك الهواء البارد الموجود فوق البحر بأتجاه اليابسة ليحل محله وتسمى هذه الظاهرة : نسيم البحر .
وهذه الخاصية بالغة الأهمية للكائنات الحية ؛ فالكائنات الحية فى حاجة إلى أن تظل درجة حرارتها ثابتة عند درجة معينة للقيام بالعمليات الحيوية المختلفة ؛ والمحتوى المائى الكبير للخلايا والأنسجة يساعد على الحفاظ على درجة حرارتها ثابتة ، كما أن فقد الكائنات الحية للماء على شكل عرق أو نتح يقلل من درجة حرارتها .
ومن جهة اخرى فإن الحرارة النوعية العالية للماء هى التى وفرت للكائنات الحية درجات الحرارة المناسبة للحياة على سطح الأرض ؛ فلولا وجود الماء وجود الماء بهذه الكميات الكبيرة على سطح الأرض لهبطت درجة حرارة سطح الأرض إلى درجات منخفضة جداً بسبب إنخفاض الحرارة النوعية للمواد المكونة للقشرة الأرضية ، فمياه المحيطات التى تغطى حوالى 70 % من مساحة الأرض تقوم بأمتصاص كميات كبيرة من الطاقة الشمسية خلال النهار ، ومن ثم تقوم أثناء الليل بإشعاع هذه الحرارة إلى الغلاف الجوى للأرض ؛ لكى يحافظ على درجة حرارة سطح الأرض ضمن الحدود المناسبة لحياة الكائنات الحية .
4- زيادة التوتر السطحى وإنخفاض اللزوجة للماء :
يعرف التوتر السطحى بأنه تماسك الجزئيات الموجودة فى سطح السائل ؛ لشغل أقل مساحة ممكنة ، أما اللزوجة فهى مقاومة السائل للتدفق . وبسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء وقطبيته ، فإن التوتر السطحى للماء عال ولزوجته منخفضة ، وهما مناسبان لأستمرار الحياة .
تعمل خاصيتى التوتر السطحى واللزوجة للماء على تماسك مواد الخلية كما تساهم فى إبطاء فقدان الماء من أوراق النبات عن طريق الثغور . كما أن التوتر السطحى للماء يوفر للحشرات سطحاً متماسكاً لتقف عليه .
5- زيادة كثافة الماء تحت درجة 4 °س :
يتمدد الماء بإرتفاع درجة الحرارة ، وينكمش بإنخفاض درجة الحرارة شأنه فى ذلك شأن كل السوائل والغازات والأجسام الصلبة ، إلا أن الماء يسلك سلوكاً شاذاً تحت درجة 4 ° س ؛ حيث يتمدد الماء بدلاً من أن ينكمش ، وهذا يجعل كثافته تنخفض ، وبذلك يخف فيرتفع إلى الأعلى ، وعندما يتجمد فى درجة الصفر المئوى يكون تجمده فقط على السطح ن بينما فى الأسفل يكون الماء سائلاً عند 4 درجات سيليزية .
وهذه الخاصية بالغة الأهمية للكائنات الحية ؛ فلو كان حال الماء كحال بقية السوائل لتحولت جميع محيطات وبحار الأرض إلى جليد ، ولكن بسبب هذه الخاصية فإن ماء السطح يتجمد مما يشكل طبقة عازلة تحول دون تجمد بقية ماء البحر ، وبهذا تتوفر حياة آمنة لجميع الكائنات الحية فى مياه البحار والمحيطات ، وترجع هذه الخاصية إلى الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء .
6- تقل درجة تجمد الماء عن الصفر المئوى فى حالة وجود مواد ذائبة فيه :
وهذه خاصية بالغة الأهمية لحياة الكائنات الحية إنها تتعرض فى المناطق الباردة إلى درجات حرارة تقل عن الصفر فى كثير من الحيان . ولكن الماء فى أجسام هذه الكائنات لايتجمد بسبب المواد الذائبة فيه ، ولو كان الحال غير ذلك لماتت الكائنات الحية بمجرد تعرضها لدرجات حرارة تقل عن الصفر .
7- إمكانية تحول الماء إلى بخار الماء عند درجات حرارة أقل بكثير من درجة الغليان :
يتحول الماء إلى بخار وبكميات كبيرة عند درجات حرارة تقل عن درجة غليانه ، وهذه الخاصية تعتمد عليها حياة جميع الكائنات الحية ؛ فبخار الماء المتكون على سطوح المحيطات تحمله تيارات الحمل إلى طبقات الجو البادرة ، فتحوله إلى غيوم تحركها الرياح ، فتسقط امطاراً توفر الماء الذى يلزم لحياة الكائنات الحية .
8- أرتفاع الماء فى الأنابيب الشعرية :
للماء قدرة على الأرتفاع فى الأنابيب الشعرية بدون الحاجة لقوة تضخه إلى أعلى رغم وجود الجاذبية الأرضية ، وهذه الخاصية تساهم فى وصول الماء من جذور الأشجار إلى معظم أجزائها رغم أرتفاعها الكبير عن سطح الأرض .
تحدث فى جميع أجسام الكائنات الحية تفاعلات بيوكيميائية ضرورية للنمو وإصلاح الأنسجة التالفة والحصول على الطاقة ، وتسمى هذه التفاعلات بعمليات الأيض هذه التفاعلات مستمرة فى الكائنات الحية جميعها ؛ ويؤدى توقفها إلى موت الكائن الحى .
الأيض ( التمثيل الغذائى )
مجموعة من العمليات البيوكيميائية تحدث داخل الخلية ، وفيها يتم بناء جزيئات كبيرة ومعقدة من جزيئات بسيطة وتسمى عملية بناء ، وتحطيم بعض الجزيئات لأستخلاص الطاقة الكيميائية المختزنة فيها وتسمى عملية هدم .
أولاً : الهدم
عملية تحرير الطاقة المختزنة فى الروابط الكيميائية الموجودة فى الجزيئات مثل الجلوكوز .
ثانياً : البناء
يتم فيها أستخدام الجزيئات البسيطة لبناء مواد أكثر تعقيداً من خلال سلسلة من التفاعلات ، وهذه التفاعلات تستهلك طاقة مثل بناء البروتينات من الأحماض الأمينية .