Su kimyasi ders notlari

SUYUN ÖZELLİKLERİ
Suyun aşağıda verilen olağanüstü özellikleri H- bağlarının bir sonucudur:

• Yüksek buharlaşma ısısı,
• Yüksek kaynama noktası (yaklaşık -100 0C yerine +100 0C),
• Kohezyon özelliği (yüzey gerilimi),
• Adezyon özelliği (kapiler etkisi),
• Yüksek özgül ısısı ve sıcaklık değişimine direnci,
• Donduğunda genleşmesi (yoğunluğunun azalması),
• Çok yönlü çözücü özelliği.

Suyun Yüksek Buharlaşma Isısı ve Yüksek Kaynama Noktası
Buharlaşma ısısı, 1 g sıvının buharlaşması için gereken ısı enerjisi miktarıdır. Suyun buharlaşabilmesi için çok sayıda H- bağının ısı soğurarak kırılması gerekir. Her su molekülü 4 komşusuna H-bağı ile bağlandığından suyun buharlaşma ısısı (540 cal/g) oldukça yüksektir (alkolün 210 cal/g). Bu yüzden su yavaş bir hızla buharlaşır.

H-bağı suyun kaynama noktasını da yaklaşık –100 0C’den +100 0C’ye çıkarır (etil alkolün 78,5 0C). Böylece yeryüzünde sıvı su var olabilir ve bildiğimiz bitki, hayvan ve insan hayatı devam eder. Suyun buharlaşma hızı yüksek ve KN –100 0C olsaydı, tüm su buhar halinde bulunacak ve yeryüzünde bilinen hayat mümkün olamayacaktı.
Kohezyon
Kohezyon molekül çekim kuvveti demektir. Aynı cins moleküllerin arasındaki çekim kuvvetine denir. Kohezyon sıvı ve katı maddelerde görülür. Bu maddelerin moleküllerindeki pozitif ve negatif yükler arasında oluşur.
Kohezyon bitkilerde suyun köklerden yapraklara taşınmasını sağlar. Su molekülleri arasındaki kohezyon, bitkilerde suyun yer çekimine karşı naklinde kilit rol oynar.
Suyun kohezyon özelliğinin olması, yani kendi moleküllerinin çekim gücü sebebiyle dağılmadan kalabilir. Moleküller birçok maddeye yapışabildiğinden, ıslatma özelliği bulunmaktadır.

Adezyon
Sıvı molekülleri ile başka madde molekülleri arasında da bir çekim kuvveti oluşur. Aynı moleküller arası çekim kuvvetine birbirini tutma(kohezyon) kuvveti denir. Farklı tür moleküller arasındaki çekme kuvvetine ise yapışma (adezyon) kuvveti denir.
Bir bileşiği hidrofilik (hidrofil: suyu seven) diğer bir bileşiğe (mesela cama) bağlayan adezyonda suyun taşınmasına katkıda bulunur. Adezyondan, su ile diğer bileşikler arasındaki H-bağları sorumludur. Su molekülleri adezyon kuvveti ile bitki ve diğer kapiler kanal duvarlarına tutunarak yükselir (Kapiler Etki).
Adezyon özelliği sebebiyle çekim gücüde yüksektir. Kohezyon ve adezyon özellikleri suyu kopmadan yükseltir ve taşınmasını sağlar. Bu özellikler canlıların yaşamları açısından faydalıdır.
Yüzey gerilimi

Bir sıvının yüzeyini germek veya kırmak için gereken kuvvetin bir ölçüsü demek olan yüzey gerilimi kohesyonla ilgilidir. Su diğer sıvıların çoğundan daha büyük bir yüzey gerilimine (18 0C’de 73 dyn/cm) sahiptir (etanolün 0 0C’de 24 dyn/cm). Çünkü yüzeyde bulunan su molekülleri arasındaki H-bağları, yüzeyin gerilmesine veya parçalanmasına direnç gösterir. Yüksek yüzey gerilimi sebebiyle su en küçük yüzey/hacim oranına sahip olacağından su damlaları küresel yapıdadır. Molekülleri arasındaki kohezyon kuvveti sebebiyle yüzey gerilimine sahip olan suyun bu özelliği gözle görülebilir. Çözünmez bir madde üzerine suyu döktüğünüzde, bu madde düşene kadar su üzerinde kalacaktır. Bunun sebebi moleküller arasındaki çekim gücündendir. Yüzeyde bulunan moleküller içeriye doğru çekilir. Bu durumda yüzeyde bir gerilim oluşur.
.