آیا آب یک ترکیب است یا عنصر؟

آب در تمام نقاط کره زمین وجود دارد و دلیل وجود حیات ارگانیک است. آب شکل کوه ها را تعیین می کند، دریاها را می سازد و آب و هوا را تحت تأثیر قرار می دهد. اگر به شیمی آن کنجکاو هستید، ممکن است بپرسید آیا آب یک ترکیب است؟ منطقی به نظر می رسد که فکر کنید آب باید یکی از عناصر اساسی باشد. اما در واقع، آب یک ترکیب شیمیایی است.

آب یک ترکیب و مولکول است

یک ترکیب زمانی تشکیل می شود که دو یا چند اتم با یکدیگر پیوند شیمیایی تشکیل دهند. فرمول شیمایی آب H2O است، که به این معنی است که هر مولکول آب شامل یک اتم اکسیژن است که به صورت شیمیایی به دو اتم هیدروژن متصل شده است. بنابراین، آب یک ترکیب است. همچنین یک مولکول نیز هست، که هرگونه گونه شیمیایی است که توسط دو یا چند اتم که به طور شیمیایی به هم پیوند دارند، تشکیل می شود. اصطلاحات "مولکول" و "ترکیب" به یک معنا هستند و می توانند به طور متناوب استفاده شوند.

گاهی اوقات ایجاد سردرگمی می کند زیرا تعاریف مولکول و ترکیب همیشه به این وضوح نبوده است. در گذشته، برخی از مدارس آموزش می دادند که مولکول ها شامل اتم هایی هستند که از طریق پیوندهای شیمیایی کووالانسی به هم متصل شده اند، در حالی که ترکیب ها از طریق پیوندهای یونی تشکیل می شوند. اتم های هیدروژن و اکسیژن در آب به صورت کووالانسی به هم متصل شده اند، پس بر اساس این تعاریف قدیمی، آب یک مولکول است اما ترکیب نیست. به عنوان مثال، نمک خوراکی، NaCl، یک ترکیب است. اما در حالی که دانشمندان به درک بهتری از پیوندهای شیمیایی رسیدند، خط مرزی بین پیوندهای یونی و کووالانسی مبهم تر شد. همچنین، برخی از مولکول ها شامل هر دو نوع پیوند یونی و کووالانسی بین اتم های مختلف هستند.

به طور خلاصه، تعریف مدرن ترکیب نوعی مولکول است که شامل حداقل دو نوع متفاوت از اتم هاست. بر اساس این تعریف، آب هم یک مولکول و هم یک ترکیب است. گاز اکسیژن (O2) و اوزون (O3) به عنوان مثال، موادی هستند که مولکول هستند اما ترکیب نیستند.

چرا آب یک عنصر نیست

قبل از اینکه بشر درباره اتم ها و مولکول ها اطلاعاتی داشته باشد، آب به عنوان یک عنصر در نظر گرفته می شد. عناصر دیگر شامل زمین، هوا، آتش و گاهی فلز، چوب یا روح می شدند. به یک معنا سنتی، می توان آب را یک عنصر در نظر گرفت، اما از نظر تعریف علمی واجد شرایط به عنوان یک عنصر نمی باشد - یک عنصر ماده ای است که تنها از یک نوع اتم تشکیل شده باشد. آب شامل دو نوع اتم است: هیدروژن و اکسیژن.

ویژگی های منحصر به فرد آب

اگرچه آب در تمام دنیا وجود دارد، اما یک ترکیب بسیار غیرمعمول است به دلیل طبیعت پیوندهای شیمیایی بین اتم های آن. در اینجا چند ویژگی عجیب آن آورده شده است:

• آب در حالت مایع خود چگالی بیشتری نسبت به حالت جامد خود دارد که به همین دلیل یخ می تواند روی آب مایع شناور باشد.
• آب دارای نقطه جوش غیرمعمولی بالا بر اساس وزن مولکولی خود است.
• آب به عنوان "حلال جهانی" شناخته می شود به خاطر قابلیت شگفت انگیز آن در حل کردن بسیاری از مواد.

این ویژگی های غیرمعمول تأثیر عمیقی بر توسعه زندگی در زمین و همچنین بر فرسایش و خرد شدن سطح زمین داشته اند. سیارات دیگری که دارای آب فراوان نیستند، تاریخ طبیعی بسیار متفاوتی داشته اند.