الماء

يُعرّف الماء بأنّه مادة كيميائيّة تتكوّن من عنصريّ الهيدروجين والأكسجين، ويتواجد الماء في الطبيعة بالحالة السائلة، أو الصلبة، أو الغازيّة، وتكون حالته الطبيعيّة سائلةً عند درجة حرارة الغرفة دون طعم أو رائحة، ويُعدّ الماء من أكثر المركبات الكيميائيّة وفرةً في الطبيعة، كما يُعتبر أهم مادة في حياة الكائنات الحيّة، حيث إنّه مذيب فعّال للعديد من المواد الكيميائية في العمليات الضروريّة لحياة الكائن الحيّ؛ مثل العمليات البيولوجية التي تعتمد على المحاليل المائية؛ كالدم والعُصارات الهضميّة.[١] يتكون جزيء الماء من ذرتيّ هيدروجين صغيرتين موجبتيّ الشحنة وذرة أكسجين كبيرة سالبة الشحنة، أيّ أنّه جزيء غير متماثل الشحنة إذ يكون أحد طرفيه موجب الشحنة والآخر سالب، ويُسمّى هذا الفرق في الشحنة والذي يُحدّد كيفية تفاعل الماء مع المُركّبات الأخرى بالقطبيّة (بالإنجليزية: Polarity)،[٢] ويجدر بالذكر أنّ الماء لا يتواجد بصورته النقيّة المعروفة بالصيغة (H2O) تحت الظروف الطبيعيّة،[٣] وقد يبدو الماء عديم اللون عند تواجده بكميّات صغيرة، إلّا أنّ لونه الحقيقي هو الأزرق الناتج عن امتصاصه للضوء بشكل بسيط عند الأطوال الموجيّة الحمراء

قطبيّة الماء: تعدّ جزيئات الماء قطبيّة؛ حيث تتكوّن من شحنتين الأولى شحنة موجبة على الهيدروجين، والأخرى شحنة سالبة على الأكسجين، كما تكون بنيتها الجزيئية مثنيّة؛ وذلك لأنّ الأكسجين أكثر كهروسلبيةً من الهيدروجين لذا فإنّه يجذب الإلكترونات باتجاهه أكثر منها. القدرة على الإذابة: يتميّز الماء بقدرته على إذابة العديد من المواد القطبيّة والأيونيّة، ممّا يُمكّنه من حمل العناصر الغذائية المُهمّة للكائنات الحيّة أثناء تحرّكه عبر دورة الماء. السعة الحرارية المرتفعة: تُساهم السعة الحرارية المُرتفعة للماء في تنظيم درجة الحرارة في البيئة؛ وذلك بسبب حاجة الماء إلى كمية كبيرة من الطاقة لكي ترتفع درجة حرارته، ومثال ذلك ثبات درجة حرارة بركة الماء نسبيّاً طوال اليوم دون التأثّر بتغيّر درجة الحرارة في الغلاف الجويّ. درجة التبخّر المرتفعة: تُساهم درجة تبخّر الماء المرتفعة في خفض درجة حرارة جسم الإنسان والحيوان أثناء التعرّق؛ وذلك لأنّ العرق يتكوّن من الماء الذي لا يتحوّل إلى بخار إلّا عند وصوله إلى درجة حرارة التبخّر، وبالتالي يمتصّ الماء حرارة الجسم الزائدة أثناء تحوّله إلى عرق ثمّ يتبخّر في الغلاف الجوّي، وتُسمّى هذه العملية بالتبريد التبخيري. التلاصق والتماسك: يتميّز الماء بقوى التماسك الشديدة بين جزيئاته الناتجة عن تكوين الروابط الهيدروجينيّة مع بعضها البعض؛ حيث تُعدّ هذه القِوى مسؤولةً عن ظاهرة التوتّر السطحي (بالإنجليزية: Surface Tension) التي تُعبّر عن مرونة الطبقة السطحية للسائل ومقاومتها للتمزّق والاختراق عند تعرّضها للضغط، كما يتميّز الماء بخاصيّة الالتصاق التي تسمح له بالالتصاق بموادٍ أخرى، وتكمُن أهمية هذه الخصائص بإمكانية نقل الماء لبعض العناصر أثناء حركته؛ مثل نقله للعناصر الغذائية إلى أعلى الأشجار على الرغم من وجود الجاذبية الأرضية. شذوذ كثافة الماء: يُعدّ الجليد أقل كثافةً من الماء بحالته السائلة ممّا يُمكّنه من الطفو على سطح الماء؛ فعندما يتجمّد الماء تُشكّل جزيئاته بُنيةً بلّوريةً تفصل الجزيئات عن بعضها البعض أكثر ممّا كانت عليه في الحالة السائلة للماء، وتجدر الإشارة إلى أنّ هذه الخاصية تحدّ من تجمّد البرك والبحيرات والمحيطات، وتوفّر البيئة اللازمة لاستمرار الحياة تحت السطح الجليدي للماء.