Kondisi air ada di kerak bumi dan di atmosfer. Hidrosfer terdiri dari massa air cair yang sangat tinggi, sebagian besar asin, yang memberikan karakteristik permukaan kebiruan pada Bumi; dan di kutub putihnya, dua wilayah es tempat es berkembang biak dalam bentuk tutup kutub.
Sedangkan untuk uapnya, kita melihat perkembangan terakhirnya di awan kondensat, ketika mereka cukup berkumpul untuk memantulkan sinar matahari dalam warna keputihan yang khas. Awan, koloid gas, melepaskan kandungan airnya yang menyebabkan hujan atau presipitasi, atau membeku menjadi kristal kecil yang jatuh seperti salju.
Air, meskipun tampak sebagai senyawa sederhana, bersembunyi di dalam tetesan kristalnya, semburan sifat luar biasa yang meluas melalui semua keadaan fisiknya. Sumber: Pxhere.
Saat uap air mendingin hingga ketinggian rendah, uap air akan melapisi benda atau permukaan dengan embun beku, yang terlihat seperti salju tetapi lebih cerah dan lebih kristal. Di sisi lain, dalam kabut atau kabut, partikel air bergabung dalam lebih dari satu keadaan, karena terdiri dari koloid yang kurang padat yang mengaburkan dan memutihkan pandangan penonton.
Dari semua keadaan fisiknya, yang paling penting adalah cairan, karena ia merupakan bagian terbesar dari tubuh kita dan semua organisme hidup.
Mari kita lihat apa tiga keadaan air itu:
Padat
Sebagai benda padat, air dapat ditemukan sebagai es, salju, atau embun beku.
Es
Galeri gletser biru. Sumber: Pxhere.
Rumus kimia air adalah H 2 O, dan molekulnya dapat ditulis sebagai HOH, yang geometrinya bersudut (tipe bumerang), mampu membentuk tiga ikatan hidrogen dalam bentuk cair.
Sementara itu, ketika suhu turun dan air mendingin, molekul-molekulnya mengadopsi empat jembatan seperti itu, yang menciptakan pengaturan spasial yang spesifik dan berulang: kristal air. Kristal ini populer dengan sebutan es. Es adalah bentuk padat air.
Contoh es ditemukan di kubus minuman, botol air yang membeku di lemari es, di permukaan kolam renang atau air mancur yang terkena musim dingin, atau di kumpulan gletser.
Es dapat tampak sebagai balok tidak berwarna, tetapi dapat berubah menjadi keputihan tergantung pada kotorannya atau kandungan udara yang tersumbat. Itu juga dapat menampilkan warna kebiruan pucat (gambar atas), yang mewakili cara paling alami di mana cahaya berinteraksi dengan kristal Anda.
Jadi, air tidak seluruhnya tidak berwarna atau kristal: ia memiliki warna biru yang hampir tidak terlihat. Warna ini meningkat sesuai dengan konsentrasi dan pemadatan molekul air yang disinari oleh cahaya.
Salju
Bidang bersalju menyerupai permukaan berpasir. Sumber: Matthias MeyerPexels.
Salju juga es, tetapi kristalnya lebih kecil karena terbentuk dari tetesan mikroskopis air, membeku dan tersuspensi di awan. Kristal atau kepingan salju ini menggumpal, jatuh ke dalam kehampaan dan akhirnya mengendapkan padatan putih bubuk di permukaan.
Namun, morfologi salju dan jenisnya lolos dari bidang meteorologi.
Embun beku
Frost dikenali dari kristal yang paling menonjol dan paling terang. Sumber: Pixabay.
Frost juga merupakan manifestasi es yang paling terkenal dan paling dikagumi. Tidak seperti salju, kristalnya berasal dari ketinggian rendah, sebagai hasil pengendapan uap air pada permukaan yang dingin; Kristal pertama berfungsi sebagai inti untuk kristal kedua, dan seterusnya hingga terbentuk pola bersisik atau kasar (gambar atas).
Cair
Air cair adalah keadaannya yang paling penting dan vital, meskipun bukan yang paling melimpah di alam semesta. Sumber: Pixabay.
Air cair adalah yang paling umum di Bumi, meskipun hal yang sama tidak berlaku di planet lain. Kami melihatnya di pantai dalam gelombang yang berbuih, dan di cakrawala biru dengan puncaknya yang bergelombang.
Volume lautan yang sangat tinggi memungkinkan mereka untuk menampilkan warna biru yang semakin gelap saat seseorang turun ke kedalaman yang lebih dalam di mana cahayanya benar-benar tersebar dan sinarnya tidak menerangi apa pun.
Air tawar adalah cairan yang menopang semua bentuk (yang dikenal) kehidupan, karena molekulnya terkandung di dalam dan di luar sel.
Keadaan energetik molekul air dalam cairan lebih acak dan heterogen daripada yang ditemukan di es: ikatan hidrogen secara konstan tercipta dan rusak saat molekul air cair berpindah dari satu sisi ke sisi lain.
Dari air cair dipelajari keberadaan daerah dengan kepadatan rendah dan tinggi; yaitu, area cairan di mana molekulnya lebih dikelompokkan daripada yang lain. Air vitreous dan super kental bahkan disebut sebagai transisi fase cair di bawah tekanan tinggi.
Berbentuk gas
Di mata air panas atau geyser Anda bisa melihat uap airnya. Sumber: Pixabay.
Ketika air menguap, molekul H 2 O-nya menuju ke bentuk gas atau fase uap: uap air. Uap ini tidak berwarna, tetapi jika konsentrasinya tinggi, dapat terlihat sebagai asap putih, karakteristik saat mendidih kuali air, di mata air panas, atau di semburan air mancur panas yang mendidih.
Begitu uap air naik ke langit, mereka mulai mendingin, mulai membentuk tetesan mikroskopis air yang tetap melayang di udara; semuanya dikenal sebagai awan, cukup besar untuk memantulkan semua warna sinar matahari, dan bercampur dengan partikel lain yang ada di atmosfer.
Lainnya
Jika es dipanaskan, air cair akan terbentuk, dan ini pada gilirannya menjadi uap air. Ini terjadi pada tekanan atmosfer; Namun, tekanan ini dapat dimanipulasi serta suhu untuk membuat air berada dalam kondisi yang tidak bersahabat, seperti yang ditemukan di Kosmos, terutama di dalam planet es seperti Uranus dan Neptunus.
Air di bawah tekanan (dalam urutan ratusan GPa) dan suhu yang sangat tinggi (ribuan derajat Celcius), memperoleh keadaan fisik yang karakteristiknya tidak lagi sesuai dengan es konvensional dan polimorfnya, serta dengan cairan dan uapnya.
Misalnya, salah satu keadaan ini adalah es XVIII, yang lebih dari es, merupakan padatan superionik dengan karakteristik logam; ia membawa proton di dalamnya, bukan elektron. Diyakini bahwa jika dapat diperoleh dalam jumlah yang cukup besar, akan terlihat seperti kristal hitam panas - es hitam.
Referensi
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Steven S. Zumdahl. (15 Agustus 2019). Toilet. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
- Wikipedia. (2019). Sifat air. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Rodrigo Ledesma. (23 Desember 2016). Para ilmuwan telah menemukan keadaan baru materi air. Kuarsa. Diperoleh dari: qz.com
- Martin Chaplin. (9 September 2019). Diagram Fase Air. Diperoleh dari: 1.lsbu.ac.uk
- Sheila M. Estacio. (sf). Serikat Air. Diperoleh dari: nyu.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (19 November 2018). Apa Perbedaan Antara Es dan Salju? Diperoleh dari: thinkco.com