水に溶かすという当たり前のことを考える
担当:あり
みなさんこんにちは!
お水は毎日飲んでいますか?
コーヒーを欠かさず毎日飲む方もいらっしゃいますよね!
そのコーヒー、水の能力のおかげなんです!
その能力は溶かす(溶解力)!
水は物質を溶かしますよね
塩とか砂糖とか出汁、コーヒーやお茶など
溶けるのが当たり前になっているけれど
この当たり前のことをちゃんと調べてみました。
海水には自然界に存在する92 種類のすべての元素が溶けているらしいです。
■なぜ水に溶けるのか?
そもそも普段飲んでる水にも水分子以外のミネラルや塩素、菌が溶けています。水分子だけの「純水」というものは存在しません。
水にとけるということは食塩や砂糖の結晶から個々の分子(食塩の場合はイオン)になって、水の中に均一に混ざるということです。
食塩(NaCl)はNaイオンとClイオンが結合してできています。これが水の中に入ると、水分子の+側(水素原子)がClイオンに、-側(酸素原子)がNaイオンに集まり、食塩の分子をNaイオンとClイオンに引き離します。NaイオンとClイオンは、完全に水分子にまわりを囲まれた状態になり、均一に分散するのです。これが溶けるということですね。
砂糖は違う方法ですが、、、
■溶けることで何が起こるのか?
水はものを溶かすだけでなく、運ぶこともしてくれます。生命の源となるエネルギーを運ぶ役割を水がになっています。
植物は水に溶けた栄養素を根から吸収していますし、動物は血液に溶かして全身に運びます。
水が溶かすということがあってこその生命活動です。溶かすことありきの設計になってます。
もちろん栄養素を運ぶだけでなく、老廃物なども水によって排出されます。便の中にも水分が含まれてるからこと腸の中をスムーズに移動できるらしいです!
つまり溶けるということは当たり前すぎて考えないけれど、考えてみると生命活動に欠かせない重要なファクトだということがわかります。
植物も動物もみなこの水の特性を利用して生きています。
ちなみに水の異常性として11個の特徴があげられているのをご存知ですか?
1.通常の物質と異なり、液体から固体になると密度が小さくなる。
(∴氷が水に浮く)
2.液体としての密度は、4℃で最大となり、その前後で減少する。4℃以上の温度では、通常の液体のように温度上昇とともに減少する。
3.水は温まりにくく、冷めにくい液体である。
(比熱が非常に大きい) 比熱=1cal/g
4.水は蒸発しにくい液体である。
<水を水蒸気に変えるには大きなエネルギ-を必要とする>
蒸発熱=540cal/g
5.水は簡単な分子構造のわりには沸点が高い。 沸点=100℃ 周期表の仲間の中では異常に高い。
6.水の融点(氷点)は、簡単な分子構造のわりには高い。 氷点=0℃ 常温で液体として存在する。
7.氷はなかなか融けにくい。
<氷を水に変えるのに大きなエネルギ-を必要とする>
融解熱=80cal/g
8.氷は圧力をかけると融点(氷点)が下がる。
<水の相図を見ると融点曲線が右下がり>。
通常の物質とは逆の傾向。
9.水は大きな溶解力をもつ。
身近に見られるの液体の大部分は水溶液である。
植物、動物の細胞、体液も水溶液。
10.水は非常に大きな表面張力(凝集力、毛管現象)をもつ(Hgに次ぐ)。
11.通常の生活条件下で液体、気体、固体の状態と状態変化をみることができる。
※水は大きな双極子モ-メントをもつ極性分子である。
水分子どうしには強い分子間力が働いている。
(分子間力:水素結合と双極子-双極子間引力)
それではまた来週!
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