Όλα όσα πρέπει να ξέρετε για το νερό για τα φυτά σας |

Όλα όσα πρέπει να ξέρετε για το νερό για τα φυτά σας |

Oktober 18, 2022 0 Von admin

Νερό, νερό παντού

Η γη έχει πολύ νερό. Το νερό των ωκεανών καλύπτει περίπου το 71% της επιφάνειας της Γης και αποτελεί το επιβλητικό 97% του συνόλου του νερού του πλανήτη. Οι ωκεανοί είναι αλμυροί, ωστόσο, και περιορισμένης χρήσης εκτός των ωκεανικών βιωμάτων. Το γλυκό νερό, που απαιτείται από τους οργανισμούς που κατοικούν στην ξηρά (και εκείνους που ζουν σε λίμνες, ποτάμια και ρυάκια), είναι μια διαφορετική ιστορία, καθώς αποτελεί μόνο περίπου το 3% του συνόλου του νερού στη Γη. Από αυτό το 3%, το μεγαλύτερο μέρος είναι παγωμένο σε παγετώνες και παγετώνες και δεν είναι άμεσα διαθέσιμο.

Είμαστε τυχεροί που έχουμε τόσο πολύ υγρό νερό. Η Γη βρίσκεται σε μια πλανητική ζώνη Goldilocks, ακριβώς στη σωστή απόσταση από τον ήλιο. Η θερμοκρασία δεν είναι τόσο υψηλή ώστε να βράζει το νερό μας, όχι τόσο χαμηλή ώστε να το παγώσει όλο, αλλά ακριβώς για να το διατηρήσουμε κυρίως σε υγρή κατάσταση.

Φυσικά, όλα τα ζωντανά πράγματα απαιτούν νερό. Τα φυτά χρειάζονται νερό για να δημιουργήσουν πίεση στροβιλισμού στα κύτταρά τους για να τα κρατήσουν όρθια. Το νερό είναι επίσης ένα κρίσιμο αντιδραστήριο στη φωτοσύνθεση, όπου οξειδώνεται και διασπάται για να δημιουργηθεί το αέριο οξυγόνο που απελευθερώνεται για να αναπνέουμε εμείς τα ζώα. Δεδομένης της σημασίας του όχι μόνο για τα ζωντανά συστήματα αλλά και για πολλές ανθρώπινες αναζητήσεις, το νερό είναι μια από τις πιο μελετημένες και κατανοητές ουσίες.

Ένα αστάρι νερού

Η Δομή του Νερού

Ο χημικός τύπος για το νερό είναι H2O, αλλά μην σας ξεγελάει η φαινομενική απλότητά του. Υπάρχει κάτι στον τρόπο που αυτά τα τρία άτομα συνδυάζονται που δίνει στο νερό ειδικές ιδιότητες.

Ένα μόριο νερού κάμπτεται, με τα δύο άτομα υδρογόνου να διαχωρίζονται με γωνία δεσμού 104,5° (Εικόνα 1α). Γιατί ένα μόριο νερού δεν είναι γραμμικό όπως το διοξείδιο του άνθρακα, που αποτελείται από τρία άτομα (Εικόνα 1β); Έχει να κάνει με τα ηλεκτρόνια, τα αρνητικά φορτισμένα υποατομικά σωματίδια που περιφέρονται γύρω από τους θετικά φορτισμένους πυρήνες όλων των ατόμων. Είναι ενεργειακά ευνοϊκό για τα άτομα να περιβάλλονται είτε από δύο είτε από οκτώ ηλεκτρόνια (ο κανόνας της οκτάδας). Βρίσκουμε το υδρογόνο φυσικά στη διατομική κατάσταση (Η2). Δεδομένου ότι ένα άτομο υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο, δύο έρχονται μαζί για να μοιραστούν τα ηλεκτρόνια τους, έτσι «αισθάνονται» σαν να έχουν δύο ηλεκτρόνια μεταξύ τους (συγγνώμη για την ανθρωπομορφοποίηση). Βρίσκουμε το οξυγόνο (O2) και το χλώριο (Cl2) στη διατομική κατάσταση για παρόμοιους λόγους, αν και τους αρέσει ο αριθμός οκτώ αντί για δύο. Στο νερό, ο αριθμός των ηλεκτρονίων γύρω από το άτομο οξυγόνου είναι οκτώ, με ένα ηλεκτρόνιο οξυγόνου να μοιράζεται με καθένα από τα άτομα υδρογόνου (δηλαδή δύο ζεύγη, τέσσερα ηλεκτρόνια). Τα άλλα τέσσερα ηλεκτρόνια του οξυγόνου είναι διατεταγμένα σε ζεύγη στην άλλη πλευρά του ατόμου οξυγόνου. Τα αρνητικά φορτισμένα ζεύγη ηλεκτρονίων απωθούν το ένα το άλλο, σπρώχνοντας το ένα το άλλο όσο το επιτρέπουν τα υδρογόνα και οι ηλεκτρονικοί δεσμοί τους. Αυτό αναγκάζει τα υδρογόνα πιο κοντά μεταξύ τους, δημιουργώντας την προαναφερθείσα γωνία δεσμού 104,5°.

Πόλωση

Αυτά τα δύο ζεύγη ηλεκτρονίων που κρέμονται στη μία πλευρά ενός μορίου νερού δημιουργούν μια περιοχή που είναι πιο αρνητικά φορτισμένη από την πλευρά του μορίου όπου βρίσκονται τα υδρογόνα. Δεδομένου ότι τα συνδετικά ηλεκτρόνια που κρατούν τα υδρογόνα συνδεδεμένα με το οξυγόνο τείνουν να βρίσκονται μεταξύ των ατόμων οξυγόνου και υδρογόνου, τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια των πυρήνων του υδρογόνου εκτίθενται κάπως στην άλλη πλευρά, καθιστώντας αυτό το μέρος του μορίου ελαφρώς θετικό. Ένα μόριο νερού είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, αλλά το φορτίο δεν κατανέμεται εξίσου. Έτσι, λέμε ότι το νερό είναι «πολωμένο». Και τι επίδραση έχει αυτή η πολικότητα.

Η αρνητικά φορτισμένη πλευρά ενός μορίου νερού έλκεται από τη θετικά φορτισμένη πλευρά ενός άλλου σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται δεσμός υδρογόνου. Αυτό δημιουργεί ένα είδος μικροσκοπικής δομής. Ωστόσο, είναι συνεχώς σε ροή καθώς τα μόρια του νερού συνδέονται ασθενώς μεταξύ τους μόνο για να διασπαστούν και να σχηματίσουν συνδέσμους με άλλα μόρια καθώς περιστρέφονται και δονούνται όλα μαζί. Αυτή η αυτοκόλληση μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα ως επιφανειακή τάση, ένα είδος «δέρματος» στην επιφάνεια ενός υδάτινου σώματος. Μπορεί επίσης να φανεί στην τριχοειδή δράση, την τάση των μορίων του νερού να σέρνονται συλλογικά σε μια γυάλινη επιφάνεια για μικρή απόσταση ή να μετακινούνται σε μια μικροσκοπική ρωγμή σε ένα σωματίδιο του εδάφους. Αυτή η κολλητικότητα βοηθά στη διατήρηση του ρεύματος διαπνοής στον ιστό ξυλώματος ενός φυτού. Καθώς το νερό ρέει προς τα πάνω προς τα στομία, τα μόρια από πάνω παρέχουν μια ηλεκτροστατική έλξη στα από κάτω.

Η πολικότητα του νερού συμβάλλει επίσης στο σχετικά υψηλό σημείο βρασμού του. Το νερό υπάρχει επίσης ως υγρό σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και δεν εξατμίζεται τόσο γρήγορα όσο λιγότερο πολικές ουσίες (όπως αλκοόλες) ή μη πολικές ενώσεις όπως η βενζίνη.

Ένα αστάρι νερού

Ο Universal Solvent

Το νερό μπορεί να διαλύσει περισσότερες ουσίες από οποιοδήποτε άλλο υγρό, γι‘ αυτό μερικές φορές ονομάζεται γενικός διαλύτης. Είναι ιδιαίτερα καλό στη διάλυση άλλων πολικών ενώσεων, κάτι που είναι πηγή του παλιού γνωμικού της χημείας «όπως διαλύει όπως». Δεν είναι τόσο καλό στη διάλυση μη πολικών ουσιών όπως τα λίπη και τα έλαια.

Οι Συλλογικές Ιδιότητες του Νερού

Οι συλλογικές ιδιότητες εξαρτώνται από την ποσότητα μιας ουσίας σε ένα σύστημα. Διαλύοντας κάτι στο νερό δημιουργείται ένα διάλυμα και οι ιδιότητες του διαλύματος εξαρτώνται από το τι και πόσο είναι διαλυμένο σε αυτό. Εάν κάποια ουσία, για παράδειγμα το αλάτι, διαλυθεί στο νερό, μειώνει το σημείο πήξης του διαλύματος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο απλώνεται αλάτι στους δρόμους πριν από μια χειμωνιάτικη καταιγίδα για να προσπαθήσει να τους εμποδίσει να παγώσουν όσο γρήγορα θα έκαναν. Στην άλλη κατεύθυνση (αν και η θερμοκρασία δεν έχει κατεύθυνση), τα σημεία βρασμού είναι αυξημένα, που σημαίνει ότι το αλμυρό νερό βράζει σε ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία από το καθαρό νερό. Χρήσιμο να γνωρίζετε όταν μαγειρεύετε ζυμαρικά.

Ένα αστάρι νερού

Οξεοβασική Συμπεριφορά

Σύμφωνα με τον απλούστερο ορισμό (τον ορισμό Arrhenius), ένα οξύ είναι μια ουσία που παρέχει ιόντα Η+ όταν διαλύεται στο νερό και μια βάση παρέχει ιόντα ΟΗ-. Για να εξουδετερώσει λοιπόν ένα οξύ (Η+), προσθέτουμε μια βάση (ΟΗ-). Τι παίρνετε όταν συνδυάζετε H+ και OH-; Γιατί H2O, φυσικά, γι‘ αυτό και το νερό είναι πάντα προϊόν σε κάθε αντίδραση εξουδετέρωσης.

Μην το θεωρείτε δεδομένο

Αυτή η μικρή συλλογή τριών ατόμων είναι ξεχωριστή. Λόγω της πολικότητας που προκύπτει από το πώς συνδέονται δύο άτομα υδρογόνου σε ένα άτομο οξυγόνου, το νερό συμπεριφέρεται όπως καμία άλλη γνωστή ένωση. Μέχρι να αρχίσουμε να συλλέγουμε πάγο ή να εξορύξουμε το ηλιακό σύστημα για αυτόν, το νερό που έχουμε είναι αυτό που έχουμε, οπότε καλύτερα να το φροντίζουμε καλά.