Uji

Vetite e cuditshme te ujt.

Ne ndryshim nga shumica e trupave, uji e zvogelon vellimin gjate ngrohjes nga 0 °C ne 4 °C duke arritur densitetin me te madh ne >4 °C ,siper kesaj temperature uji sillet si trupat e tjere. Pa kete veti te cuditshme te ujit, jeta e gjallesave ne liqene e dete do te ishte zhdukur ne epoken e akullnajave. Kjo veti ben qe shtresat e ujit, duke u ftohur deri ne 4 °C, pra duke u bere me densitet me te madh, zbresin poshte. Keshtu, kur ne siperfaqe uji ka temperaturen O °C, me poshte te,peratura rritet, derisa ne fund te detit arrin vleren 4 °C. Me ftohjen e metejshme, uji i siperfaqes ngrin. Ketu shfaqet nje veti tjeter e cuditshme e ujit. Akulli ka densitet me te vogel sesa uji. Keshtu akulli qendron ne siperfaqe, duke sherbyer si nje shtrese termikisht izoluese qe ngadaleson ftohjen e metejshme te ujit, sidomos ne rastin e liqeneve e deteve me sasi te madhe uji. Ne fund te detit uji mbetet ne 4 °C, temperature e mjaftueshme per jeten e peshqve dhe te gjallesave te tjera. Ne qofte se uji do te si njelloj si Iengjet e tjera, ai do te fillonte ngrirjen nga fundi, duke u shnderruar i teri ne akull. Kjo veti e ujit shpjegohet me faktin se, nga O °C ne 4 °C molekulat e ujit, si rezultat i natyres se vecante te tyre, afrohen me teper njera me tjetren. Pra, uji tkurret dhe dendesia e tij rritet. Ndryshe ndodh me shumicen e trupave te tjere ku, sic; e permendem, therrmijat largohen nga njera-tjetra dhe trupat bymehen. Fakti qe uji bymehet kur shnderrohet ne akull, ka luajtur nje rol tjeter shume te rendesishem per jeten ne toke. Uji i futur ne te carat e shkembinjve, gjate ngurtesimit shkakton plasaritjen e shkembit. Kjo ka bere qe nga shkembinjte te shkeputen grimca te vogla, qe duke u bartur nga uji i rrekeve e lumenjve, ka formuar fushat e pershtatshme per bimesine.

Vecori te gjendjeve fizike te ujit

Tejdukshmeria e ujit. Pse na duket blu?

Dime se uji ndodhet ne tri gjendje fizike: i ngurte, i lendet dhe i gazte, te cilat dallohen mjaft mire ne mjedisin natyror.

Tejdukshmeria e nje substance varet nga trashesia e saj, struktura molekulare ose kristalore, nga papastertite qe permban dhe nga gjatesia e vales se drites me te cilen e vrojtajme. Keshtu, p.sh., nje flete metalike me trashesi disa mikron eshte e tejdukshme, nga ana tjeter nje shtrese me uje te kulluar, me trashesi 20 m, mund te pershkohet nga drita por mund te jete e patejdukshme. Trupi i njeriut eshte i patejdukshem ne driten e dukshme, por behet i tejdukshem ndaj rrezeve rentgen. Lenda eshte me shume ose me pak e tejdukshme ne varesi te lehtesise qe kane perberesit e ndryshem te rrezatimit (ku eshte fjala per driten e bardhe) per te pershkuar strukturen e saj molekulare. Nese rrezatimi thithet gjate rruges se tij, pra ai nuk pershkahet nga lenda, kjo ben qe lenda te jete e patejdukshme. Ne qofte se rrezatimi e pershkon ate pa ndeshur pengesa, mjedisi eshte i pershkueshem. Keshtu ndodh edhe me ujin, kur rrjeta e tij molekulare eshte krahasimisht e pershkueshme nga gjatesite e vales blu dhe jeshile, por ai thith me mire driten e kuqe, duke bere qe te mbizoteroje ngjyra blu qe karakterizon fundet e deteve.

Vetite tretese te ujit leng

Histori mbi zbulimin e struktures molekulare te ujit.

Uji eshte Ieng pa ngjyre, pa ere dhe pa shije. Per shkak te palaritetit te molekules se tij themi se uji eshte tretes me karakter polar. Aftesite tretese te ujit Ieng shprehen kur ne te hedhim nje perberje jonike ose polare. Duke analizuar procesin e tretjes, kuptojme se molekulat e ujit me anen e polit pozitiv terheqin jonet negative te perberjes jonike , ndersa ne anen e polit negativ terheqin jonin pozitiv te perberjes jonike duke realizuar keshtu shperbashkimin e saj. Ne te njejten menyre ndodh edhe kur ne uje tresim nje perberje me lidhje kovalente polare si: HCl, HBr, HI etj.

Deri ne dhjetevjecarin e fundit te shekullit XVIII, uji konsiderohej si element i pandashem. Nga fundi i ketij shekulli, shkencetaret Lavuazje dhe Kavendish zbuluan se kjo substance perbehej nga dy perberes: hidrogjeni dhe oksigjeni. Elementet oksigjen dhe hidrogjen lidhen ne raportin 2:1 ne vellim dhe 1:8 ne mase. Formula molekulare eshte H2O.

Uji

Lidhja hidrogienore shkakton formimin e polimereve njepermasore dhe tripermasore

Struktura elektronike e molekules se ujit.

Ne rastin e ujit formohen polimere tripermasore. Kjo molekule duke pasur dy atome hidrogjen formon ura hidrogjeni ne te tri permasat e hapesires. Kur uji ngrin, cdo molekule formon lidhje hidrogjenore me kater molekula te tjera:

Kjo ndodh sepse dy atomet e hidrogjenit qe bejne pjese ne molekulen qendrore, terhiqen nga atomet e oksigjenit te dy molekulave te tjera te ujit, ndersa atomet e hidrogjenit te dy molekulave te tjera te ujit, te terhiqen ngo atomi i oksigjenit te molekules qendrore. Kur akulli shkrin, pjesa me e madhe e lidhjeve hidrogjenore keputen dhe vendosja e rregullt e molekulave te ujit qe perben rrjetin kristalor te akullit, shkaterrohet. Molekulat afrohen dhe i njejti numer molekulash ze nje hapesire me te vogel.

Per kete arsye, uji eshte me i dendur se akulli. Kur uji shnderrohet ne akull, e rrit vellimin afersisht me nje te njembedhjeten e vellimit te lengut. Duke e rritur temperaturen e ujit mbi 0°C, keputen lidhje te tjera hidrogjenore dhe molekulat afrohen me teper. Ne temperaturen 3,98°C (afersisht 4°C), ky afrim eshte maksimal dhe ne kete temperature, uji ka dendesine me te madhe, te barabarte me 1 g/cm3. Mbi kete temperature, uji bymehet dhe per pasoje dendesia e tij fillon te ulet.

Per te shpjeguar strukturen elektronike te molekules se ujit shohim se si jane realizuar lidhjet midis atomeve te hidrogjenit me atomin e oksigjenit.

Oksigjeni (O): niveli i jashtem elektronik i tij paraqitet 2 S2P4

Hidrogjeni (H): niveli i jashtem elektronik i tij paraqitet 1 S1

Orbitale 2px dhe 2py orientohen ne hapsire sipas boshteve koordinative x dhe y, te cilat formojne mes tyre nje kend te drejte. Orbitalet 1s te hidrogjenit nderpriten perkatesisht me orbitalet 2px dhe 2py te oksigjenit sipas boshteve px dhe py, duke realizuar mbulim boshtor. Nga kjo del se molekula e ujit eshte kendore. Ne kete rast del se kendi i lidhjes H-O-H duhet te ishte 90°, por ne te vertete ai eshte 104,5°

Lidhjet hidrogjenore tek uji

Prania e ngarkesave te pjesshme + dhe - ne molekulen e ujit ben qe ajo te sillet jo vetem si dipol, por edhe te siguroje terheqje reciproke me molekula te jera uji. Kjo terheqje mes molekulave te ujit realizohet si rezultat i formimit te lidhjeve hidrogjenore, midis atomit te hidrogjenit te nje molekule , me atomin e oksigjenit te nje molekule tjeter. Prania e lidhjeve hidrogjenore midis molekulave te ujit shpjegon mjaft veti te tij, si: vleren e larte te pikes se shkrirjes dhe vlimit, formimin e kristaleve te akullit me dendesi me te vogel se dendesia e ujit etj.