Suyun Özellikleri

Suyun özellikleri nelerdir? Adhezyon ve kohezyon nedir? Suyun özgül ısısı nedir? Suyun yüzey gerilimi özelliği nedir? Suyun üçlü noktaya sahip olması ne demektir? Suyun bulunduğu haller? Su bitkinin kılcal damarlarında nasıl ilerler? Suyun özellikleri maddeler ve başlıklar şeklinde açıklaması yazımız içerisinde yer almaktadır.

Su bütün canlıların yaşamsal faaliyetleri için çok önemli olan ve dünyada bol miktarda bulunan rengi, tadı ve kokusu olmayan bir bileşiktir. Daha bilimsel bir açıklama yapmak gerekirse su, iki hidrojen bir oksijen atomundan oluşan canlı yapısı için büyük önemli özelliklere sahip ve maddenin her halinde bulunabilen bir bileşiktir.

Maddeler Halinde Suyun Özellikleri

• Su kohezyon ve adhezyon kuvvetlerine sahiptir.
• Su özgül ısıya sahiptir.
• Donma Noktası farklıdır.
• Su katı, sıvı ve gaz gibi maddenin üç halinde bulunabilir.
• Suyun elektriksel iletkenlik özelliği vardır.
• Su üçlü noktaya sahiptir.
• Su yüksek erime noktasına sahiptir.
• Su kılcar damarda hareket etme özelliğine sahiptir.
• Su yüzey gerilimi özelliğine sahiptir.

Suyun özellikleri ve tanımı yapıldığında suyun renksiz olduğu belirtilir. Biyolojik yani bilimsel açıdan su kızıl dalga boylarında ışığı hafifçe emmesi nedeniyle mavi renk olarak görünür.

Suyun özelliklerini maddeler halinde tam olarak incelemeden önce su ve özellikleri hakkında bazı bilgilere değinmek gerekir. Su bilindiği üzere doğada katı sıvı ve gaz hallerinde görünebilir. Kimyasal olarak suyun formülü H2O‘dur yani 2 hidrojen 1 oksijen atomundan meydana gelmektedir. H+ iyonu içeren bir maddenin OH- iyonu içeren bir madde ile etkileşime girerek nötralleşme tepkimesine neden olur. Nötralleşme tepkimesi suyun oluşmasına neden olan bir tepkimedir.

Biyoloji ve diğer bilimlerle uğraşan bilim insanlarının canlı hayatının suda başladığına (evrim teorisi) dair düşüncelere sahiptir. Su moleküler düzeyde oldukça basit yapıda ve bolca bulunabilen bir madde olmasına karşın belirli koşullar altında farklı özellikler sergileyebilir. Bunu bir örnek ile açıklamak gerekirse suyun katı hali olan buz hali su dolu bir kabın üzerine konulması durumda batmamaktadır. Ancak dünya üzerinde yer alan bir çok katı fazdaki madde suyun üzerine konulması durumunda batar. suyun bu tür özelliği bazı canlılar için bir avantaj sağlamaktadır. Bunu da bir örnek ile açıklamak gerekirse soğuk bir bölgede bulunan bir gölün üst kısmının donması ile buzun altında var olan hayat devam eder. Suyun koruma görevi gören bu özelliği suyun altındaki yaşam formlarını korumaktadır. Suyun katı hali olan buzun çökmesi olayı gerçekleşmiş olsaydı şiddetli soğuk havaya maruz kalan yaşam formlarının hayatı idame ettirmesi imkansız olacaktı. Bilim dünyasının canlı hayatının suyun altında başladığına dair teorilerindeki mantıksal nedenlerden bir tanesi suyun bu özelliğidir.

Suyun 2 hidrojen ve 1 oksijenden meydana geldiğini söylemiştik. Suyun içerisinde yakıcı özelliği olan oksijenin bulunmasına rağmen yanıcı özelliği yoktur. Bunun aksine suyun söndürücü özelliği vardır. Hidrojen ile oksijen atomları mucizevi birleşimi sürdürücü bir madde ortaya çıkarır.

H2O ifadesi saf suyu ifade eder ve yağmur suyu saf suya en yakın örnektir. Saf suyu canlılar için önemlidir gibi bir cümle yanlış olur. saf su içebilir bir su değildir ve canlılar için faydalı değildir. Canlılar ve insanlar içinde suyun saf hali dışında içerisinde bulunan mineraller önemlidir. Saf su olarak nitelendirdiğimiz yağmur suyu toprağın üzerine yağar ve toprağın içerisinde bulunan mineraller ile su özellikler elde eder ve canlılar için önem kazanmaya başlar. Bu nedenden dolayı suyun özellikleri bölgeden bölgeye ayrı özellikler taşıyabilir.

Suyun özelliklerini kısa maddeler halinde sıralamak yerine ayrı ayrı başlıklar altında açıklayarak biraz daha detaylandıralım. Kohezyon ve adhezyon, yüzey gerilimi, kılcal hareket, erime, özgül ısı, buharlaşma, donma, suyun üçlü noktası, elektriksel iletkenlik ve suyun halleri gibi başlıklar altında suyun özellikleri inceleyelim.

1- YÜKSEK KOHEZYON VE ADHEZYON KUVVETLERİNE SAHİPTİR

Su moleküllerinin aralarındaki çekim kuvvetine kohezyon, suyun bulunduğu yüzeye tutunma kuvvetine de adhezyon denilmektedir. Su moleküllerinin dipol yapıda olması yani kutuplaşmış olması su moleküllerinin yapışabilme ve bir yerleri ıslata bilme özelliğine sahip olmasını sağlar. Su moleküllerinin dağılmayıp bir arada olması ve bulunduğu kabın şeklini almasının nedeni adhezyon ve kohezyon özelliği sayesindedir.

Adhezyon kelimesinin tam olarak açıklaması, farklı iki molekül arasındaki çekim kuvvetidir. Kohezyon kelimesinin açıklaması ise, hidrojen bağı nedeniyle su moleküllerinin birbirini çekmesidir.

Suyun adhezyon ve kohezyon özelliği canlı açısından önemi nedir?

Adhezyon ve kohezyon özelliği bitki hücrelerinin topraktan aldıkları su moleküllerinin damarlardan rahatça ve dağılmadan geçmesine olarak sağlar. Suyun içerisinde yer alan hidrojen moleküllerinin aralarındaki çekim kuvveti (adhezyon) ve hidrojen ve oksijen moleküllerinin hidrojen bağı nedeniyle birbirine uyguladıkları çekim kuvveti (kohezyon) suyun önemli özelliklerinden bir tanesidir.

2- YÜZEY GERİLİMİ ÖZELLİĞİNE SAHİPTİR

 Su molekülleri arasında hidrojen bağları nedeniyle çok kuvvetli bir kohezyon kuvveti bulunur ve bu kuvvet suyun yüksek yüzey gerilimine neden olmasını sağlar. Bu gözle görülebilir bir etkidir. Küçük bir miktar suyu çözünemeyen bir yüzey üzerine konulması durumunda, su diğer madde ile birlikte düşene kadar kalacaktır. Bunun temel kaynağı olarak suyun yüzey gerilimidir. Konuyu biraz daha açıklayalım.

Su moleküllerinin arasındaki çekim kuvvetinden bahsetmiştik. Suyun içerisine çözünemeyen bir madde girmesi durumunda suyun içerisinde giren maddenin etrafı tamamen su molekülleri sarılmaktadır. Suyun özelliklerinde biri olan adhezyon yani farklı moleküllerin aralarındaki çekim kuvveti sayesinde suyun içerisinde maddenin moleküllerin su molekülleriyle beraber bir çekim kuvvetine neden olacaktır. Su ve suyun içerisindeki maddenin molekülleri arasındaki çekim kuvveti bir yüzey gerilimine neden olmaktadır.

3- KILCAL HAREKET ÖZELLİĞİNE SAHİPTİR

Suyun kılcal hareket özelliğinde adhezyon ve kohezyon özelliği sayesinde olduğunu söyleyebiliriz. Bitkilerin topraktan aldıkları suyun bitkinin kılcal damarlarına yapışması (adhezyon) sonucu aralarındaki çekim kuvveti ile yüzeye tutunma kuvvetleri (kohezyon) sayesinde su bitkinin kılcal damarlarında hareket edebilmektedir. Su moleküllerinin yüzeye yapışma kuvveti ve aralarındaki moleküler çekim kuvveti sayesinde su moleküllerinin yer çekimine karşı koyarak yukarı doğru ilerlemesini sağlar. Bu olaya kapiler etki denilmektedir.

4- YÜKSEK ERİME ISISINA SAHİPTİR

1 gram buzu eritmek için 0 °C’de 80 kalori gerekmektedir. Suyun erime noktasının böyle yüksek olması bitkilerin donma tehlikesine karşı önlem almasına yardımcı olur. Soğuk koşullarda bulunan biyolojik yaşam formları suyun bu özelliği sayesinde hayatta kalırlar.

5- ÖZGÜL ISISINA SAHİPTİR

Suyun Isınma yani özgül ısısı oldukça yüksektir. Bir gram suyun sıcaklığını 1 derece arttırmak için 1 kalori’lik enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. suyun bu özgül ısısı, amonyak dışındaki tüm maddelerin özegül ısısından yüksektir. Böylece su sıcaklıklarda fazla artış olmadan daha fazla enerji depolayabilir ve böylece canlı sistemde sıcaklık ve metabolik olaylar daha kararlı yapıda olur.

6- GİZLİ BUHARLAŞMA ISISI YÜKSEKTİR

Su moleküllerinin gizli buharlaşma ısısı oldukça yüksektir. 100 °C‘de bir gram suyu bir gram su buharı hâline dönüştürmek için 539 kaloriye ihtiyaç duyulmaktadır. Gizli buharlaşma ısısının bu kadar yüksek olması canlıların izotermal yapıda olmasını çok iyi açıklamaktadır. Suyun gizli buharlaşma ısısının bu kadar yüksek olmasındaki en önemli neden hidrojen bağlarının olmasıdır.

7- DONMA NOKTASI FARKLIDIR

Suyun basit fakat çevre açısından son derece önemli bir özelliği de suyun sıvı hâli üzerinde batmadan yüzebilen, suyun katı hâli olan buzdur. Bu katı faz, (sadece düşük sıcaklıklarda oluşabilen) hidrojen bağları arasındaki geometriden dolayı, sıvı hâldeki su kadar yoğun değildir. Hemen hemen tüm diğer maddeler için, katı form sıvı formdan daha yoğundur. Standart atmosferik basınçtaki taze su, en yoğun hâlini 3,98 °C‘de alır ve aşağı hareket eder, daha fazla soğuması hâlinde yoğunluğu azalır ve yukarı doğru yükselir. Bu dönüşüm, derindeki suyun, derinde olmayan sudan daha sıcak kalmasına sebep olur, bu yüzden suyun büyük miktardaki alt bölümü 4 °C civarında sabit kalırken, buz öncelikle yüzeyde oluşmaya başlar ve daha sonra aşağı yayılır. Bu etkiden dolayı, göllerin yüzeyi buz ile kaplanır. Hemen hemen tüm diğer kimyasal maddelerin katı hâlleri, sıvı hâline göre yoğun olduğundan dipten yukarı donmaya başlarlar.

Suyun hacmi, bilinen tüm sıvıların aksine, belirli bir sıcaklığa (+4 °C’ye) düşene kadar azalır, daha sonra tekrar artmaya başlar. Donduğunda ise hacmi sıvı hâle göre daha fazladır. Bu nedenle suyun katı hâli, sıvı hâlinden daha hafiftir. Bu yüzden buz, suyun dibine batmayıp su üstünde yüzer. Suyun bu özelliği hayatın kış aylarında ya da her zaman soğuk olan bölgelerde sudaki hayatın devam etmesine olanak tanır. Deniz, nehir ve göllerin üst kısmı donar, buz üst kısımda kaldığı için su içindeki canlılar hayatlarını sürdürmeye devam edebilirler.

100% saf su -48 °C’de donar

8- SUYUN ÜÇLÜ NOKTASI

Suyun üçlü noktası nedir? Üçlü nokta, saf hâldeki sıvı su, buz ve su buharının dengede bulunduğu sıcaklık ve basınç kombinasyonu yani kelvin sıcaklık ölçü biriminin tanımlanması için kullanılır. Sonuç olarak, suyun üçlü nokta sıcaklığı, 273,16 Kelvin (0,01 °C) ve basıncı 611,73 Pascal’dır (0,0060373 ATM).

9- ELEKTRİKSEL İLETKENLİK ÖZELLİĞİ

İnsanlar arasında suyun çok kuvvetli bir elektrik iletkenliğine sahip olduğu söylenir. Elektrik akımının iletkenlik üzerinden yaptığı öldürücü etkiyi su üzerinden anlatılır. Suyun elektriksel özelliği sağlayan etkenler, suyun içerisinde çözünmüş olan karbondioksit ve mineral tuz iyonlarıdır. Su molekülü hidroksit anyonu ile hidronyum katyonu kendini iyonize eder. Kendini iyonize etmiş olması suyun elektriği iletmesini sağlamaz. Hassas ölçüm cihazları saf suyun 0,055 µS gibi çok zayıf bir elektriksel iletkenlik değerini ölçmüştür. Yani saf suyun elektriği iletmesi düşünüldüğü kadar yüksek değildir.

10 – SU, KATI SIVI ve GAZ HALLERİNDE BULUNABİLİR

Suyun en önemli özelliklerinden biride suyun katı sıvı ve gaz fazlarında bulunabilmesi. Suyun bu özelliği sayesinde canlıların yaşamsal faaliyetleri ve koşullarına göre su ihtiyaçlarını karşılayabilmektedir. Su molekülünün arasındaki bu mucizevi yapısı denizde sıvı, gökyüzünde gaz, buz şeklinde katı olarak karşımıza çıkmaktadır.

Su katı sıvı gaz halinde olması coğrafik şekillerin oluşmasında da büyük rol almıştır. Dağların ve ovaların oluşması suyun özellikleri sayesindedir. Suyun akışkan özelliği sayesinde dağların delinmesi vb. daha bir çok doğa harikası yapılar suyun sayesinde olmuştur. suyun katı sıvı ve gaz hallerin her türlü canlı yapısına girebilmektedir.

Suyun önemi ve diğer biyoloji konuları hakkında detaylı bilgi sitemiz içerisinde yer almaktadır…

Suyun Özellikleri – PDF