Vattnets kemiska egenskaper

Vatten är på många sätt ett väldigt ovanligt ämne, om vi ser till dess egenskaper. I den här artikeln gås de kemiska av desa egenskaper igenom.

 

Vattenmolekylen

Vatten har summaformeln H2O. En vattenmolekyl innehåller med andra ord en syreatom, och två väteatomer. Syreatomen sitter i mitten, och de två väteatomerna sitter fast på syreatomen genom att syret och varje varje väteaom har två elektroner tillsammans. De delar dock inte helt rättvist på elektronerna; i stället drar syreatomen lite hårdare i elektronerna. Detta leder till att syreatomen får svagt negativ laddning, medan väteatomerna får svagt positiv laddning.

Sådana här små laddningsskillnader inom en molekyl är inte särskillt ovanliga. Det som dock gör vatten lite speciellt är att väteatomerna inte sitter mitt emot varandra på syreatomen, utan i stället med 105° vinkel. Därmed hamnar de båda svagt positivt laddade väteatomerna på samma sida om det negativt laddade syret.

Detta innebär att vattenmolekylen är polär, vilket betyder att den har två sidor med olika laddning; en positiv sida där väteatomerna sitter, och en negativt laddad sida där syreatomen sitter. Detta märker man ofta ut med δ+ (svag positiv laddning) och δ− (svag negativ laddning).

Strukturformel och molekylmodell av vatten.

Eftersom positiva och negativa laddningar gärna dras till varandra är vattenmolekyler bra på att hålla ihop med andra vattenmolekyler, vilket sker genom att den negativt laddade sidan på en vattenmolekyl dras till den positivt laddade sidan hos en annan vattenmolekyl. Detta kallar man att vatten håller ihop med vätebindningar (mer om bindningar mellan molekyler kommer du få lära dig om du läser kemi på gymnasienivå).

Vi ska nu titta lite närmare på vad vattnets polaritet och starka vätebindningar leder till för några spännande egenskaper.

 

Vatten som lösningsmedel

På grund av att vattenmolekylen är polär kan den blandas med andra vätskor som också är polära utan att de skiktar sig. De positiva/negativa delarna på varje molekyl vänds mot varandra, och vätskorna hålls samman. Man brukar säga att ”lika löser lika” när man pratar om lösningsmedel. Vatten är polärt, och löser därför andra polära vätskor och molekyler.

Vad ett polärt lösningsmedel däremot inte löser är opolära vätskor, alltså vätskor med molekyler som inte har någon laddad ände. När man blandar en polär vätska (exmpelvis vatten) och en opolär vätska (exempelvis matolja) kommer de inte att lösa sig i varandra, och skiktas därför. När vi däremot blandar matolja och bensin (som också är opolärt) så löser sig utmärkt i varandra eftersom båda är opolära.

Eftersom vatten är polärt så kan det även lösa upp salter. Vattenmolekylernas positiva sidor läggs mot de negativa jonerna i saltet och drar loss dem från resten av kristallen. Samtidigt dras också en positiv jon loss från saltkristallen då vattenmolekylernas negativa sidor läggs emot jonen och drar loss den. De positiva och negativa jonerna är sedan uppdelade och omgivna av vattenmolekyler tills man exempelvis dunstar bort vattnet och saltkristaller bildas igen.

De faktorer som påverkar hur mycket av ett salt som kan lösas i vatten är saltets egenskaper, kontaktytan mellan salt och vatten, cirkulationen och värmen på vattnet. I varmare vatten rör sig vattenmolekylerna snabbare, och löser därför saltet snabbare.

Vatten löser även i viss mängd gaser. Trots att gaser oftast är opolära så är de så små att de tar sig in mellan vattenmolekylerna ändå.

 

Syra-bas-egenskaper

Vatten har också den speciella förmågan att det både kan fungera som en syra och en bas. Mer om detta och vad det innebär kommer du dock kunna läsa i den kommande avdelningen om syror och baser.

Vatten och också en rad fysikaliska egenskaper, vilket vi har en separat artikel om.

Artikeln skriven av Oskar Henriksson. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 6 april 2009. Senast uppdaterad 22 januari 2015.

Comments are closed