آب مایه حیات است. شصت و هفت درصدوزن بدن انسان را آب تشکیل می دهدکه حدود نیمی ار آن در سلول های بدن و باقیمانده آن در خون و سایر مایعات بدن یافت می شود.آب مواد غذایی و همچنین موادی را که بایند دفع شوند در بدن جابجا می کند . اکسیژن هوا به وسیله ی هموگلوبین خون از ششها به سلول های بدن می رسد.غذایی که می خوریم در محیط آبی هضم می شود و محصولات هضم غذا بوسیله خون به سلول ها می رسند و محصولات غیر مفید تنفس سلول ها به وسیله ی خون به عضوهایی که برای دفع آنها نقش دارند،منتقل می شوند.آب تنها ماده ای است که در شرایط عادی موجود در زمین به هر سه حالت جامد،مایع و گاز یافت می شود .آب خالص ماده ای بیرنگ ،بی بو و عملاًبی طعم است،در C100(درفشار یک جو می جوشد) و در C0منجمد می شود.آب در رودخانه ها دریاها دریاچه ها و اقیانوس ها وجود داردو به صورت برف و یخ نیز نواحی قطبی و قله های کوههای بلند را می پوشاند.
خواص فیزیکی آب
دماهای ذوب و جوش آب و چند ماده مولکولی دیگر که وزن مولکول های آنها به هم نزدیک استدرزیر داده شدهاست.به طوری که ملاحظه می کنید دماهای ذوب و جوش آب به میزان قابل توجهی از سایر مواد مولکولی بیشتر است .علت آن را باید در ساختارو پیوندهای مولکول آب جستجو کرد.
خاصیت قطبی آب
برای نشان دادن خاصیت قطبی مولکولهای آب چنانچه یک شانه پلاستیکی را به موهای خشک خود کشیده اید یا میله ای را که بر اثر مالش بار دار شده است به جریان بار یک و مداوم آب از شیر آزمایشگاه مطابق شکل نزدیک کنید مشاهده می کنید که جریان آب منحرف می شود زیرا مولکول های قطبی آب به سمت بار الکتریکی ساکنی که در شانه یا میله ایجاد شده است جذب می شود.
تجزیه الکتریکی آب
آب ترکیبی از هیدروژن و اکسیژن است و اجزای تشکیل دهنده ی آن را می توان با عبور دادن جریان برق از درون آب معین کرد . این عمل الکترولیز نامیده می شود .الکترولیز آب در ظرفی به نام ولتا متر انجام می گیرد.الکترود های ولتامتر را به دوسر یک باتری مناسب وصل می کنیم.الکترودی که به قطب مثبت باطری وصل می شود آند و الکترودی که به قطب منفی وصل می شوت کاتد نامیده می شود.
آب مقطر جریان آب را از خود عبور نمی دهداز این رو باید مقداری محلول سود یا اسیدسولفوریک به آن بیفزاییم و به هم بزنیم نا جرریا عبور کند.حباب های گاز روی الکترودها ظاهر می شود و گازها زیر لوله ها ی پر از آب روی الکترود ها جمع می شوند .آزمایش نشان می دهد که مقدار سود یا اسید تغییر نمی کند،یعنی گازها از تجزیه آب بدست می آیند .حجم گاز در کاتد تقریباًدو برابر حجم گاز دز آند است.
گازهایی که در لوله ها جمع می شوند،یکسان نیستند.در آند گازی بیرنگ بدست می آید و یک چوب کبریت نیم افروخته در آن شعله ور می شود. این گاز اکسیژن است.
در کاتد گازی بیرنگ بدست می اید که در مجاورت هوا به کمک شعله می سوزدو انفجار کوچکی تولید می کند.این گاز هیدروژن است
اکسیژن و هیدروژن را که از الکترولیز آب بدست می آیند ،می توان باهم ترکیب کرد و دوباره آب بوجود آورد.آزمایش ترکیب شدن این دو گاز را در دستگاهی به نام آب سنج انجا ممی دهند.این دستگاه از یک لوله با جدار ضخیم تشکیل شده است که در آن دو میله فلزی برای عبور جریان برق و ایجاد جرقه قرار دارد.این لوله بر روی تشتک پر از جیوه واژگون می کنند.
برای انجام دادن آزمایش ،10 میلی لیتر اکسیژن و 20 میلی لیتر هیدروژن را وارد آب سنج کرده کرده جریان برق را وصل می کنیم .باایجاد جرقه واکنش بین این دوگازانجام میشودوجیوه
درلوله بالا می رودوآب به صورت قطره هایی برجدارلوله می نشیند.
با دانستن این که از تجزیه آب 2 حجم هیدروژن و 1 حجم اکسیژن بدست می آید و تشکیل آن نیز همین نسبت حجمی مصرف می شوند،می توان نسبت حجمی این دو عنصر را در آب حساب کرد. فرض کنیم که در تجزیه آب یک لیتر اکسیژن و دو لیتر هیدروژن درشرایط متعارفی آزاد شده باشد . یک لیتر هیدروژن089/0گرم و یک لیتر اکسیژن 924/1 گرم وزن دارد.در نتیجه نسبت وزنی اکسیژن به هیدروژن 871/0:934/1یا1:8 است.یعنی در تشکیل آب یک قسمت وزنی هیدروژن و 8 قسمت وزنی اکسیژن لازم است.
آب به عنوان حلال
یکی از خواص قابل توجه آب توانایی آن در حل مواد دیگر است . پاره ای از نمک ها مانند کلرید سدیم در آب حل می شوند.علت حل شدن موارد جامد یونی در آب اثر جاذبه مولکولهای قطبی آب برای یون های مثبت و منفی تشکیل دهندهی شبکه بلور است.به این ترتیب مولکول های آب به درون شبکه بلور نفوز می کنند و بر نیروهایی که یون ها را در شبکه در شبکه بلور به یکدیگر متصل نگهداشته اند غلبه کرده یون ها را از هم جدا می کنند.به طوری که یون ها در آب حل می شوند . یون های مثبت و منفی به وسیله لایه ای از مولکول ها ی آب احاطه می شوندو این گونه یون های آب پوشیده می نامند.در مقابل آن دسته از مواد جامد یونی که انحلال پذیرند،مواد مولکولی غیر قطبی مانند نفت و بنزین در آب (که قطب است)حل نمی شوند.
گاز ها نیز درآب انحلال پذیرند اما وقتی محلول بیشتر گاز ها در آب را می جوشانیم گاز ها از آن خارج می شوند. گازهایی مانند اکسیژن و نیتروژن به مقدار کم در آب حل می شونداما همین مقدار کم اکسیژن برای آبزیان مهم است .دی اکسید کربن در آب به نسبت خوب حل می شوند و در اثر انحلال در آب باران محلولی می دهدکه اندکی اسیدی است.در شهر های بزرگ و مناطق صنعتی در نتیجه استفاده از زغال سنگ،کک یا مواد نفتی گوگرد دار مقادیر زیادی دی اکسید گوگرد به وجود می آید.انحلال پذیری این گاز در آب باران زیاد است و محلول اسیدی می دهد.ذره های کربن (دوده)موجود در هوا می توانند بخار آب و گاز های اسیدیبه خود جذب می کند در نتیجه در درون این ذره ها ی کربن غلظتهای موضعی بالایی از اسید به وجود می آید.گاز های دیگر به ویژه اکسیدهای نیتروژن،از تخلیه الکتریکی میان ابر ها یا از واکنش اکسیژن و نیتروژن در موتور اتوموبیل ها حاصل می شوند،نیز ممکن است در آب باران موجود باشند.اسن گازهای اسیدی به سنگ بنا ها آسیب می رسانندو خوردگی آهن را سریعتر می کند.