Water and Its Solutions

Why is water polar? لماذا الماء قطبي؟

Oxygen attracts shared electrons more strongly than hydrogen. Oxygen has a partial negative charge (δ−); each hydrogen has a partial positive charge (δ+). The molecule is bent, so these charges do not cancel.

يجذب الأكسجين الإلكترونات المشتركة بقوة أكبر من الهيدروجين؛ فتكون شحنته جزئية سالبة، وشحنة كل هيدروجين جزئية موجبة. ويساعد الشكل المنحني للجزيء على ظهور القطبية.

The O—H bonds inside a water molecule are covalent. الرابطتان داخل جزيء الماء تساهميتان.

Hydrogen bonds الروابط الهيدروجينية

A hydrogen bond is an attraction between the δ+ hydrogen of one water molecule and the δ− oxygen of another. Each hydrogen bond is weaker than a covalent O—H bond.

تنشأ رابطة هيدروجينية من التجاذب بين هيدروجين ذي شحنة جزئية موجبة في جزيء وأكسجين ذي شحنة جزئية سالبة في جزيء آخر.

How does water behave? كيف يتصرف الماء؟

Cohesion is water attracting water; adhesion is water attracting another surface. Hydrogen bonding also helps water resist rapid temperature changes. Ice is less dense than liquid water, so it floats.

التماسك تجاذب جزيئات الماء بعضها مع بعض، والتلاصق تجاذبها مع سطح آخر. كما تساعد الروابط الهيدروجينية الماء على مقاومة التغير السريع في الحرارة، ويطفو الجليد لأن كثافته أقل من كثافة الماء السائل.

Water as a solvent الماء بوصفه مذيبًا

In a solution, the solute dissolves in the solvent. A saltwater solution is homogeneous: its composition is uniform. Water dissolves many ionic and polar substances, but does not dissolve every substance.

في المحلول تذوب المادة المذابة في المذيب. الماء المالح مخلوط متجانس. يذيب الماء كثيرًا من المواد الأيونية والقطبية، لكنه لا يذيب كل المواد.

Solution, colloid, suspension محلول وغروي ومعلق

A solution is uniform and its particles do not settle. A colloid contains larger dispersed particles that stay suspended. In a suspension, particles are large enough to settle when left standing.

المحلول متجانس ولا تترسب جسيماته؛ وتبقى جسيمات الغروي منتشرة؛ أما جسيمات المعلق فقد تترسب بمرور الوقت.

Acids, bases and buffers الأحماض والقواعد والمحاليل المنظمة

pH describes how acidic or basic an aqueous solution is. At about 25°C, pH 7 is neutral; below 7 is acidic; above 7 is basic. Each step of one pH unit represents a tenfold change in hydrogen-ion concentration.

يبيّن الرقم الهيدروجيني مدى حمضية المحلول المائي أو قاعديته: عند نحو 25°م تكون القيمة 7 متعادلة، والأقل حمضية، والأعلى قاعدية. وتساعد المحاليل المنظمة على مقاومة تغير الرقم الهيدروجيني عند إضافة كميات صغيرة من حمض أو قاعدة.