Vand er polært

- det har overfladespænding

 

Vi ser på nogle af vands egenskaber . . .

• overfladespænding

• 

  vand er genialt

• vand er vådt

 

Først det sjove

Vi begynder med at lave nogle simple fysikforsøg, inden vi går i gang med kemien. Senere gennemgår vi teorien, så det hele får mening.

 

Forsøg 1
Vands overfladespænding

Fyld en petriskål med vand helt op til kanten, og du har noget af en udfordring. Selv om de små papirclips er af metal, kan man få dem til at flyde i vandoverfladen.

Clips er lavet af metal, men kan flyde på vand. Forklaringen er vands polære egenskab.

Kommer man lidt sæbe i vandet, falder alle clipsene til bunds. De vil heller ikke flyde på overfladen af en skål benzin. Der er nemlig ingen overfladespænding.

 

Rekordforsøg

• 

  I januar 2004 satte Patricia og Sam rekord med 23 clips.

• Dagen efter blev rekorden slået med 24 clips!

• I januar 2005 slog Palle rekorden med 31.

• Nanna satte ny rekord i 2008 med 32 clips.

• Det er sjovt af have fysik!

 

 

Aluminium vejer mere end vand

Overfladespændingen er så stærk, at en tynd aluminiums-plade kan flyde. Pladen skal være tør, ellers vejer den for meget!

Aluminium har en massefylde på 2,7g pr cm³.

 

Skøjteløberen

Ude i naturen er der insekter, der benytter sig af vands høje overfladespænding. Skøjteløberen kan gå på vandet.

Forurenes vandet med sæbe, vil insektet (en skøjteløber) få våde ”sokker” og måske drukne.

 

 

Forsøg 2
Den bøjede vandstråle

Lader man en vandhane løbe med en ganske tynd vandstråle, kan man få strålen til at bøje sig.

Tag en plastik-grydeske og gnid den i et stykke uldent tøj. Hold skeen tæt ind til strålen helt øverst oppe der, hvor vandet kommer ud.

Det giver et overraskende resultat.

Prøver man med en tynd stråle rense-benzin, sker der ingen afbøjning.

 

Forsøg 3
Benzin flyder oven på vand

Vi hælder lidt rense-benzin i en keramikskål og antænder det.

Vi prøver at slukke det med en sprøjteflaske. Vandet går lige ned og lægger sig under benzinen.

Sluk benzinen med en våd klud. Det kvæler ilden; der kommer ingen ilt til, som kan nære forbrændingen.

Står du hjemme i dit køkken, og de går ild i en gryde eller pande, så sluk med et låg eller vådt viskestykke.

Han kan ikke slukke ilden med sin brandsprøjte

 

 

 

Forsøg 4
Hårrørsvirkning

Find et tyndt glasrør, der er åbent i begge ender. Sæt den ene ende ned i vand. Overfladen inde i røret vil være højere end udenfor.

Røret skal være ret tyndt, for at man kan iagttage hårrørsvirkningen.

Vand er vådt og klæber sig op ad siderne i røret. På denne måde trækkes vandet i midten med op.

Hvis vand ikke var polært, ville træerne ikke kunne blive højere end ca. 10,3 meter.

Træerne transporterer vand op gennem stammen ved hårrørsvirkning. Vands overfladespænding er årsagen til dette.

 

 

Drikker som en svamp

En svamp suger vand på grund af hårrørsvirkningen. Lægger man en svamp på et vådt bord, vil den suge vandet op.

Prøv at få en svamp til at drikke sprit. Den ved bedre end folk i almindelighed. En svamp er afholdsmand; den drikker kun vand!

Vendingen "at drikke som en svamp" får derfor en anden mening, når man ved noget om hårrørsvirkning.

 

Vand er polært

Vandmolekylet er elektrisk ladet, også kaldet polært. Det er positivt til den ene side og negativt til den anden.

Et batteri og en magnet har 2 poler. Det har vandmolekylet også. Det er positivt til den ene side og negativt til den anden.

 

Vanddråber

Den polære egenskab gør, at vandmolekylerne hænger godt sammen og danner en elastisk membran. Når en dråbe falder ned i vand, kan der springe en dråbe op igen og ringbølger forplanter sig på overfladen.

 

 

Vand er vådt

Det lyder som en dårlig vittighed, at vand er vådt. Men ikke alle væsker er våde. Vanddråber kan hænge fast på spejle, ruder og vægge. Det er vandets polære egenskab, der gør forskellen. Den svage elektrisk kraft giver en bedre vedhæftning.

 

Mikrobølgeovn

Man kan nemt opvarme polære væsker i en mikrobølgeovn. De elektromagnetiske bølger kan bedst aktivere stoffer, der er elektrisk ladede.

Mikrobølgeovnen opvarmer bedst mad, som indeholder vand. Forklaringen er vands polære egenskab.

 

Vand er anderledes end andre væsker

Til hverdag tænker vi nok ikke så meget over vands polære egenskab. Men det, at vand opfører sig meget anderledes end andre væsker, er afgørende for, at planter, dyr og mennesker kan leve og optage næring.

Vands polaritet gør, at det kan opløse salte. Mange næringsstoffer skal være opløst i ioner, før planterne kan have glæde af dem. Med andre ord: Man kan ikke få planter til at vokse i benzin.

 

Hørt på et kursus

Erik Marcussen fortæller: Jeg var på et kursus for fysik- og kemilærere i foråret 2003. På et tidspunkt kom vi til at snakke om verden var blevet til ved en række tilfældigheder, eller om der står en skaber bag det hele. En unavngiven fysiklærer sagde :
"Jeg tror ikke på Gud, men når jeg ser på et vandmolekyle, så må jeg sige, at det er genialt!"