Читать книгу Viden om vand - Группа авторов - Страница 10

Lektor, ph.d. Birgit Schiøtt og

professor, dr.scient. Søren Rud Keiding,

Kemisk Institut, Aarhus Universitet

Den kemiske formel for vand er nok den mest kendte formel af alle; vand er H₂O. I det følgende vil vi beskrive nogle af de karakteristiske egenskaber ved vand – og i det omfang, det er muligt, prøve at give forklaringer på nogle af de forunderlige egenskaber ved vand. Naturvidenskabelige undersøgelser starter oftest udefra og arbejder sig derefter gradvist indad, indtil man når til stoffets mindste bestanddele. Det er lidt ligesom det nysgerrige barn, der splitter sit yndlingslegetøj i atomer for at se, hvor legetøjets fascination er gemt. For både barnet og forskeren er taktikken, at når de først har fundet ud af, hvordan tingene er sat sammen, så vil de også tit kunne forstå egenskaberne og funktionen af de ting, de studerer. Helheden er altså et resultat af egenskaberne af enkeltdelene og den måde, de er sat sammen på.

I dette kapitel om vands grundlæggende fysiske og kemiske egenskaber prøver vi at gå den modsatte vej; vi går indefra og ud. I stedet for at starte med vand på flydende eller fast form, starter vi med en grundig beskrivelse af det enkelte vandmolekyle, hvorefter vi gradvist bringer molekylerne sammen; først to molekyler, så fire molekyler osv., indtil vi har det, vi kender som vanddamp. Dernæst presser vi molekylerne tættere sammen, så vi får flydende vand, og endelig til sidst får vi vand på fast form, også kendt under navnet is.

Det bringer os til det måske overraskende resultat, at selvom vi fuldstændigt kan beskrive det enkelte vandmolekyle, så kan naturvidenskaben endnu ikke bruge denne beskrivelse til fuldstændigt at forklare egenskaberne ved flydende vand og is. Man kan forklare en stor del af egenskaberne, eksempelvis smeltepunkt, kogepunkt og frysepunkt, men flere af specielt flydende vands mærkelige og forunderlige egenskaber lader sig endnu ikke forklare. Selvom vand i flydende form er den mest almindelige og mest udbredte væske – tænk bare på, hvor meget vand der er i havene – så adskiller vand sig på en lang række punkter fra alle de andre væsker, vi kender: Vand er mærkeligt. Det er netop kombinationen af det mærkelige og den enorme betydning, vand har for vores liv i og uden for kroppen, der gør vand til et af de mest spændende og undersøgte emner inden for moderne naturvidenskabelig forskning.

Figur 2.1a og 2.1b

a) Atomerne i et vandmolekyle.

b) Vandmolekylet i centrum af en terning.

Hydrogenatomerne peger mod hjørnerne 1 og 2, mens de to frie elektronpar peger mod hjørnerne 3 og 4.