ما هي الصيغة الكيميائية لبخار الماء؟

الصيغة الكيميائية لبخار الماء

بخار الماء (بالإنجليزية: water vapor) هو مركب يحمل الصيغة الكيميائية (H₂O_(g))، وهو ينتج عن تفاعل ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين، وتَكوّن رابطة تشاركية قطبية بينهما،^[١] وهو الحالة الغازية للماء، ويمكن القول إنه غاز شفاف عديم الرائحة، يتواجد بخار الماء بشكل طبيعي في الغلاف الجوي للأرض، كما وتُستَخدم كمية بخار الماء المعلقة في الهواء كمقياس لرطوبة الهواء، بالإضافة إلى ذلك، فإن بخار الماء يمثل أحد أهم غازات الدفيئة على الأرض، أي أنه يحافظ على درجة الحرارة دافئة على الأرض من خلال امتصاص أشعة الشمس بشكل ملائم لدعم الحياة على سطح الكوكب.^[٢]

كيف يتشكل بخار الماء؟

يتشكل بخار الماء عند تحول الماء للحالة الغازية، فعندما يتم تسخين الماء، تبدأ الطاقة الحركية لجزيئاته بالازدياد، وعندما يغلي عند درجة حرارة 100 درجة مئوية، تصبح الطاقة الحركية لدى الجزيئات كافية ليتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وبهذا يتشكل بخار الماء، ومن الجدير بالذكر أن درجة غليان الماء قد تتفاوت تبعاً لنقاوته، وعند القول أن درجة غليان الماء تساوي 100 درجة مئوية، يُعنى بذلك الماء النقي تماماً.^[٣]

خصائص بخار الماء

لبخار الماء العديد من الصفات الفيزيائية والكيميائية، ومن أهمها ما يلي:

• تباعد الجزيئات: على عكس الماء في الحالة السائلة أو الصلبة، فإن جزيئات بخار الماء متباعدة عن بعضها البعض، وهذا ما يسبب الانخفاض في كثافته مقارنة بكثافة الماء في الحالتين السائلة أو الصلبة، بالإضافة إلى ذلك، فإن الجزيئات في بخار تنتشر بشكل عشوائي، أي ليست مرتبة بشكل منتظم كما هي الحال للماء في الحالة الصلبة.^[٤]
• قابلية الانضغاط: كغيره من الغازات، فإن لبخار الماء العديد من الصفات التي لا تتواجد في الحالات الأخرى للمادة (السائلة والصلبة)، مثل كونه قابلاً للانضغاط، حيث يمكن أن ينخفض حجمه بشكل ملحوظ عند الضغط.^[٣]
• انخفاض الكثافة: أن بخار الماء أقل كثافة بكثير من كثافة الماء في الحالة السائلة أو الصلبة، فعند درجة حرارة 100 درجة مئوية وعند الضغط الجوي الطبيعي، تبلغ كثافة بخار الماء 5.98×10^-4 جرامات لكل سنتمتر مكعب.^[٣]
• قابلية الضغط والتمدد: كغيره من الغازات، لبخار الماء القابلية على الضغط والتمدد، أي أنه يشغل سعة الحيز الذي يتواجد به بالكامل، فينضغط أو يتمدد تبعاً لذلك، يعود ذلك لامتلاك جزيئات طاقة حركية كافية لمنحه حرية الحركة في جميع الجوانب.^[٥]
• قابلية الانتشار: يتمتع بخار الماء بهذه الخاصية لكون جزيئات الغاز في حركة دائمة، بالإضافة لكون المسافات بين جزيئات الغاز كبيرة، ولذلك فهي قادرة على الحركة والانتشار بشكل كبير وسريع، وبالتالي فإنها تكون متجانسة مع الخليط أو الهواء الذي تتواجد به.^[٥]
• توليد الضغط: يمكن لجزيئات بخار الماء أم تولد الضغط في جميع الجوانب، يعود ذلك لكون الجزيئات في الحالة الغازية تمتلك طاقة حركية عالية تتيح لها الحركة والانتشار في جميع الجوانب، ولهذا فإن تلك الحركة تولد تصادمات بين الجزيئات وبين جدران المساحة المحيطة بها، فهي تتحرك في جميع الاتجاهات، مولدة ضغطاً في جميع الجوانب^[٥]