Je voda směsí nebo prvkem?

Voda je všude na naší planetě a proto máme organický život. Tvoří naše hory, vyřezává naše oceány a řídí naše počasí. Bylo by logické myslet si, že voda musí být jedním ze základních prvků. Ale ve skutečnosti je voda chemická sloučenina.

A sloučenina formy, kdykoli dva nebo více atomy vytvářejí mezi sebou chemické vazby. chemický vzorec pro vodu je H₂O, což znamená, že každá molekula vody sestává z jednoho atomu kyslíku chemicky vázané na dva atomy vodíku. Voda je tedy sloučenina. Je to také molekula, což je jakýkoli chemický druh tvořený dvěma nebo více atomy chemicky vázanými navzájem. Pojmy „molekula“ a „sloučenina“ znamenají totéž a mohou být použity zaměnitelně.

Někdy vzniká zmatek, protože definice molekul a sloučenin nebyly vždy tak jasné. V minulosti některé školy učily, že molekuly sestávaly z atomů vázaných prostřednictvím kovalentní chemické vazby, zatímco sloučeniny byly tvořeny prostřednictvím iontový vazby. Atomy vodíku a kyslíku ve vodě jsou kovalentně vázány, takže podle těchto starších definic by voda byla molekula, ale ne sloučenina. Příkladem sloučeniny by mohla být stolní sůl, NaCl. Avšak jak vědci pochopili chemické vazby lépe, hranice mezi iontovými a kovalentními vazbami byla moudřejší. Některé molekuly také obsahují iontové i kovalentní vazby mezi různými atomy.

Stručně řečeno, moderní definice sloučeniny je typ molekuly sestávající z alespoň dvou různých typů atomů. Podle této definice je voda jak molekula, tak sloučenina. Kyslíkový plyn (O₂) a ozon (O₃), například, jsou látky, které jsou molekuly, ale nikoli sloučeniny.

Než lidstvo vědělo o atomech a molekulách, byla voda považována za prvek. Mezi další prvky patřila země, vzduch, oheň a někdy kov, dřevo nebo duch. V nějakém tradičním smyslu byste mohli považovat vodu za prvek, ale nepovažuje se za prvek podle vědecké definice - prvek je látka sestávající pouze z jednoho typu atomu. Voda se skládá ze dvou typů atomů: vodík a kyslík.

Přestože je voda všude na Zemi, jedná se o velmi neobvyklou sloučeninu kvůli povaze chemických vazeb mezi atomy. Zde je několik jejích excentricit:

• Voda je v tekutém stavu hustší než v pevném stavu, a proto může led plávat na nebo v tekuté vodě.
• Voda má neobvykle vysokou teplotu varu na základě její molekulové hmotnosti.
• Voda je často označována jako „univerzální rozpouštědlo“ kvůli své úžasné schopnosti rozpustit tolik látek.

Tyto neobvyklé vlastnosti měly hluboký dopad na vývoj života na Zemi a na zvětrávání a erozi zemského povrchu. Jiné planety, které nejsou bohaté na vodu, měly velmi odlišné přírodní historie.