האם מים הם מתחם או יסוד?

מים נמצאים בכל מקום על פני כדור הארץ שלנו וזו הסיבה שיש לנו חיים אורגניים. זה מעצב את ההרים שלנו, מגלף את האוקיאנוסים שלנו ומניע את מזג האוויר שלנו. הגיוני לחשוב שמים חייבים להיות אחד המרכיבים הבסיסיים. אך במציאות מים הם תרכובת כימית.

א מתחם נוצר בכל פעם שניים או יותר אטומים יוצרים קשרים כימיים זה עם זה. ה נוסחה כימית למים הוא ח₂O, שפירושו שכל מולקולת מים מורכבת מאטום חמצן אחד מלוכדות כימית לשני אטומי מימן. לפיכך, מים הם תרכובת. זה גם א מולקולה, שהוא כל מין כימי שנוצר על ידי שני אטומים או יותר קשורים כימית זה לזה. משמעות המונחים "מולקולה" ו"תרכובת "זהה וניתן להשתמש בהם להחלפה.

לפעמים נוצר בלבול מכיוון שההגדרות של מולקולה ותרכובת לא תמיד היו כה ברורות. בעבר, בתי ספר מסוימים לימדו שמולקולות מורכבות מאטומים הקשורים באמצעותם קוולנטי קשרים כימיים, בעוד תרכובות נוצרו באמצעות יונית קשרים. אטומי המימן והחמצן במים קשורים בצורה קוולנטית, ולכן תחת ההגדרות הישנות הללו מים יהיו מולקולה אך לא תרכובת. דוגמה לתרכובת תהיה מלח שולחן, NaCl. עם זאת, ככל שהמדענים הבינו טוב יותר קשרים כימיים, הגבול בין קשרים יוניים לקווילנטיים הפך להיות יותר מצועצע. כמו כן, מולקולות מסוימות מכילות קשרים יוניים וקואולנטיים בין האטומים השונים.

לסיכום, ההגדרה המודרנית של תרכובת היא סוג של מולקולה המורכבת לפחות משני סוגים שונים של אטומים. לפי הגדרה זו, מים הם גם מולקולה וגם תרכובת. גז חמצן (O₂) ואוזון (O₃) למשל, הם חומרים שהם מולקולות אך לא תרכובות.

לפני שהאנושות ידעה על אטומים ומולקולות, מים נחשבו ליסוד. אלמנטים אחרים כללו אדמה, אוויר, אש ולעיתים מתכת, עץ או רוח. במובן מסורתי כלשהו, ​​אפשר לשקול מים כאלמנט, אך הם אינם יכולים להיחשב כאלמנט על פי ההגדרה המדעית - יסוד הוא חומר המורכב רק מסוג אטום אחד. מים מורכבים משני סוגים של אטומים: מימן ו חמצן.

אף על פי שמים נמצאים בכל מקום על פני כדור הארץ, זהו תרכובת מאוד לא שגרתית בגלל אופי הקשרים הכימיים בין האטומים שלהם. להלן כמה מתמהונותיו:

• מים צפופים יותר במצבם הנוזלי מאשר במצבו המוצק, וזו הסיבה שקרח יכול לצוף עליו או במים נוזליים.
• למים נקודת רתיחה גבוהה באופן יוצא דופן על בסיס משקלו המולקולרי.
• מים מכונים לעתים קרובות "המיס האוניברסלי" בגלל יכולתם המדהימה להמיס חומרים כה רבים.

למאפיינים יוצאי דופן אלה השפעה עמוקה על התפתחות החיים על כדור הארץ ועל בליה ושחיקה של פני כדור הארץ. לכוכבי לכת אחרים שאינם עשירים במים היו היסטוריות טבע שונות מאוד.