الماء: بين الحمضية والقاعدية

الماء كسائل مزدوج الخصائص

الماء مركب فريد، يمتلك قدرة استثنائية على التفاعل كحمض أو كقاعدة تبعاً للظروف المحيطة. في بعض الحالات، يمكن للماء أن يكتسب بروتوناً، وبالتالي يتصرف كقاعدة برونستد-لوري. مثال على ذلك:

HCl+H2O(ℓ)→H3O+(aq)+Cl−(aq)

وفي حالات أخرى، يمكن للماء أن يفقد بروتوناً، ويتصرف كحمض برونستد-لوري. مثال على ذلك:

H2O(ℓ)+NH−2(aq)→OH−(aq)+NH3(aq)

هذا السلوك المزدوج يجعل الماء مادة أمفوتيرية، قادرة على منح أو استقبال البروتونات. الماء ليس المركب الوحيد الذي يمتلك هذه الخاصية، ولكنه الأكثر شيوعاً وأهمية بينها. حتى في الماء النقي، تتفاعل جزيئات الماء مع بعضها البعض في عملية تعرف بالتأين الذاتي:

H2O(ℓ)+H2O(ℓ)→H3O+(aq)+OH−(aq)

هذه العملية تحدث بمعدل صغير جداً، حوالي 6 جزيئات من بين كل مئة مليون جزيء، وتحدث في جميع عينات الماء سواء كانت نقية أو محلولاً.

مستويات الحموضة في مياه الشرب

على الرغم من أن الرقم الهيدروجيني (pH) للماء النقي هو 7، إلا أن مياه الشرب والمياه الطبيعية تختلف في درجة حموضتها بسبب وجود معادن وغازات مذابة فيها. عادةً ما تتراوح درجة حموضة المياه السطحية بين 6.5 و 8.5، بينما تتراوح درجة حموضة المياه الجوفية بين 6 و 8.5. يعتبر الماء حمضياً إذا كانت درجة حموضته أقل من 6.5، وقاعدياً إذا كانت أعلى من 8.5.

تأثير الحموضة على جودة المياه

تؤثر درجة حموضة المياه بشكل كبير على جودتها. ارتفاع درجة الحموضة قد يسبب طعماً مراً في الماء، ويؤدي إلى ترسبات في الأنابيب، ويقلل من فعالية الكلور المستخدم في التطهير. في المقابل، انخفاض درجة الحموضة قد يؤدي إلى تآكل الأنابيب وإذابة المعادن والمواد الأخرى.

تلوث المياه يؤثر بشكل مباشر على درجة الحموضة، مما يؤثر بدوره على النباتات والحيوانات التي تعيش في البيئة المائية.

المراجع

1. “Water – Both an Acid and a Base”, chem.libretexts.org,21-1-2019، Retrieved 29-3-2019. Edited.
2. Anne Marie Helmenstine (31-12-2018),”What Is the pH of Water?”،www.thoughtco.com, Retrieved 29-3-2019. Edited.
3. “pH — Water properties”,water.usgs.gov, Retrieved 29-3-2019. Edited.