UWAGA! MONOTLENEK DIWODORU!
Monotlenek diwodoru (ang. dihydrogen monoxide, w skrócie DHMO) to substancja bezbarwna, bezwonna i bez smaku, która może być śmiertelna dla człowieka i szkodliwa dla środowiska. Najczęstsze przypadki uszczerbków na zdrowiu występują przy przypadkowym dostaniu się DHMO do płuc. Ponadto, przedłużony kontakt z formą stałą tej substancji wywołuje rozległe zniszczenia tkanek, niekiedy grożące amputacją. Może powodować rozległe poparzenia tkanek zewnętrznych i wewnętrznych. Po spożyciu mogą wystąpić: nadmierne pocenie się, zwiększenie ilości oddawanego moczu, zaburzenia samopoczucia, nudności, wymioty i zaburzenia równowagi elektrolitycznej organizmu. DHMO jest niekiedy określany jako kwas protonowy i stanowi główny składnik kwaśnych deszczów. Współuczestniczy w procesach erozji gleb oraz przyspiesza korozję i rdzewienie wielu metali[1].
To tylko część z właściwości monotlenku diwodoru o których można poczytać np. w internecie. Z opisu wygląda to na niezbyt przyjemną substancję, ale jeśli chemia nie jest Ci obca, to zapewne zdążyłeś się już trochę pośmiać. Rozwikłajmy więc tajemnicę... monotlenek diwodoru to nic innego jak woda, czyli H2O. Nazwa może niezbyt znana, ale jak najbardziej formalnie właściwa i, co ciekawe, może budzić strach. Wykorzystana została wielokrotnie w petycjach pod hasłem "niebezpieczeństw związanych z monotlenkiem diwodoru" co prawda jako żart, ale wniosek nasuwa się jeden - warto na chemii przynajmniej trochę się znać.
Ale wróćmy do tematu czyli wody, bo to o nią mi chodzi. Ta mrożąca krew w żyłach substancja pokrywa mniej więcej 71% powierzchni naszej planety i jest jej ok. 1,4 mld km3, z czego w 97% jest to woda słona. Ma nawet swój światowy dzień przypadający co roku na 22 marca. To jedna z najpospolitszych substancji, nie tylko na Ziemi, ale i we wszechświecie. Warto wiec poznać ją nieco bliżej, a jest co poznawać, bo ta z pozoru zwykła substancja kryje wiele ciekawostek i anomalii. Zacznijmy choćby od tego, że nasza planeta jest jedynym (do tej pory znanym) miejscem w Układzie Słonecznym, gdzie woda występuje jednocześnie w stanie stałym, ciekłym i gazowym, czyli wszystkich możliwych trzech stanach skupienia. Ponadto jest jedyną substancją posiadająca trzy różne określenia w zależności od stanu skupienia w jakim się znajduje. I tak gaz jest określany mianem pary wodnej, stan ciekły - wodą, a ciało stałe - lodem. Występuje na powierzchni ziemi pod nią i nad nią. Jest nawet wtedy, gdy jej nie widać, np. w bezchmurny słoneczny dzień, gdyż jej drobne kropelki są tak małe, że nie widać ich gołym okiem, ale tam są i określa się je jako "wilgotność powietrza". Takiej wody w atmosferze wcale nie jest mało, mimo że jej nie widzimy. Gdyby cała jej objętość tam zgromadzona (ok. 12900 km3 czyli ok. 4% całego zasobu wody na planecie) w jednej chwili spadła na powierzchnię Ziemi, to utworzyłaby warstwę[2] o grubości 2,5 cm.
Ale nie tylko ilość się liczy, ważna jest też jakość. Rodzajów wody jest mnóstwo. Może być opadowa, gruntowa, głębinowa, źródlana, mineralna, morska, wodociągowa, pitna, przemysłowa, destylowana demineralizowana... Wymieniać można jeszcze długo. Wszystko zależy od pochodzenia albo zawartości dodatków, ale ogólnie woda to po prostu H2O. Związek chemiczny zbudowany z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, występujący w warunkach standardowych[3] w stanie ciekłym. A cząsteczka wygląda tak:
Warto wspomnieć, że dzięki temu iż wodór z tlenem łączą się za pomocą tzw. wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego (więcej o nim znajdziesz w rozdziale "Kto daje i zabiera czyli reakcje redoks") cząsteczka wody ma charakter polarny, co znaczy, że jej wiązania zachowują się jak dipole elektryczne z dodatnim (?+) i ujemnym (?-) ładunkiem. Zatem, sąsiadujące cząsteczki mogą przyciągać się i odpychać między sobą. Dodatkowo budowa wody pozwala na to, by między jej cząsteczkami tworzyły się nietrwałe połączenia, które nazywa się wiązaniami wodorowymi.
Obecność tych wiązań i polarny charakter cząsteczki ma duże znaczenie dla różnych zaskakujących właściwości, o których częściowo dowiesz się w kilku proponowanych dalej doświadczeniach.
[1] http://dhmo.org/
[2] http://water.usgs.gov/edu/watercyclepolish.html
[3] Warunki standardowe to umownie przyjęte przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) wartości ciśnienia (p = 1000 hPa = 1 bar = 0,986 atm) oraz temperatury (T = 25°C = 298,15 K = 32°F ) stosowane do ujednolicenia obliczeń fizykochemicznych i pomiarów.
