Sifat Penting Air

Sifat Penting Air

Sifat Penting Air

Sifat Penting Air
Sifat Penting Air

Kepadatan

Salah satu sifat yang paling mencolok dari air adalah kepadatan pada suhu ditemukan di sebagian besar tempat di permukaan bumi.

Ekspansi Es

Ketika air didinginkan dari 4O C ke titik beku, molekul air mulai membentuk struktur heksagonal, yang diselenggarakan bersama oleh ikatan hidrogen. Ketika membeku, air seluruhnya terbuat dari struktur heksagonal – kepingan salju mencerminkan struktur internal dari kristal es. Ekspansi ini dapat memecah batu dan sebagainya merupakan proses penting pelapukan (disintegrasi terkena batu ke atmosfer).

Karena air mengembang ketika pendekatan pembekuan, es kurang padat dibandingkan air cair. Akibatnya, es mengapung di atas dan di dekat permukaan air. Jika es lebih padat daripada air, es akan tenggelam ke dasar danau dan lautan, di mana pencairan akan hampir tidak mungkin, dan badan air akhirnya banyak akan menjadi es yang menghambat. Bahkan, karena air tawar menjadi kurang padat karena pendekatan titik beku, air yang siap untuk membekukan naik ke puncak danau, dan karenanya semua pembekuan danau dari atas ke bawah. (Perhatikan perluasan air cair bukan merupakan faktor untuk air laut karena salinitas tinggi mencegah struktur heksagonal dari pembentukan sampai air benar-benar beku.)

Ketegangan Permukaan

Karena polaritas listrik, molekul air cair cenderung untuk tetap bersama-sama, memberikan air ketegangan permukaan yang sangat tinggi – “kulit” tipis membentuk molekul pada permukaan air cair menyebabkan ia menjadi manik-maik. Beberapa serangga menggunakan kekakuan air untuk melangkah di atas permukaan badan air –berat penyebaran serangga di atas area permukaan air kurang dari kekuatan ikatan hidrogen yang menempel di air bersama-sama

Kapilaritas

Molekul air juga “menempel” dengan mudah untuk banyak zat yang lain – karakteristik yang dikenal sebagai adhesi. Tegangan permukaan dikombinasikan dengan adhesi memungkinkan air untuk memanjat ke atas bukaan sempit. Terbatas dengan cara ini, air kadang-kadang dapat memanjat ke atas untuk beberapa sentimeter atau bahkan meter, dalam sebuah tindakan yang disebut kapilaritas. Kapilaritas memungkinkan air untuk beredar ke atas melalui celah-celah batu, tanah, dan akar dan batang tanaman.

Kemampuan Larut

Air dapat melarutkan hampir semua zat dan kadang-kadang disebut sebagai- “pelarut universal.” Karena polaritas molekul air, mereka tidak hanya tertarik satu sama lain, tetapi untuk kutup senyawa kimia lain juga. Molekul air menngikatkan diri dengan cepat ke ion yang merupakan lapisan terluar dari bahan padat. Dalam beberapa benda, air dapat melarutkan ion zat padat tersebut sehingga menjadi larut bersama air. Akibatnya, air di alam hampir selalu tidak suci atau benear-benar murni, yang mana kita berarti bahwa itu mengandung berbagai bahan kimia lainnya selain hidrogen dan atom oksigen.

Panas spesifik

Sifat lain air yaitu kapasitas panas yang besar. Panas spesifik (atau kapasitas panas spesifik) didefinisikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram zat (pada 15O C) oleh 1 derajat Celcius. Ketika air dipanaskan, maka dapat menyerap sejumlah besar energi dengan hanya sedikit peningkatan temperatur. Pemahamam praktis adalah bahwa badan air sangat lambat untuk menghangatkan siang hari atau di musim panas, dan sangat lambat untuk mendinginkan pada malam hari atau di musim dingin.

Tahap Perubahan Air

Air bumi ditemukan secara alami dalam tiga keadaan: sebagai cairan, sebagai padat, dan sebagai gas. Sebagian besar kelembaban dunia adalah dalam bentuk air cair, yang dapat dikonversi ke bentuk gas (uap air) oleh penguapan atau ke bentuk padat (es) dengan pembekuan. Uap air dapat diubah menjadi air cair dengan kondensasi atau langsung ke es dengan sublimasi. (Sublimasi adalah proses dimana zat mengkonversi dari bentuk gas langsung ke keadaan padat, atau dari keadaan padat langsung ke bentuk gas tanpa pernah melewati keadaan cair.) Es dapat diubah menjadi air cair dengan peleburan atau menjadi uap air dengan sublimasi. Dalam masing-masing fase perubahan, ada pertukaran energi laten panas, Pemahaman tentang perubahan fasa dan panas laten yang penting untuk memahami beberapa proses atmosfer.

Panas Laten

Jika termometer dimasukkan ke dalam air dingin ke dalam panci di atas kompor, dan kemudian menambahkan panas ke air dengan menyalakan kompor, akan terlihat pola yang menarik dari perubahan suhu: pada awalnya, suhu air akan meningkat. Namun setelah air mulai mendidih, suhu air tidak akan meningkat di atas 100O C (212O F, di permukaan laut) – bahkan jika muncul api di atas kompor. Hasil ini hanyalah salah satu dari beberapa pengamatan penting kita dapat membuat tentang air karena perubahan keadaan.

Suhu air tidak meningkat ketika sedang mengalami perubahan fase. Berikut ini alasannya: dengan tujuan untuk mencairkan es, energi harus ditambahkan untuk “menganggu” molekul air yang cukup untuk memecahkan beberapa ikatan hidrogen yang memegang molekul bersama sebagai es kristal – energi yang ditambahkan tidak meningkatkan suhu es tetapi meningkatkan energi struktur internal molekul air sehingga mereka dapat membebaskan diri untuk menjadi cair.
Energi dipertukarkan selama perubahan fase ini disebut panas laten.
Energi yang dibutuhkan untuk melelehkan es disebut panas laten peleburan.
Energi yang dilepaskan ketika air membeku yang disebut panas laten fusi.
Energi yang dibutuhkan untuk menguapkan air cair disebut panas laten penguapan.
Energi yang dilepaskan selama kondensasi disebut panas laten kondensasi.

Nilai untuk panas laten penguapan – dari yang diberikan di atas mengacu pada keadaan di mana air mendidih. Mendidih terjadi ketika penguapan terjadi di bawah permukaan cairan air tidak hanya di permukaan. Di alam, bagaimanapun, kebanyakan uap air ditambahkan ke atmosfer melalui penguapan sederhana dari permukaan badan air pada suhu di bawah 100O C. Dalam hal ini, energi yang dibutuhkan untuk penguapan lebih besar daripada ketika air mendidih. Panas laten penguapan berkisar dari 540 kalori sampai sekitar 600 kalori tergantung pada suhu air (itu adalah sekitar 585 kalori ketika air cair pada suhu 20O C [68O F]).

Perhatikan pada Gambar 6-4 dan 6-5 bahwa sekitar tujuh kali lebih panas yang dibutuhkan untuk menguapkan satu gram air cair daripada yang dibutuhkan untuk melelehkan satu gram es. Perhatikan juga bahwa ketika sublimasi terjadi, pertukaran panas laten hanyalah total pertukaran padat-cair dan cair-gas.
Jadi panas laten adalah energi yang dibtuhkan untuk mengubah wujud suat benda tanpa harus meningkatkan suhunya.

Baca Juga: 

Anda mungkin juga suka...