Vad är vatten?

Vad är vatten?

Jag har tagit del av en avhandling av Ann-Charlotte Linder (2007), som heter Avdunstning och molekyler en longitudinell studie av hur grundskoleelever utvecklar sina uppfattningar om avdunstningsfenomen. Studien syfte var att analysera elever från 6 år till 16 år, då det gäller avdunstning som naturfenomen. Linder (2007) hävdar i sin undersökning att om barn ska få en förståelse av vattnets kretslopp, måste de ha kunskap i de olika fasförändringarna som vattnet genomgår i naturen, fast flytande och gas. Detta har jag funnit som intressant eftersom det är vattnets kretslopp som basgrupp 5b har som naturfenomen. Jag behöver alltså förmedla till barngruppen om vattnets fasförändringar, för att de ska ta till sig kunskap om vattnets kretslopp. Nedan följer lite fakta om vatten.

När ett ämne övergår från fast till flytande form eller gasform, heter det fasförändringar. Detta innebär att ett ämne ändrar form, men det är ändå samma ämne med samma egenskaper. När det gäller vattenmolekylen, så ser den likadan ut vid fasförändringen. En vattenmolekyl består av två väteatomer (H) och en syreatom (O) =H₂O och väteatomerna är positivt laddade medan syreatomen är negativ, vattenmolekylen är en så kallad dipol den har två poler vilket vanligtvis brukar bennämnas som polär molekyl.

Vattenmolekylen brukar få en metaforisk bild som av Musse piggs huvud.

Eftersom vattenmolekylen är polär uppstår också en helt annan typ av kemisk bindning mellan molekylerna, vätebindning eller dipolbindning. Den bindningen är mycket svagare men ändå tillräckligt stark för att vattenmolekylerna ska hålla ihop droppar. Det vi kallar ytspänning är de krafter som finns mellan vattenmolekylerna på en vattenyta. Vattenmolekylerna håller ihop, men eftersom de hela tiden rör sig händer det då och då att någon ”tappar taget”, vätebindningen brister och molekylerna ger sig iväg från varandra, det brukar benämnas som att vattnet avdunstar eller torkar. Vi kan se vatten om det är tillräckligt många vattenmolekyler på samma ställe, men inte när de har spridit ut sig en och en. Vid fast form (is) är det en lägre temperatur, molekylerna sitter ihop och darrar lite. Vid flytande form har molekylerna kontakt men inga bestämda platser, de rör sig mer. Slutligen vid hög temperatur (ånga), rör sig molekylerna snabbt och helt fritt från varandra. Vatten kokar vid 100 grader och fryser vid 0 grader. Vid is har vattenmolekylerna bildat sexkantiga ringar, med sex molekyler i varje ring. Ringarna av molekyler bildar i sin tur ett glest tredimensionellt galler. Vattenmolekylerna i isen är längre ifrån varandra än i flytande vatten och tomrummet mellan molekylerna har blivit större, vattnets densitet har minskat. Detta är förklaringen till att is flyter på vattnet. 

Varför är vattnet blått? Jo, solens ljus består av olika färger, oftast blandas alla färger ihop, och då ser vi solljuset som vitt. Ljuset består av elektromagnetiska vågor, och olika färger i ljuset har olika långa vågor. När solljuset går genom vatten och möter vattnets molekyler så sprids det ljus som har kortast vågor, nämligen det blåa ljusets elektromagnetiska vågor och vi uppfattar vattnet som blått/ Åsa Svensson

Källor:

 Helldén, G.(2010). Vägar till naturvetenskapens värld: ämneskunskaper i didaktisk belysning. Stockholm: Liber.

Linder, A. (2007). Avdunstning och molekyler en longitudinell studie av hur grundskoleelever utvecklar sina uppfattningar om avdunstningsfenomen. Diss. Högskolan i Kalmar Naturvetenskapliga institutionen.

Uppsala vattencentrum (senast uppdaterad 2006-02-11). Fråga professor vatten.[Elektronisk].

Tillgänglig: http://www.uvc.uu.se/professorvatten. [2011-04-04].