Is water een verbinding of een element?

Water is overal op onze planeet. Het is de reden dat we organisch leven hebben. Het vormt onze bergen, snijdt onze oceanen en drijft ons weer. Het zou logisch zijn om te denken dat water een van de basiselementen moet zijn. Water is echter een chemische verbinding.

Water als een verbinding en molecuul

Een verbinding ontstaat wanneer twee of meer atomen chemische bindingen met elkaar vormen. De chemische formule voor water is H₂O, wat betekent dat elk molecuul water bestaat uit één zuurstofatoom chemisch gebonden aan twee waterstofatomen. Water is dus een verbinding. Het is ook een molecule, een chemische soort die wordt gevormd door twee of meer atomen die chemisch aan elkaar zijn gebonden. De termen molecuul en verbinding betekenen hetzelfde en kunnen door elkaar worden gebruikt.

Soms ontstaat verwarring omdat de definities van "molecuul" en "" verbinding "niet altijd zo eenduidig ​​zijn. In het verleden leerden sommige scholen dat moleculen bestonden uit atomen gebonden via covalente chemische bindingen, terwijl verbindingen werden gevormd via ionische bindingen. De waterstof- en zuurstofatomen in water zijn covalent gebonden, dus volgens deze oudere definities zou water een molecuul zijn, maar geen verbinding. Een voorbeeld van een verbinding is tafelzout, NaCl. Naarmate wetenschappers de chemische binding beter gingen begrijpen, werd de lijn tussen ionische en covalente bindingen vager. Ook bevatten sommige moleculen zowel ionische als covalente bindingen tussen de verschillende atomen.

Samenvattend is de moderne definitie van een verbinding een type molecuul dat bestaat uit ten minste twee verschillende soorten atomen. Volgens deze definitie is water zowel een molecule als een verbinding. Zuurstofgas (O₂) en ozon (O₃), bijvoorbeeld, voorbeelden van stoffen die moleculen zijn maar geen verbindingen.

Waarom water geen element is

Voordat de mensheid atomen en elementen kende, werd water als een element beschouwd. Andere elementen waren aarde, lucht, vuur en soms metaal, hout of spirit. In traditionele zin kun je water als een element beschouwen, maar het kwalificeert niet als een element volgens de wetenschappelijke definitie. Een element is een substantie die uit slechts één type atoom bestaat. Water bestaat uit twee soorten atomen: waterstof en zuurstof.

Hoe water uniek is

Hoewel water overal op aarde is, is het een zeer ongebruikelijke verbinding vanwege de aard van de chemische verbindingen tussen zijn atomen. Hier zijn een paar van zijn excentriciteiten:

• Water is dichter in zijn vloeibare toestand dan in zijn vaste toestand, daarom kan ijs op of in vloeibaar water drijven.
• Water had een ongewoon hoog kookpunt op basis van zijn molecuulgewicht.
• Water wordt vaak het "universele oplosmiddel" genoemd vanwege zijn verbazingwekkende vermogen om zoveel stoffen op te lossen.

Deze ongewone eigenschappen hebben een grote invloed gehad op de ontwikkeling van het leven op aarde en op verwering en erosie van het aardoppervlak. Andere planeten die niet waterrijk zijn, hebben een heel andere natuurlijke geschiedenis.