Är vatten en förening eller ett element?

Vatten finns överallt på vår planet. Det är anledningen till att vi har organiskt liv. Det formar våra berg, snider våra hav och driver vårt väder. Det skulle vara logiskt att tänka att vatten måste vara en av grundelementen. Vatten är emellertid en kemisk förening.

Vatten som en förening och molekyl

En förening bildas när två eller flera atomer bildar kemiska bindningar med varandra. Den kemiska formeln för vatten är H₂O, vilket betyder att varje molekyl med vatten består av en syreatom som är kemiskt bunden till två väteatomer. Således är vatten en förening. Det är också en molekyl, som är alla kemiska arter som bildas av två eller flera atomer som är kemiskt bundna till varandra. Termen molekyl och förening betyder samma sak och kan användas omväxlande.

Ibland uppstår förvirring eftersom definitionerna av "molekyl" och "förening" inte alltid har varit så tydliga. Tidigare lärde sig vissa skolor molekyler av atomer bundna via kovalenta kemiska bindningar, medan föreningar bildades via joniska bindningar. Vät- och syreatomerna i vatten är kovalent bundna, så under dessa äldre definitioner skulle vatten vara en molekyl, men inte en förening. Ett exempel på en förening är bordsalt, NaCl. Men när forskare förstod kemisk bindning bättre, blev gränsen mellan joniska och kovalenta bindningar svagare. Vissa molekyler innehåller också både joniska och kovalenta bindningar mellan de olika atomerna.

Sammanfattningsvis är den moderna definitionen av en förening en typ av molekyl som består av minst två olika typer av atomer. Enligt denna definition är vatten både en molekyl och en förening. Syregas (O₂) och ozon (O₃), till exempel, skulle vara exempel på substanser som är molekyler men inte föreningar.

Varför vatten inte är ett element

Innan mänskligheten visste om atomer och element betraktades vatten som ett element. Andra element inkluderade jord, luft, eld och ibland metall, trä eller sprit. I någon traditionell mening kan man betrakta vatten som ett element, men det kan inte betraktas som ett element enligt den vetenskapliga definitionen. Ett element är ett ämne som endast består av en typ av atom. Vatten består av två typer av atomer: väte och syre.

Hur vatten är unikt

Även om vatten finns överallt på jorden, är det en mycket ovanlig förening på grund av de kemiska bindningarna mellan dess atomer. Här är några av dess excentriciteter:

• Vatten är tätare i sitt flytande tillstånd än i sitt fasta tillstånd, varför isen kan flyta på eller i flytande vatten.
• Vatten hade en ovanligt hög kokpunkt baserat på dess molekylvikt.
• Vatten kallas ofta det "universella lösningsmedlet" på grund av dess fantastiska förmåga att lösa upp så många ämnen.

Dessa ovanliga egenskaper har haft en djup inverkan på livets utveckling på jorden och på väderbildning och erosion av jordens yta. Andra planeter som inte är vattenrika har haft mycket olika naturhistorier.