מים

מַיִם הם תרכובת כימית שצורתה הנוזלית מהווה בסיס לכל הצורות החיים המוכרות. מולקולת המים מורכבת משני אטומי מימן ואטום חמצן. הנוסחה הכימית היא H2O.

למים שלושה מצבי צבירה: מוצק (קרח), נוזל וגז (אדי מים). עננים וערפל הם תרחיפים, טיפות זעירות התלויות באוויר ולא יוצרות תמיסה אחידה. בטמפרטורת לחץ אטמוספירי אחד, נקודת הקיפאון היא 0 °C ונקודת הרתיחה היא 100 °C.

מעבר בין מצבי צבירה תלוי בלחץ, בטמפרטורה ובנפח. לטמפרטורה הקריטית של המים (374 °C) וללחץ הקריטי (218 אטמוספרות) משמעות מיוחדת: מעל ערכים אלה לא ניתן להבחין בין נוזל וגז.

נקודת התגרענות היא המקום או התנאי שבו החומר מתחיל להקפא או להתחמם ולהתאדות. בהיעדר נקודות התגרענות מים מזוקקים יכולים להישאר נוזליים מתחת לאפס זמן רב.

מולקולת המים בעלת זווית של כ־104.45 מעלות בין אטומי המימן. הקיטוב של המולקולה יוצר אזור של שדה חשמלי שלילי סביב החמצן וחיובי סביב המימנים.

קשרי מימן, משיכה בין חלקים חיוביים של מולקולה אחת לחלקים שליליים של אחרת, יוצרים תכונות ייחודיות. בקרח מולקולות יוצרות סידור פתוח יותר, ולכן קרח פחות צפוף מהמים הנוזליים.

מים הם ממס מצוין: הם מפזרים חומרים רבים ויוצרים תמיסות (חומר מפוזר במים באופן אחיד). חומרים שמתחברים בקלות למים נקראים הידרופיליים ("אוהבים מים"). חומרים שאינם מתערבבים במים, כמו שמן, נקראים הידרופוביים ("דוחים מים").

קשרי ואן-דר-ואלס, משיכה אלקטרוסטטית חלשה בין מולקולות, משלימים את קשרי המימן ביצירת תכונות החומר.

קוהזיה היא המשיכה בין מולקולות המים; אדהזיה היא המשיכה למשטחים אחרים. מתח הפנים נוצר בגלל קוהזיה גבוהה ונראה כ״עור״ דק על פני המים. חומרים פעילי שטח (surfactants) מורידים את מתח הפנים ויוצרים התפזרות טובה יותר של נוזלים.

תופעה שבה מים עולים בכלים דקים (כמו צינוריות) בעקבות אדהזיה עם הקירות. זו סיבה לכך שצמחים מסוגלים להזרים מים מהשורשים אל העלים.

הקוטביות של המים מאפשרת פירוק חלקי ליונים כמו H+ ו־OH- ושמירה על pH. בתגובות חימצון-חיזור עוברים אלקטרונים בין חומרים; למשל תגובת מתכת פעילה במים יכולה לשחרר מימן.

אלקטרוליזה היא פירוק המים לחמצן ומימן על ידי זרם חשמלי. מים טהורים אינם מוליכים, אבל תוספת מומסים (יונים) מאפשרת הולכה חשמלית.

תכונות המים (ממסיות, קוטביות וקשרים בין-מולקולריים) חשובות לביוכימיה ולפעילות אנזימים. שילוב מולקולות הידרופיליות והידרופוביות יוצר ממברנות, שכבות שמפרידות את התא מהסביבה ומאפשרות שליטה בכניסה ויציאה של חומרים קטנים ויוניים.

המים מהווים את רוב המסה של יצורים חיים ומשתתפים בתהליכים רבים: תמיכה בציטופלזמה, הובלת חומרים בדם, זיעה, ניקוי ותמיכה בבתי גידול ימיים. רוב החמצן המזכיר לנו מקורו בפיטופלנקטון, אצות חד‑תאיות החיים במים.

אדם משתמש במים לשתייה, בישול, ניקוי, השקיה, תעשייה, שיט ופנאי. אספקת מים נקיים חשובה לבריאות; בעולם יש אוכלוסיות רבות שאין להן גישה למים נקיים, וזה גורם למחלות.

יום המים הבינלאומי נחוג ב־22 במרץ.

בישראל, שמיעטה נהרות והיא חמה בחלקיםיה, אספקת המים הייתה אתגר היסטורי. כיום מפעלי התפלה תורמים לאספקת המים. חברת "מקורות" היא הגוף המשמעותי בהפקה ובהולכה הארצית של מים; הוקמה בתקופת המנדט.

בונים תעלות, אמות ומאגרים כדי להעביר ולאגור מים. סכרים ובריכות משמשים לאגירה והשקיה. בארות ומתקני שאיבה מעלים מי תהום אל פני השטח.

זיהום נגרם מפעילות טבעית וגם מפעילות האדם. זיהום פוגע בבתי גידול, בבריאות ובשימושים שונים של המים. בישראל ידועים מקרים של זיהום נחלים והשלכות בריאותיות.

מים משמשים באופן רוחני וטקסי כגורם טהור ומברך בדתות שונות. גם מיתוסים על כוחה ההרסני של המים קיימים במסורות עתיקות. על פני כדור הארץ כ־97.2% מהמים הם מלוחים, וכ־2.8% הם מים מתוקים שנמצאים באגמים, נהרות וקרחונים.

מים הם שילוב של שני מימנים ואטום חמצן. כותבים זאת H2O.

מים יכולים להיות קרח (מוצק), מים נוזליים או אדי מים (גז). קרח צף על המים כי הוא פחות צפוף.

מים ממיסים חומרים רבים. תמיסה היא חומר שהתערבב במים בצורה אחידה (למשל סוכר במים). חומרים שאוהבים מים נקראים הידרופיליים ("אוהבים מים"). חומרים שאינם מתערבבים נקראים הידרופוביים ("דוחים מים"), כמו שמן.

קוהזיה היא המשיכה בין מולקולות המים. היא יוצרת מתח פנים, שכבה דקה על פני המים. בגלל זה חרקים קטנים יכולים ללכת על המים. באדמה צינורות דקיקים המים עולים למעלה, זה נקרא עלייה נימית.

מים טהורים לא מעבירים חשמל. אם מוסיפים מלח או חומרים אחרים, הם מעבירים זרם. אפשר לפצל מים לחשמל ולגזים בעזרת חשמל (תהליך שנקרא אלקטרוליזה).

כל היצורים החיים זקוקים למים. צמחים שואבים מים בשורשים. מים עוזרים לנשימה של דגים. הים גדול ויש בו רוב המים בכדור הארץ.

אנשים משתמשים במים לשתייה, בישול, ניקיון והשקיה. יש מקומות שאין בהם מים נקיים וזה בעיה גדולה. ביום ה־22 במרץ מציינים את יום המים.

בישראל לא תמיד יש הרבה מים. היום מייצרים מים גם בהתפלה. יש חברות שמנהלות את חלוקת המים במדינה.

זה כשחומרים מזיקים מתערבבים במים. זיהום פוגע בדגים ובאנשים. צריך לשמור על מקורות המים נקיים.