Hoofdtstuk 2 water (2.1 t/m 2.4)

§ 2.1 Watervoorziening

 Hoeveelheid water

water 100% = 1,4 miljard kubieke kilometer. Op de wereld bestaat 97,5% zout water en 2,5% zoet water.

• 69% gletsjers en permanente sneeuwlagen (124 060 000 km3)

• 30% zoet grondwater (105 530 000 km3)

• 0,3% zoet water in meren en rivieren (93 000 km3)

• 0,9% overig zoet water, zoals bodemvocht, landijs/ permafrost en moerassen (342 000 km3)

Beschikbare water

Per jaar valt 113 000 km3 liter water als regen of sneeuw op het land. Een deel daarvan verdampt en meer dan de helft stroomt ongebruikt via rivieren naar de oceaan terug. Bovendien valt een achtste deel op plaatsen waar het moeilijk beschikbaar is voor de mens. Dus blijven er 9000 tot 14000 km3 water voor de mens, dieren en planten.

 Waterbeheer

Ongeveer een vijfde deel van de wereldbevolking beschikt over te weinig schoonwater om in zijn behoefte te voorzien. Ongveer 80% van ons watergebruik is bestemd voor de landbouw, industrie en de energieproductie. Er zijn wel manieren om de watervoorraad in een bepaald gebied te benutten of te vergroten:

• De alleereerste stap is zuiniger met water omgaan. We kunnen vaak met veel minder water toe door bijvoorbeeld landbouwgronden efficiënter te bevloeien.

• We kunnen dammen aanleggen en reservoirs bouwen om het regenwater op te slaan. Daarvoor is veel geld en technische kennis nodig, maar er zijn ook nogal wat milieubezwaren.

• Oppervlaktewater kunnen we vanuit een ander gebied halen, maar de kosten voor het transport zijn erg hoog.

• Grondwater kan worden opgepompt, maar dan kan na verloop van tijd de bodem uitdrogen doordat het grondwaterpeil te veel daalt.

• Ten slotte stelt de chemie ons in staat om zout water te veranderen in zoet water (ontzouten). Er is immers genoeg water op de wereld. Een nadeel is dat de kosten van de techniek om te ontzouten erg hoog zijn. Het proces kost bovendien veel energie en dat brengt vaak meer koolstofdioxide in de lucht.

 Conflicten

Conflicten kunnen ontstaan door ongelijkheid van de verdeling van water. Als een rivier door meerdere landen stroomt en stroomopwaarts wordt veel water onttrokken, dan blijft er te weinig water voor de landen die meer stroomafwaarts liggen. Rivieren houden zich niet aan grenzen. Als er vervuiling van de rivier optreedt, hebben alle landen die stroomafwaarts liggen daar last van. Door slecht waterbeheer kunnen de naburige landen overlast ondervinden. Hierdoor gaan oorlogen ontstaan.

§ 2.2 De bijzondere stof water

Eigenschapppen van water

 – 1 Dichtheid:

De watermoleculen in ijs zitten verder van elkaar dan in water. Daardoor weegt één liter ijs minder dan één liter water. De dichtheid van ijs is dus kleiner dan de dichtheid van water. Daadoor drijft ijs altijd op water. En Dat is maar goed ook, want onder het ijs kunnen vissen in leven blijven!

– 2 Soortelijke warmte:

Water heeft een grote soortelijke warmte. Dat betekent dat er veel warmte nodig is om één kilogram water een graad warmer te maken. Als het water afkoelt, komt deze warmte weer vrij. Daardoor stijgt in de zomer de temperatuur van het oppervlaktewater maar heel langzaam en koelt het in de winter maar heel langzaam af. Die eigenschap van water zorgt ervoor dat er geen al te grote temperatuurschommelingen voorkomen bij gebieden met veel water, zoals Nederland.

 – 3 Hoog kookpunt:

We vergelijken het kookpunt van water met dat van methaan. Bij methaan werken er alleen vanderwaalskrachten tussen de moleculen. Vanderwaalskrachten zijn aantrekingskrachten tussen de moleculen. De sterkte van vanderwaalskrachten hangt af van de massa van de moleculen.

Watermoleculen hebben een kleinte positieve elektrische lading aan de ene kant van het molecuul en een kleine negatieve elektrische lading aan de andere kant. Je weet dat een positieve en een negatieve lading elkaar aantrekken. Dan zal de positieve kant van het ene watermolecuul dus ook de negatieve kant van het andere molecuul aantrekken. Deze elektrische krachten tussen de moleculen zijn veel sterker dan de vanderwaalskrachten. Bij het koken moeten de watermoleculen elkaar loslaten. Bij water is daar dus meer energie, warmte, voor nodig dan bij methaan. Daardoor is het kookpunt van water veel hoger dan dat van methaan.

– 4 Groot oplosvermogen:

Water is een heel goed oplosmiddel voor veel verschillende soorten stoffen. Water heeft dan ook een groot oplosvermogen. Zonder het goede oplosvermogen van water zouden hogere diersoorten niet kunnen leven.

 § 2.3 Water als oplosmiddel

 Wat gebeurt er bij het oplossen van een stof?

Wanneer een vaste stof oplost in een oplosmiddel worden niet alleen de bindingen tussen de moleculen van de stof verbroken, maar ook bindingen tussen de moleculenvan het oplosmiddel. Er ontstaan tijdens het oplossen nieuwe bindingen tussen moleculen van de stof en het oplosmiddel. Ander vloeistoffen die we gebruiken om iets mee op te lossen is wasbenzine en alcohol.

Oplossingen en suspensies

Een oplossing is een mengsel van vloeistoffen en andere stoffen waarvan de moleculen door elkaar zijn gehusseld. Een oplossing is altijd helder of doorzichtig. De oplossing van soda is kleurloos en de oplossing van jood in wasbenzine is paars.

Een suspensie is een mengsel dat bestaat uit korreltjes van een vaste stof die in een vloeistof zweeft. Een suspensie is altijd troebel of ondoorzichtig.

Oplosbaarheid

Onder de oplosbaarheid verstaan we het maximale aantal grammen van die stof dat je kunt oplossen in een kilogram van een bepaald oplosmiddel. Dat betekent dat de oplosbaarheid afhangt van het oplosmiddel. Glucose en citroenzuur hebben een oneindige grote oplosbaarheid. Als je van die stoffen een zeer grote hoeveelheid per kilogram water oplost, zul je merken dat de oplossing stroperig wordt.

Oplosbaarheid en temperatuur

Voor vaste stoffen geldt: hoe hoger de temperatuur van de vloeistof, des te groter is de oplosbaarheid.

Voor gassen geldt: hoe hoger de temperatuur, des te kleiner is de oplosbaarheid.

Kortom samengevat: de oplosbaarheid van een stof hangt dus af van de stof, het oplosmiddel en de temperatuur.