Строго кажано, во овој материјал накратко ќе разгледаме не само хемиски и физички својства на течна вода,но и својствата својствени за него воопшто како такви.
Повеќе за својствата на водата во цврста состојба можете да дознаете во написот - СВОЈСТВА НА ВОДАТА ВО ЦРВАТА СОСТОЈБА (читај →).
Водата е суперважна супстанца за нашата планета. Без него, животот на Земјата е невозможен, без него не се одвива ниту еден геолошки процес. Големиот научник и мислител Владимир Иванович Вернадски во своите дела напиша дека не постои таква компонента чие значење би можело „да се спореди со тоа во неговото влијание врз текот на главните, најстрашни геолошки процеси“. Водата е присутна не само во телото на сите живи суштества на нашата планета, туку и во сите материи на Земјата - во минералите, во карпите... Проучувањето на уникатните својства на водата постојано ни открива се повеќе нови тајни, ни поставува нови загатки и поставува нови предизвици.
Аномални својства на водата
Многумина физичките и хемиските својства на водатаизненадување и отпаѓаат од општите правила и обрасци и се аномални, на пример:
- Во согласност со законите утврдени со принципот на сличност, во рамките на науките како што се хемијата и физиката, би можеле да очекуваме дека:
- водата ќе врие на минус 70°C и ќе замрзне на минус 90°C;
- водата нема да капе од врвот на чешмата, туку ќе тече во тенок поток;
- мразот ќе потоне наместо да лебди на површината;
- повеќе од неколку зрна шеќер не би се раствориле во чаша вода.
- Површината на водата има негативен електричен потенцијал;
- Кога се загрева од 0°C до 4°C (поточно 3,98°C), водата се собира;
- Високиот топлински капацитет на течната вода е изненадувачки;
Како што е наведено погоре, во овој материјал ќе ги наведеме главните физички и хемиски својства на водата и ќе дадеме кратки коментари за некои од нив.
Физички својства на водата
ФИЗИЧКИ СВОЈСТВА се својства кои се појавуваат надвор од хемиските реакции.
Чистота на водата
Чистотата на водата зависи од присуството на нечистотии, бактерии, соли на тешки метали во неа..., за да се запознаете со толкувањето на поимот ЧИСТА ВОДА според нашата веб-страница, потребно е да ја прочитате статијата ЧИСТА ВОДА (читај → ).
Боја на вода
Бојата на водата зависи од хемискиот состав и механичките нечистотии
Како пример, да ја дадеме дефиницијата за „Боја на морето“ дадена од Големата советска енциклопедија.
Бојата на морето. Бојата што ја перцепира окото кога набљудувачот гледа на површината на морето Бојата на морето зависи од бојата на морската вода, бојата на небото, бројот и природата на облаците, висината на Сонцето над хоризонтот и други причини.
Концептот на бојата на морето треба да се разликува од концептот на бојата на морската вода. Бојата на морската вода се однесува на бојата што ја перцепира окото кога ја гледате морската вода вертикално над белата позадина. Само мал дел од светлосните зраци што се спуштаат на него се рефлектираат од површината на морето, остатокот од нив продира во длабочините, каде што се апсорбираат и се расфрлаат од молекули на вода, честички од суспендирани материи и ситни меурчиња од гас. Расфрланите зраци што се рефлектираат и излегуваат од морето го создаваат спектарот на бои.Молекулите на водата најмногу ги расфрлаат сините и зелените зраци. Суспендираните честички ги распрснуваат сите зраци речиси подеднакво. Затоа, морската вода со мала количина на суспендирана материја изгледа сино-зелена (боја на отворените делови на океаните), а со значителна количина суспендирана материја се појавува жолтеникаво-зелена (на пример, Балтичкото Море). Теоретската страна на доктрината за централна математика беше развиена од V. V. Shuleikin и C. V. Raman.
Голема советска енциклопедија. - М.: Советска енциклопедија. 1969-1978 година
Мирисот на вода
Мирис на вода - чистата вода обично нема мирис.
Јасност на вода
Транспарентноста на водата зависи од минералите растворени во неа и содржината на механички нечистотии, органски материи и колоиди:
ТРАНСПАРЕНТНОСТ НА ВОДАТА е способност на водата да пренесува светлина. Обично се мери со Secchi диск. Главно зависи од концентрацијата на суспендирани и растворени органски и неоргански материи во водата. Може нагло да се намали како резултат на антропогено загадување и еутрофикација на водните тела.
Еколошки енциклопедиски речник. - Кишињев И.И. Деду. 1989 година
ТРАНСПАРЕНТНОСТ НА ВОДАТА е способност на водата да пренесува светлосни зраци. Тоа зависи од дебелината на слојот на вода што го поминуваат зраците, присуството на суспендирани нечистотии, растворени материи итн. Во водата, црвените и жолтите зраци се апсорбираат посилно, а виолетовите зраци продираат подлабоко. Според степенот на проѕирност, по редослед на нејзино намалување се разликуваат водите:
- транспарентен;
- малку опалесцентен;
- опалесцентен;
- малку облачно;
- облачно;
- многу облачно.
Речник на хидрогеологија и инженерска геологија. - М.: Гостоптехиздат. 1961 година
Вкус на вода
Вкусот на водата зависи од составот на супстанциите растворени во неа.
Речник на хидрогеологија и инженерска геологија
Вкусот на водата е својство на водата што зависи од солите и гасовите растворени во неа. Постојат табели за вкусната концентрација на соли растворени во вода (во mg/l), на пример следнава табела (според персоналот).
Температура на водата
Точка на топење на водата:
ТОЧКА НА ТОПЕЊЕ - температурата на која супстанцијата се менува од ЦВРТНА во течна. Точката на топење на цврсто тело е еднаква на точката на замрзнување на течноста, на пример, точката на топење на мразот, O °C, е еднаква на точката на замрзнување на водата.
Точка на вриење на водата : 99,974°C
Научно-технички енциклопедиски речник
ТОЧКА на вриење, температура при која супстанцијата преминува од една состојба (фаза) во друга, односно од течност во пареа или гас. Точката на вриење се зголемува со зголемување на надворешниот притисок и се намалува со намалување на притисокот. Обично се мери при стандарден притисок од 1 атмосфера (760 mm Hg) Точката на вриење на водата при стандарден притисок е 100 °C.
Научно-технички енциклопедиски речник.
Тројна точка на вода
Тројна точка на вода: 0,01 °C, 611,73 Pa;
Научно-технички енциклопедиски речник
ТРОЈНА ТОЧКА, температура и притисок при кој сите три состојби на материјата (цврста, течна, гасна) можат да постојат истовремено. За вода, тројната точка се наоѓа на температура од 273,16 K и притисок од 610 Pa.
Научно-технички енциклопедиски речник.
Површинска напнатост на водата
Површинска напнатост на водата - ја одредува силата на адхезија на молекулите на водата едни со други, на пример, како оваа или онаа вода се апсорбира од човечкото тело зависи од овој параметар.
Цврстина на водата
Морски речник
ЦРТВИНА НА ВОДАТА (Вкочанетост на водата) - својство на водата што се измачува од содржината на соли на земноалкалните метали растворени во неа, гл. arr. калциум и магнезиум (во форма на бикарбонатни соли - бикарбонати), и соли на силни минерални киселини - сулфурна и хлороводородна. Л.В се мери во специјални единици, т.н. степени на цврстина. Степенот на цврстина е тежинската содржина на калциум оксид (CaO), еднаква на 0,01 g во 1 литар вода. Тврдата вода е несоодветна за напојување на котлите, бидејќи промовира силно формирање на бигор на нивните ѕидови, што може да предизвика изгорување на цевките на котелот. Котлите со голема моќност и особено висок притисок мора да се напојуваат со целосно прочистена вода (кондензат од парни мотори и турбини, прочистен со филтри од нечистотии од масло, како и дестилат подготвен во специјален апарат за испарување).
Морски речник Самоилов К.И. - М.-Л.: Државна поморска издавачка куќа на НКВМФ на СССР, 1941 година
Научно-технички енциклопедиски речник
ЦРТВИНА ВОДА, неможност на водата да формира пена со сапун поради соли растворени во него, главно калциум и магнезиум.
Вагата во котлите и цевките се формира поради присуството на растворен калциум карбонат во водата, кој влегува во водата при контакт со варовник. Во топла или врела вода, калциум карбонатот се таложи како тврди варовнички наслаги на површините во котлите. Калциум карбонат, исто така, го спречува сапунот од пена. Садот за јонска размена (3) е исполнет со гранули обложени со материјали што содржат натриум. со која водата доаѓа во контакт. Натриумовите јони, бидејќи се поактивни, ги заменуваат јоните на калциумот.Бидејќи натриумовите соли остануваат растворливи дури и кога се варат, бигорот не се формира.
Научно-технички енциклопедиски речник.
Структура на вода
Минерализација на водата
Минерализација на водата :
Еколошки енциклопедиски речник
МИНЕРАЛИЗАЦИЈА НА ВОДА - заситеност на водата со неоргански. (минерални) супстанции кои се наоѓаат во него во форма на јони и колоиди; вкупната количина на неоргански соли содржани главно во слатката вода, степенот на минерализација обично се изразува во mg/l или g/l (понекогаш во g/kg).
Еколошки енциклопедиски речник. - Кишињев: Главна редакција на Молдавската советска енциклопедија. И.И. Деду. 1989 година
Вискозност на водата
Вискозноста на водата го карактеризира внатрешниот отпор на течните честички на неговото движење:
Геолошки речник
Вискозноста на водата (течноста) е својство на течност што предизвикува појава на сила на триење при движење. Тоа е фактор кој го пренесува движењето од слоевите вода што се движат со голема брзина на слоеви со помала брзина. В. во. зависи од температурата и концентрацијата на растворот. Физички, се проценува со коефициент. вискозност, која е вклучена во голем број формули за движење на водата.
Геолошки речник: во 2 тома. - М.: Недра. Уредено од К. Н. Пафенголц и сор., 1978 г
Постојат два вида вискозност на водата:
- Динамичкиот вискозитет на водата е 0,00101 Pa s (на 20°C).
- Кинематичка вискозност на водата е 0,01012 cm 2/s (на 20°C).
Критична точка на водата
Критична точка на водата е нејзината состојба при одреден сооднос на притисок и температура, кога нејзините својства се исти во гасовитата и течната состојба (гасовита и течната фаза).
Критична точка на вода: 374°C, 22.064 MPa.
Диелектрична константа на водата
Диелектричната константа, генерално, е коефициент кој покажува колку е поголема силата на интеракција помеѓу два полнежи во вакуум отколку во одредена средина.
Во случај на вода, оваа бројка е невообичаено висока, а за статички електрични полиња е 81.
Топлински капацитет на вода
Топлински капацитет на вода - водата има изненадувачки висок топлински капацитет:
Еколошки речник
Топлинскиот капацитет е својство на супстанциите да апсорбираат топлина. Се изразува како количина на топлина што ја апсорбира супстанцијата кога се загрева за 1°C. Топлинскиот капацитет на водата е околу 1 cal/g, или 4,2 J/g. Топлинскиот капацитет на почвата (на 14,5-15,5°C) се движи (од песочна до тресетска почва) од 0,5 до 0,6 cal (или 2,1-2,5 J) по единица волумен и од 0,2 до 0,5 cal (или 0,8-2,1 Ј). ) по единица маса (g).
Еколошки речник. - Алма-Ата: „Наука“. Б.А. Биков. 1983 година
Научно-технички енциклопедиски речник
СПЕЦИФИЧЕН ТОПЛИНСКИ КАПАЦИТЕТ (симбол в), потребната топлина за да се подигне температурата на 1 kg супстанција за 1K. Се мери во J/K.kg (каде J е JOUL). Супстанциите со висока специфична топлина, како што е водата, бараат повеќе енергија за да ја подигнат нивната температура отколку супстанциите со ниска специфична топлина.
Научно-технички енциклопедиски речник.
Топлинска спроводливост на водата
Топлинската спроводливост на супстанцијата ја подразбира нејзината способност да спроведува топлина од нејзините потопли делови до нејзините постудени делови.
Преносот на топлина во вода се јавува или на молекуларно ниво, односно пренесен од молекули на вода, или поради движење / поместување на какви било волумени на вода - турбулентна топлинска спроводливост.
Топлинската спроводливост на водата зависи од температурата и притисокот.
Течност на водата
Течноста на супстанциите се подразбира како нивната способност да ја менуваат својата форма под влијание на постојан стрес или постојан притисок.
Флуидноста на течностите се определува и со подвижноста на нивните честички, кои во мирување не можат да го согледаат напрегањето на смолкнување.
Вода индуктивност
Индуктивноста ги одредува магнетните својства на кола со затворена електрична струја. Водата, со исклучок на некои случаи, спроведува електрична струја, и затоа има одредена индуктивност.
Густина на вода
Густината на водата се одредува според односот на нејзината маса и волумен на одредена температура. Прочитајте повеќе во нашиот материјал - ШТО Е ГУСТИНА НА ВОДАТА(читај →).
Компресибилност на водата
Стисливоста на водата е незначителна и зависи од соленоста на водата и притисокот. На пример, за дестилирана вода е 0,0000490.
Електрична спроводливост на водата
Електричната спроводливост на водата во голема мера зависи од количината на соли растворени во неа.
Радиоактивност на водата
Радиоактивноста на водата зависи од содржината на радон во неа, од еманацијата на радиумот.
Физичко-хемиски својства на водата
Речник на хидрогеологија и инженерска геологија
ФИЗИЧКИ И ХЕМИСКИ СВОЈСТВА НА ВОДАТА - параметри кои ги одредуваат физичко-хемиските карактеристики на природните води. Тие вклучуваат индикатори за концентрацијата на водородни јони (pH) и потенцијалот за оксидација-редукција (Eh).
Речник на хидрогеологија и инженерска геологија. - М.: Гостоптехиздат. Составен од А. А. Макавеев, уредник О. К. Ланге. 1961 година
Киселинско-базната рамнотежа на водата
Редокс потенцијал на водата
Потенцијалот за оксидација-намалување на водата (ORP) е способноста на водата да влезе во биохемиски реакции.
Хемиски својства на водата
ХЕМИСКИ СВОЈСТВА НА СУПСТАНЦИЈАТА се својства кои се јавуваат како резултат на хемиски реакции.
Подолу се прикажани хемиските својства на водата според учебникот „Основи на хемијата. Интернет учебник“ од А. В. Мануилова, В. И. Родионов.
Интеракција на водата со металите
Кога водата е во интеракција со повеќето метали, се јавува реакција која ослободува водород:
- 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (бустер);
- 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (врие);
- 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (само кога се загрева).
Не сите, туку само доволно активни метали можат да учествуваат во редокс реакции од овој тип. Најлесно реагираат алкалните и земноалкалните метали од групите I и II.
Интеракција на водата со неметали
Од неметалите, на пример, јаглеродот и неговото водородно соединение (метан) реагираат со вода. Овие супстанции се многу помалку активни од металите, но сепак се способни да реагираат со вода на високи температури:
- C + H2O = H2 + CO (висока топлина);
- CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (на висока температура).
Интеракција на водата со електрична струја
Кога е изложена на електрична струја, водата се распаѓа на водород и кислород. Ова е исто така редокс реакција, каде што водата е и оксидирачки и редукционен агенс.
Интеракција на водата со неметални оксиди
Водата реагира со многу неметални оксиди и некои метални оксиди. Ова не се редокс реакции, туку реакции на спојување:
SO2 + H2O = H2SO3 (сулфурна киселина)
SO3 + H2O = H2SO4 (сулфурна киселина)
CO2 + H2O = H2CO3 (јаглеродна киселина)
Интеракција на водата со металните оксиди
Некои метални оксиди можат да реагираат и со вода. Веќе видовме примери на такви реакции:
CaO + H2O = Ca(OH)2 (калциум хидроксид (гасена вар)
Не сите метални оксиди се способни да реагираат со вода. Некои од нив се практично нерастворливи во вода и затоа не реагираат со вода. На пример: ZnO, TiO2, Cr2O3, од кои, на пример, се подготвуваат водоотпорни бои. Железните оксиди се исто така нерастворливи во вода и не реагираат со неа.
Хидрати и кристални хидрати
Водата формира соединенија, хидрати и кристални хидрати, во кои молекулата на водата е целосно зачувана.
На пример:
- CuSO4 + 5 H2O = CuSO4.5H2O;
- CuSO4 е бела супстанца (безводен бакар сулфат);
- CuSO4.5H2O - кристален хидрат (бакар сулфат), сини кристали.
Други примери за формирање на хидрати:
- H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (хидрат на сулфурна киселина);
- NaOH + H2O = NaOH.H2O (хидрат на каустична сода).
Соединенијата кои ја врзуваат водата во хидрати и кристални хидрати се користат како средства за сушење. Со нивна помош, на пример, водената пареа се отстранува од влажниот атмосферски воздух.
Биосинтеза
Водата учествува во биосинтезата како резултат на што се формира кислород:
6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (под светлина)
Гледаме дека својствата на водата се разновидни и ги опфаќаат речиси сите аспекти на животот на Земјата. Како што формулираше еден од научниците... потребно е сеопфатно да се проучува водата, а не во контекст на нејзините поединечни манифестации.
При подготовката на материјалот, користени се информации од книгите - Ју. Интернет учебник“ од А. В. Мануилова, В. И. Родионов и други.
Водата е основа на животот на нашата планета. Сепак, што знаеме за неа? Оваа супстанца со едноставна хемиска формула може да се проучува бесконечно. Во текот на вековната историја на човековото постоење, водата зазема доминантно место. Затоа, брзајќи во пространоста на Универзумот, научниците се обидуваат да најдат извори на вода на други планети кои би станале доказ за биолошки живот. За жал, ваквите обиди сè уште се залудни. И покрај бројните студии и откритија, не сме докажале постоење на други цивилизации кои можеби се многукратно супериорни од нас во нивниот развој.
Водата е основата на нашето постоење
Ретко кој од нас го поставува прашањето: „Што е вода? Но, без него, човечкиот живот е едноставно невозможен. Науката вели дека шестмесечен човечки ембрион се состои од 97% вода, при раѓање неговата количина се намалува на 92%, телото
тинејџер содржи 80% од оваа супстанца, во зрелоста овие бројки се 70%, а во старост - само 60%. Има одредена шема во ова што ни овозможува да дојдеме на овој свет млади и полни со сила и да го оставиме, откако доживеавме длабока старост. Можете да се придржувате до секакви диети, целосно да се откажете од месото, лебот и млечните производи, но невозможно е да ја исклучите водата од вашата исхрана. Со силна жед, волуменот на водата во телото се намалува за 5-8%, додека лицето доживува халуцинации, функцијата на голтање е нарушена, видот и слухот се оштетени и се јавува несвестица. Посериозниот недостаток на течност може да чини здравје, па дури и живот. Важноста на водата за луѓето е толку голема што повеќе не можеме да го замислиме нашиот живот без оваа мултифункционална супстанција. И многумина од нас го земаат неговото присуство здраво за готово, заборавајќи да се грижат за овој животворен и исцелувачки извор. Водата е универзален растворувач за сите хранливи материи и минерали, како и за амино киселини и витамини. Тој е способен да ја регулира температурата на нашето тело, да ги отстранува отпадните производи и разните токсични компоненти од телото. Со помош на вода нашите мускули ја извршуваат својата главна функција - контрактилност. Не е за ништо што исхраната на спортистите секогаш содржи зголемена количина на течност. Што е водата во нашиот секојдневен живот? Ова е еден од основните и незаменливи прехранбени производи. Секое утро започнуваме со шолја ароматично кафе или свежо сварен чај, кои едноставно е невозможно да се подготват без вода, како и повеќето од вашите омилени јадења. Научниците докажаа дека за одржување на здравјето, едно лице треба да консумира до 2,5 литри течност дневно - ова ќе обезбеди добро здравје, ќе ја активира менталната активност и ќе даде сила.
Од каде доаѓа водата?
Нашата планета содржи околу 1500 милиони km 3 вода, од кои само 10% е свежа вода. Многу извори се наоѓаат под земјината кора на различни длабочини - тоа им овозможува да се поделат на подземни и
Во утробата на земјата, таквите базени имаат форма на чудни садови кои се опкружени со цврсти карпи и содржат вода под висок притисок. Резервоарите лоцирани на длабочина од неколку метри се широко користени како основа за бунари. Меѓутоа, таквата вода е постојано во контакт со горниот лабав слој на почвата, што ја прави контаминирана и не секогаш погодна за економски потреби. Глечерите на Антарктикот, лоцирани на Гренланд, се огромни извори на свежа вода. Покрај тоа, врнежите, кои се формираат поради испарувањето од природни извори, играат голема улога во нашите животи. Колку свежа вода добиваме од Светскиот океан секоја година користејќи различни физички и хемиски методи? Треба да се напомене дека најчесто луѓето за свои потреби ја користат водата од езерата и реките. Само Бајкал вреди! На крајот на краиштата, ова е најчистиот и најголемиот природен резервоар лоциран во пространоста на Русија. Ваквите тенкови немаат никаква вредност и се вистинско светско чудо. Повеќе од 6000 km 3 вода се наоѓаат во живите организми, вклучувајќи ги и растенијата. На овој начин природните водни ресурси се дистрибуираат низ нашата планета. Човекот постојано разменува течност со природата: преку пот, урина и ослободување на капки течност со дишењето. Сепак, малкумина го поставуваат прашањето: „Што ќе се случи ако таквата меѓусебна размена престане? Во овој случај ќе дојде до дехидрација - процесот Ќе почнеме да се чувствуваме слаби, ќе ни се зголеми пулсот, ќе се појави отежнато дишење и вртоглавица. Како резултат на тоа, може да се појават неповратни процеси во нервниот и кардиоваскуларниот систем, што ќе доведе до смрт на нашето тело.
Ако ја погледнете Земјата од вселената, ќе се изненадите колку неразумно е именувано ова небесно тело. Најсоодветно име за него е Вода. Не е за ништо што астронаутите ја споредија планетата со сина топка, бидејќи ултрамаринот е способен да ги потисне сите бои што се својствени на површината на земјата.
Океанот е мајка на сите живи организми, а многу научници инсистираат на тоа дека првиот живот би можел да потекнува од водната средина. Во релативно мал и затворен резервоар можеле да се акумулираат одредени органски материи, кои стигнале таму со помош на надојдените води. Таквите соединенија потоа биле концентрирани на внатрешната површина на слоевит минерал, кој може да дејствува како катализатор за реакции. Последователно, се појави нов непознат живот, кој луѓето допрва треба да го проучуваат. Денес, водата во природата се смета за најчеста супстанција, бидејќи повеќе од 70% од вкупната површина на земјината површина е окупирана од природни водни тела, а само околу 30% е копно. Водата е толку мултифункционална што луѓето научиле да ја користат во речиси сите области од нивниот живот. Сите сакаме да уживаме во топлиот песок крај морето и со нетрпение го очекуваме долгоочекуваниот одмор за да се вратиме во нежната прегратка на разиграните и нежни морски бранови.
Класи на природна вода
Водата се случува:
Свежо - 2,5%;
Солено - 97,5%;
Во форма на саламура.
Имајќи предвид дека приближно 75% од водата е замрзната на поларните капи и глечерите, околу 24% од подземните води се под земја, а 0,5% од влагата е дисперзирана во почвата, излегува дека најевтиниот и најпристапниот извор на вода за нас е езера, реки и други копнени водни тела. Страшно е да се мисли дека тие сочинуваат само околу 0,01% од светските резерви на вода. Затоа, на прашањето „што е вода? Можете безбедно да одговорите - ова е најскапоценото богатство на нашата планета.
Карактеристики на водата
Хемиската формула на водата е прилично едноставна - таа е комбинација на атом на кислород со два. Се чини дека може да биде поедноставно, но нема супстанција помистериозна. Водата е единствената супстанца што може да постои во природата во три состојби на агрегација: гасовита, цврста и течна, во зависност од притисокот и температурата. Оваа течност е од големо значење за појавата и одржувањето на животните процеси на Земјата, како и за формирање клима и релјеф.
Водата е најмобилната супстанција после воздухот. Таа постојано се движи, патува на многу долги растојанија. Кога е изложен на сончева топлина, се јавува од површината на растенијата, почвата, реките, резервоарите и морињата. На тој начин се создава водена пареа, која се собира во облаците и ја носи ветерот, по што паѓа на различни континенти во вид на снег или дожд. Треба да се напомене дека водата е способна да дава топлина без забележително намалување на нејзината температура, а со тоа да ја регулира климата. Молекуларната формула на водата покажува дека оваа супстанца има едноставна структура, но сепак се смета за малку проучена, бидејќи сè уште има многу неистражени необичности на оваа супстанца, кои можат да придонесат за одржување на животот на Земјата.
Физички својства на водата
Водата или хемиската супстанција се појавува како безбојна течност која нема ниту мирис ниту вкус. Во нормални услови, H2O (водата) останува во течна агрегатна состојба, додека слични водородни соединенија се гасови. Сето ова може да се објасни со посебните карактеристики на атомите кои ги сочинуваат молекулите и присуството на врски меѓу нив.
Капка вода се состои од молекули кои се привлечени од спротивни полови, со што се формираат поларни врски кои не можат да се прекинат без напор. Секоја молекула содржи водороден јон, кој е толку мал што може да навлезе во обвивката на негативниот атом на кислород што се наоѓа во соседната молекула. Како резултат на тоа, се формира водородна врска. Дијаграмот на водата покажува дека секоја молекула има силна врска со четири соседни молекули, од кои две се формирани од атоми на кислород, а другите две од атоми на водород. Покрај тоа, водата има високо ниво на ова својство, таа е само втора по живата. Релативната вискозност на H2O се одредува со фактот што водородните соединенија не дозволуваат молекулите да се движат со различна брзина. Од истите причини, водата се смета за одличен растворувач, бидејќи секоја молекула на растворената супстанција веднаш е опкружена со молекули на вода, и тоа во големи количини. Во овој случај, позитивно наелектризираните молекуларни области на поларната супстанција привлекуваат атоми на кислород, а негативно наелектризираните атоми на водород.
Со што реагира водата?
Ова се следниве супстанции:
Активни метали (калциум, калиум, натриум, бариум и многу повеќе);
Халогени (хлор, флуор) и интерхалогени соединенија;
Анхидриди на неоргански и карбоксилни киселини;
Активни органометални соединенија;
Карбиди, нитриди, фосфиди, силициди, хидриди на активни метали;
Силани, борани;
Јаглерод субоксид;
Благородни гасни флуориди.
Што се случува кога се загрева?
Водата реагира:
Со магнезиум, железо;
Со метан, јаглен;
Со алкил халиди.
Што се случува во присуство на катализатор?
Водата реагира:
Со алкени;
Со ацетилен;
Со нитрили;
Со амиди;
Со естри на карбоксилни киселини.
Густина на вода
Формулата за густината на водата наликува на парабола со специфично теме на температура од 3,98 степени. Со такви индикатори, густината на оваа хемикалија е 1000 kg/m3. Во резервоар, густината на водата е под влијание на фактори како што се температурата, соленоста, присуството на соли и притисокот на горните слоеви. Науката докажа дека колку е повисока температурата, толку е поголем волуменот на супстанцијата и помала нејзината густина. Водата го има истото својство, но во опсег од 0 o C до 4 o C не држи, бидејќи со зголемување на температурата волуменот почнува да се намалува. Доколку во водата нема растворени гасови, таа може да се излади на температура од -70 o C без да се претвори во мраз. На ист начин, можете да ја доведете оваа супстанца на температура од 150 o C и нема да зоврие. И покрај фактот дека формулата на водата е многу едноставна, нејзините својства ги натераа луѓето да го обожаваат овој моќен елемент многу милениуми.
Здравствени придобивки од водата
Сите ткива на човечкото тело се направени од вода: мускули, коски, бели дробови, срце,
бубрезите, црниот дроб, кожата и масното ткиво. Стаклестото тело на окото содржи најмногу течност, имено 99%, а најмала количина, приближно 0,2%, содржи забната глеѓ. Мозокот е богат и со содржина на вода, бидејќи без оваа супстанца нема да можеме да размислуваме и да формираме информации. Сите биохемиски реакции што се случуваат во телото можат да се одвиваат оптимално само со доволно снабдување со вода, инаку крајните производи на метаболизмот ќе се акумулираат во ткивата и клетките, што ќе доведе до развој на многу сериозни болести. За да се избегне ова, неопходно е да се одржува соодветна потрошувачка на вода.
Улогата на водата во телото
Водата помага:
Транспорт на хранливи материи, микроелементи и кислород до различни органи и ткива;
Отстранување на отпад, токсини и соли;
Нормализација на пренос на топлина;
Регулирање на хематопоеза и крвен притисок;
Ги подмачкува зглобовите и мускулите.
Симптоми на дехидрација
Кога се јавува дехидрација, се јавуваат следниве феномени:
Поспаност, слабост;
Сува уста, отежнато дишење;
Треска, главоболка;
Повреда на логично размислување, несвестица;
Мускулни грчеви;
Халуцинации;
Затапување на видот и слухот;
Формирање на холестеролни плаки, влошување на протокот на крв;
Болки во зглобовите.
Можни болести поради дехидрација и внес на вода
Може да се развијат следниве болести:
Горушица, гастритис, запек;
Формирање на камења во жолчката;
Дебелината.
Се препорачува да се пие до 2,5 литри течност дневно, вклучувајќи ја и онаа содржана во течната храна. Ако некој пуши, јаде месо, пие алкохол и кафе, треба да го зголеми дневниот внес на вода, бидејќи овие тенденции придонесуваат за зголемена дехидрација. По добар ноќен одмор, сите витални процеси во нашето тело добиваат сила, поради што треба да го поддржите вашето тело и да му создадете дополнителна резерва на вода. Во текот на денот, кога имаме врв на активност, подобро е да се зема течност во мали порции за да не се преоптоварат внатрешните системи и органи. Вечерта треба да ги отстраните сите ограничувања и да пиете колку сакате, се разбира доколку нема здравствени проблеми.
Дали треба да ја пиете вашата храна?
Дневниот внес на вода треба да се распределува рамномерно, особено е корисно да се пие малку течност пред оброците за да се нормализираат метаболичките процеси и процесите на чистење, како и да се намали концентрацијата во крвта и нивото на холестерол. Лекарите не препорачуваат да се пие храна со храна, бидејќи во овој случај гастричниот сок се разредува и процесот на варење на храната се забавува. Недостатокот на вода во телото може да доведе до стрес, предизвикувајќи сигнали за глад да се испраќаат до мозокот иако личноста неодамна јадела. Како резултат на тоа, тој повторно ќе јаде наместо да ги надополнува резервите на течност. Во овој момент, вишокот хранливи материи ќе почнат да се складираат како маснотии, што во иднина може негативно да влијае на вашата целокупна состојба. Пиењето доволно вода дневно може да го потисне гладот и да ја намали количината на храна што ја консумирате, особено мрсната храна. Треба да се напомене дека соковите и чајот не можат целосно да ја заменат чистата вода, бидејќи содржат активни супстанции кои можат да го нарушат хемискиот состав на нашето тело. Газираните пијалоци, кои содржат штетни хемиски соединенија, може да предизвикаат дополнителна дехидрација.
1. Во телото на животните и растенијата, просечната количина на вода е повеќе од 50%.
2. Земјината обвивка содржи 10 пати повеќе вода од Светскиот океан.
3. Просечната длабочина на Светскиот океан е 3,6 km, покрива до 71% од целата површина на Земјата и содржи околу 97,6% од слободните резерви на вода.
4. Во отсуство на испакнатини и вдлабнатини на Земјата, површината на водата би се издигнала над копното за 3 километри.
5. Доколку се стопат сите глечери, нивото на водата би се покачило за 64 m, како резултат на што би била поплавена 1/8 од земјиштето.
6. има просечна соленост од 35%, што му овозможува да замрзне на температура од -1,91 o С.
7. Во некои случаи, водата може да замрзне на температури над нулата.
8. Внатре во наноцевките се менува формулата на водата, нејзините молекули добиваат нова состојба, што овозможува течноста да се шири дури и при нулта температура.
9. Водата може да рефлектира до 5% од сончевите зраци, а снегот - повеќе од 85%, но само 2% од дневната светлина може да навлезе под мразот.
10. Чистата океанска вода е сина, што се должи на нејзината селективна апсорпција и дисперзија.
11. Користејќи капки вода што капе од чешма, можете да репродуцирате напон од околу 10 киловолти.
12. Водата е една од ретките природни материи што може да се прошири кога се менува од течна во цврста.
13. а водата може да гори во комбинација со флуор, таквите смеси стануваат експлозивни во високи концентрации.
Конечно
Што е вода? Ова е разновидно, иако наједноставно соединение, кое е главниот градежен материјал на нашата планета. Ниту еден жив организам не може да живее без вода. Таа е извор на енергија, носител на информации и вистинско складиште на здравје. Дури и нашите далечни предци верувале во чудотворната моќ на водата и ги користеле нејзините лековити квалитети во лекувањето на многу болести. Задачата на нашата генерација е да го зачува овој прекрасен елемент во неговата недопрена состојба. Можеме многу да направиме за нашите потомци да се чувствуваат релативно безбедно. Со зачувување на водата, ќе спасиме живот на нашата прекрасна и топла планета. Луѓе, штедете вода! Не може да се замени ниту со сите богатства на светот. Водата е одраз на состојбата на нашата планета, нејзиното срце и животворна сила.
(чл. конвенција)
(на 20 °C)
71% од површината е вода
Водата е од клучно значење во создавањето и одржувањето на животот на Земјата, во хемиската структура на живите организми, во формирањето на климата и времето.
Физички и хемиски својства
Физички својства
Водата има голем број необични карактеристики:
Сите овие карактеристики се поврзани со присуството на водородни врски. Поради големата разлика во електронегативноста помеѓу атомите на водород и кислород, електронските облаци се силно пристрасни кон кислородот. Поради ова, како и фактот што водородниот јон нема внатрешни електронски слоеви и е мал по големина, може да навлезе во електронската обвивка на негативно поларизиран атом на соседната молекула. Поради ова, секој атом на кислород е привлечен од атомите на водород на други молекули и обратно. Секоја молекула на вода може да учествува во најмногу четири водородни врски: 2 водородни атоми - секој во еден, и атом на кислород - во два; Во оваа состојба, молекулите се во леден кристал. Кога мразот се топи, некои од врските се прекинуваат, што овозможува молекулите на водата да бидат поцврсто спакувани; Кога водата се загрева, врските продолжуваат да се кршат и нејзината густина се зголемува, но на температури над 4 °C овој ефект станува послаб од термичката експанзија. За време на испарувањето, сите преостанати врски се скршени. Раскинувањето на врските бара многу енергија, па оттука и високата температура и специфичната топлина на топење и вриење и високиот топлински капацитет. Вискозноста на водата се должи на фактот што водородните врски ги спречуваат молекулите на водата да се движат со различни брзини.
Капка удирајќи ја површината на водата
Од слични причини, водата е добар растворувач за поларните материи. Секоја молекула на растворената супстанца е опкружена со молекули на вода, а позитивно наелектризираните делови од молекулата на растворената супстанција привлекуваат атоми на кислород, а негативно наелектризираните делови привлекуваат атоми на водород. Бидејќи молекулата на водата е мала по големина, многу молекули на вода можат да ја опкружат секоја молекула на растворена супстанција.
Ова својство на водата го користат живите суштества. Во жива клетка и во меѓуклеточниот простор, растворите на различни супстанции во водата комуницираат. Водата е неопходна за животот на сите едноклеточни и повеќеклеточни живи суштества на Земјата без исклучок.
Чистата (без нечистотии) вода е добар изолатор. Во нормални услови, водата е слабо дисоцирана и концентрацијата на протони (поточно, јони на хидрониум 3+) и јони на хидроксил е 0,1 µmol/l. Но, бидејќи водата е добар растворувач, одредени соли речиси секогаш се раствораат во неа, односно во водата има позитивни и негативни јони. Благодарение на ова, водата спроведува струја. Електричната спроводливост на водата може да се користи за да се одреди нејзината чистота.
Агрегирани состојби
Хемиски својства
Водата е најчестиот растворувач на Земјата, кој во голема мера ја одредува природата на копнената хемија како наука. Поголемиот дел од хемијата, на својот почеток како наука, започна токму како хемија на водени раствори на супстанции. Понекогаш се смета како амфолит - и киселина и база во исто време (катјон H+ анјон OH-). Во отсуство на туѓи материи во водата, концентрацијата на јони на хидроксид и водородни јони (или јони на хидрониум) е иста, pK a ≈ прибл. 16.
Самата вода е релативно инертна во нормални услови, но нејзините високополарни молекули солват јони и молекули и формираат хидрати и кристални хидрати. Солволизата, а особено хидролизата, се јавува во жива и нежива природа и е широко користена во хемиската индустрија.
Вода во природа
Истражување на водата
Хидрологија
Хидрологијата е поделена на океанологија, копнена хидрологија и хидрогеологија.
Океанологијата е поделена на океанска биологија, океанска хемија, геологија на океаните, физичка океанологија и интеракции океан-атмосфера.
Хидрологијата на земјиштето е поделена на речна хидрологија ( речна хидрологија, потамологија), езерска наука (лимнологија), мочуришта, глациологија.
Биолошка улога
Водата игра единствена улога како супстанца која ја одредува можноста за постоење и самиот живот на сите суштества на Земјата. Дејствува како универзален растворувач во кој се случуваат основните биохемиски процеси на живите организми. Единственоста на водата лежи во фактот што таа доста добро ги растворува и органските и неорганските материи, обезбедувајќи висока стапка на хемиски реакции и, во исто време, доволна сложеност на добиените сложени соединенија. Благодарение на
100 mmHg чл. на 54 °C
Историја на откривање
Тешките водородни молекули на вода првпат беа откриени во природна вода од Харолд Ури во 1932 година, за што научникот беше награден со Нобеловата награда за хемија во 1934 година. И веќе во 1933 година, Гилберт Луис изолираше чиста тешка водородна вода. При електролиза на обична вода, која содржи, заедно со обичните молекули на вода, мала количина на молекули на тешка (D 2 O) и полутешка (HDO) вода формирана од тешкиот изотоп на водород, остатокот постепено се збогатува со молекулите на овие соединенија. Од таков остаток, откако многупати ја повторил електролизата, Луис во 1933 година бил првиот што изолирал мала количина вода, која се состои речиси 100% од молекули на кислородно соединение со деутериум и наречено тешко. Овој метод на производство на тешка вода останува главен денес, иако се користи главно во последната фаза на збогатување од 5-10% до >99% (види подолу).
По откривањето на нуклеарната фисија кон крајот на 1938 година и реализацијата на можноста за користење на верижни реакции на нуклеарна фисија предизвикани од неутрони, се појави потребата за модератор на неутрони - супстанца која може ефективно да ги забави неутроните без да ги изгуби во реакциите на фаќање. Неутроните најефективно се модерирани од лесните јадра, а најефективниот модератор би бил обичните јадра на водород (протиум), но тие имаат висок пресек на зафаќање неутрони. Спротивно на тоа, тешкиот водород зафаќа многу малку неутрони (термичкиот пресек на протиумот за фаќање на неутрони е повеќе од 100 илјади пати поголем од оној на деутериумот). Технички, најзгодното соединение на деутериум е тешката вода, а може да послужи и како течност за ладење, отстранувајќи ја генерираната топлина од областа каде што се случува верижната реакција на фисија. Од најраните времиња на нуклеарната енергија, тешката вода стана важна компонента во некои реактори, како за производство на енергија, така и за оние дизајнирани да произведуваат изотопи на плутониум за нуклеарно оружје. Овие таканаречени реактори за тешка вода имаат предност што можат да работат на природен (незбогатен) ураниум без употреба на графитни модератори, што за време на деактивирањето може да претставува опасност од експлозија на прашина и да содржи индуцирана радиоактивност (јаглерод-14 и голем број други радионуклиди ). Сепак, повеќето модерни реактори користат збогатен ураниум со нормална „лесна вода“ како модератор, и покрај делумното губење на умерени неутрони.
Производство на тешка вода во СССР
| Параметар | D2O | ХДО | H2O |
|---|---|---|---|
| Точка на топење, °C | 3,82 | 2,04 | 0,00 |
| Точка на вриење, °C | 101,4 | 100,7 | 100,0 |
| Густина на 20 °C, g/cm³ | 1,1056 | 1,054 | 0,9982 |
| Температура на максимална густина, °C | 11,6 | 4,0 | |
| Вискозитет на 20 °C, центипоис | 1,2467 | 1,1248 | 1,0016 |
| Површински напон на 25 °C, динам cm | 71,87 | 71,93 | 71,98 |
| Моларно намалување на волуменот при топење, cm³/mol | 1,567 | 1,634 | |
| Моларна топлина на фузија, kcal/mol | 1,515 | 1,436 | |
| Моларна топлина на испарување, kcal/mol | 10,864 | 10,757 | 10,515 |
| на 25 °C | 7,41 | 7,266 | 7,00 |
Да се биде во природа
Во природните води, има еден атом на деутериум на секои 6400-7600 атоми на протиум. Речиси сето тоа е содржано во молекулите на DHO, една таква молекула опфаќа 3200-3800 молекули лесна вода. Само многу мал дел од атомите на деутериум формираат молекули на тешка вода D 2 O, бидејќи веројатноста два атоми на деутериум да се сретнат во една молекула во природата е мала (приближно 0,5⋅10-7). Со вештачко зголемување на концентрацијата на деутериум во водата, оваа веројатност се зголемува.
Биолошка улога и физиолошки ефекти
Тешката вода е само малку токсична, хемиските реакции во нејзината околина се нешто побавни во споредба со обичната вода, а водородните врски кои вклучуваат деутериум се нешто посилни од вообичаеното. Експериментите врз цицачи (глувци, стаорци, кучиња) покажаа дека замената на 25% од водородот во ткивата со деутериум доведува до стерилитет, понекогаш неповратен. Повисоките концентрации доведуваат до брза смрт на животното; Така, цицачите кои пиеле тешка вода една недела умреле кога половина од водата во нивните тела била деутерирана; рибите и без'рбетниците умираат само кога водата во телото е 90% деутерирана. Протозоите се способни да се прилагодат на 70% раствор на тешка вода, а алгите и бактериите можат да живеат дури и во чиста тешка вода. Едно лице може да пие неколку чаши тешка вода без видлива штета по здравјето; целиот деутериум ќе се отстрани од телото за неколку дена. Така, во еден од експериментите за проучување на врската помеѓу вестибуларниот апарат и неволните движења на очите (нистагмус), од волонтерите беше побарано да пијат од 100 до 200 грама тешка вода; како резултат на апсорпција на погуста тешка вода од купулата (желатинозна структура во полукружните канали), нејзината неутрална пловност во ендолимфата на каналите е нарушена и се јавуваат мали нарушувања во просторната ориентација, особено нистагмус. Овој ефект е сличен на оној што се јавува при пиење алкохол (сепак, во вториот случај, густината на купулата се намалува, бидејќи густината на етил алкохолот е помала од густината на водата).
Така, тешката вода е многу помалку токсична од, на пример, кујнската сол. Тешка вода се користи за лекување на хипертензија кај луѓето во дневни дози кои се движат од 10 до 675 g D 2 O на ден.
Човечкото тело содржи како природна нечистотија исто количество деутериум како 5 грама тешка вода; Овој деутериум главно се наоѓа во HDO полутешката вода молекули, како и во сите други биолошки соединенија кои содржат водород. [ ]
Некои информации
Ве молиме внесете ги информациите во енциклопедиска форма и дистрибуирајте ги до соодветните делови од статијата. Според одлуката на Арбитражниот комитет на Википедија, пожелно е списоците да се засноваат на секундарни резимеа кои содржат критериуми за вклучување на елементи во списокот. |
Тешка вода се акумулира во остатоците од електролит при повторена електролиза на вода. На отворено, тешката вода брзо ја апсорбира пареата од обичната вода, така што можеме да кажеме дека е хигроскопна. Производството на тешка вода е многу енергетско интензивно, така што неговата цена е доста висока. Во 1935 година, веднаш по откривањето на тешката вода, нејзината цена беше приближно 19 долари за грам. Во моментов, тешката вода со содржина на деутериум од 99 т.%, што ја продаваат добавувачите на хемиски реагенси, чини околу 1 евро за грам при купување 1 кг, но оваа цена се однесува на производ со контролиран и гарантиран квалитет на хемискиот реагенс; со пониски барања за квалитет, цената може да биде пониска за ред на големина.
Апликација
Најважната особина на тешката водородна вода е тоа што практично не апсорбира неутрони, затоа се користи во нуклеарни реактори до умерени неутрони и како течност за ладење. Исто така се користи како индикатор за изотоп во хемијата, биологијата и хидрологијата, земјоделската хемија итн. (вклучително и во експерименти со живи организми и во дијагностички студии на луѓе). Во физиката на честички, тешката вода се користи за откривање на неутрина; Така, најголемиот сончев детектор за неутрино SNO (Канада) содржи 1000 тони тешка вода.
Деутериумот е нуклеарно гориво за енергетскиот сектор на иднината, базирано на контролирана термонуклеарна фузија. Се очекува реакцијата да ја изведат првите енергетски реактори од овој тип D + T → 4 He + n + 17,6 MeV .
Во некои земји (на пример, Австралија), комерцијалната циркулација на тешка вода е предмет на владини ограничувања, што е поврзано со теоретската можност за нејзина употреба за создавање „неовластени“ природен ураниумски реактори погодни за производство на плутониум од типот на оружје.
Други видови на тешка вода
Полутешка вода
Се разликува и полутешка вода (позната и како вода од деутериум, монодеутериум вода, деутериум хидроксид), во кој само еден водороден атом е заменет со деутериум. Формулата на таквата вода е напишана на следниов начин: DHO или ²HHO. Треба да се напомене дека водата, која има формален состав на DHO, поради реакциите на размена на изотопи, всушност ќе се состои од мешавина на молекули DHO, D 2 O и H 2 O (во сооднос од приближно 2: 1: 1). . Оваа точка важи и за THO и TDO.
Супер тешка вода
Супертешката вода содржи тритиум, кој има полуживот од повеќе од 12 години. Според неговите својства, супертешката вода ( T2O) уште позабележително се разликува од вообичаеното: врие на 104 °C, замрзнува на +9 °C и има густина од 1,21 g/cm³. Сите девет варијанти на супертешка вода се познати (односно, добиени во форма на повеќе или помалку чисти макроскопски примероци): THO, TDO и T 2 O со секој од трите стабилни изотопи на кислород (16 O, 17 O и 18 O ). Понекогаш супертешката вода едноставно се нарекува тешка вода ако тоа не предизвикува конфузија. Супертешката вода има висока радиотоксичност.
Тешки модификации на изотоп на кислород на водата
Термин тешка водаисто така се користи во однос на тешката кислородна вода, во која вообичаениот лесен кислород 16 O се заменува со еден од тешките стабилни изотопи 17 O или 18 O. Тешките изотопи на кислород постојат во природна мешавина, затоа природната вода секогаш содржи мешавина од двете тешки модификации на кислород. Нивните физички својства се исто така малку различни од оние на обичната вода; Така, точката на замрзнување на 1 H 2 18 O е +0,28 °C.
Тешката кислородна вода, особено 1 H 2 18 O, се користи во дијагнозата на онколошки заболувања (од неа се добива изотоп на флуор-18 на циклотрон, кој се користи за синтеза на лекови за дијагноза на онколошки заболувања, во особено 18-fdg).
Вкупен број на изотопски модификации на водата
Ако ги броите сите можни нерадиоактивнисоединенија со општа формула H 2 O, тогаш вкупниот број на можни изотопски модификации на водата е само девет (бидејќи има два стабилни изотопи на водород и три на кислород):
- H 2 16 O - лесна вода, или само вода
- H 2 17 O
- H 2 18 O - тешка кислородна вода
- HD 16 O - полутешка вода
- HD 17 О
- HD 18 O
- D 2 16 O - тешка вода
- Д 2 17 О
- Д 2 18 О
Земајќи го предвид тритиумот, нивниот број се зголемува на 18:
- Т 2 16 О - супертешка вода
- Т 2 17 О
- Т 2 18 О
- ДТ 16 О
- ДТ 17 О
- ДТ 18 О
- ХТ 16 О
- ХТ 17 О
- ХТ 18 О
Така, освенвообичаена, најчеста по природа „лесна“ вода 1 H 2 16 O, има вкупно 8 нерадиоактивни (стабилни) и 9 радиоактивни „тешки води“.
Водата е една од најчестите материи во природата (хидросферата зазема 71% од површината на Земјата). Водата игра витална улога во геологијата и историјата на планетата. Без вода, живите организми не можат да постојат. Факт е дека човечкото тело е речиси 63% - 68% вода. Речиси сите биохемиски реакции во секоја жива клетка се реакции во водени раствори... Повеќето технолошки процеси се одвиваат во раствори (најчесто водени) во хемиската индустрија, во производството на лекови и прехранбени производи. А во металургијата водата е исклучително важна и не само за ладење. Не е случајно што хидрометалургијата - екстракција на метали од руди и концентрати со помош на раствори на различни реагенси - стана важна индустрија.
Вода, немаш боја, вкус, мирис,
не може да се опише, уживаш,
не знаејќи што си. Невозможно е да се каже
што е неопходно за животот: ти си самиот живот.
Не исполнуваш со радост,
што не може да се објасни со нашите чувства.
Со тебе нашата сила се враќа,
од кого веќе се поздравивме.
По твојата благодат тие повторно почнуваат во нас
клокотат сувите извори на нашите срца.
(А. де Сент-Егзипери. Планетата на луѓето)
Напишав есеј на тема „Водата е најневеројатната супстанција на светот“. Ја избрав оваа тема затоа што е најрелевантна тема, бидејќи водата е најважната супстанција на Земјата без која не може да постои жив организам и не може да се појават биолошки, хемиски реакции или технолошки процеси.
Водата е најневеројатната супстанција на Земјата
Водата е позната и необична супстанција. Познатиот советски научник академик И.В. Петрјанов ја нарече својата популарна научна книга за водата „најнеобичната супстанција на светот“. И „Забавна физиологија“, напишана од докторот по биолошки науки Б.Ф. Сергеев, започнува со поглавје за водата - „Супстанцијата што ја создала нашата планета“.
Научниците се апсолутно во право: не постои супстанција на Земјата што ни е поважна од обичната вода, а во исто време не постои друга супстанција чии својства би имале толку многу противречности и аномалии колку нејзините својства.
Речиси 3/4 од површината на нашата планета е окупирана од океани и мориња. Тврдата вода - снег и мраз - покрива 20% од земјата. Климата на планетата зависи од водата. Геофизичарите тврдат дека Земјата одамна би се оладила и би се претворила во безживотно парче камен да не била водата. Има многу висок топлински капацитет. Кога се загрева, апсорбира топлина; ладејќи го дава. Водата на Земјата и апсорбира и враќа многу топлина и со тоа ја „израмнува“ климата. А она што ја штити Земјата од космичкиот студ се тие молекули на вода кои се расфрлани во атмосферата - во облаци и во форма на пареа... Без вода не можете - ова е најважната материја на Земјата.
Структура на молекула на вода
Однесувањето на водата е „нелогично“. Излегува дека преминот на водата од цврста во течна и гасна се случува на температури многу повисоки отколку што би требало да биде. Најдено е објаснување за овие аномалии. Молекулата на водата H 2 O е изградена во форма на триаголник: аголот помеѓу двете врски кислород-водород е 104 степени. Но, бидејќи двата атоми на водород се наоѓаат на иста страна на кислородот, електричните полнежи во него се дисперзирани. Молекулата на водата е поларна, што е причина за посебната интеракција помеѓу нејзините различни молекули. Атомите на водород во молекулата H 2 O, кои имаат делумно позитивен полнеж, комуницираат со електроните на атомите на кислород на соседните молекули. Оваа хемиска врска се нарекува водородна врска. Ги комбинира молекулите H 2 O во уникатни полимери со просторна структура; рамнината во која се наоѓаат водородните врски е нормална на рамнината на атомите на истата молекула H 2 O. Интеракцијата помеѓу молекулите на водата првенствено ги објаснува ненормално високите температури на нејзиното топење и вриење. Мора да се обезбеди дополнителна енергија за да се олабават и потоа да се уништат водородните врски. И оваа енергија е многу значајна. Ова е причината зошто, патем, топлинскиот капацитет на водата е толку висок.
Какви врски има H 2 O?
Молекулата на вода содржи две поларни ковалентни врски H-O.
Тие се формираат поради преклопување на два едноелектронски p облаци на атомот на кислород и едноелектронски S облаци од два атоми на водород.
Во молекулата на водата, атомот на кислород има четири електронски парови. Двајца од нив се вклучени во формирањето на ковалентни врски, т.е. се обврзувачки. Останатите два електронски парови не се врзуваат.
Во една молекула има четири полни полнежи: два се позитивни и два се негативни. Позитивните полнежи се концентрирани на атоми на водород, бидејќи кислородот е повеќе електронегативен од водородот. Двата негативни пола доаѓаат од два неврзувачки електронски пара кислород.
Таквото разбирање на структурата на молекулата овозможува да се објаснат многу својства на водата, особено структурата на мразот. Во ледената кристална решетка, секоја молекула е опкружена со четири други. На рамна слика, ова може да се претстави на следниов начин:
 |  |
Дијаграмот покажува дека врската помеѓу молекулите се врши преку атом на водород:
Позитивно наелектризираниот водороден атом на една молекула на вода се привлекува кон негативно наелектризираниот атом на кислород на друга молекула на вода. Оваа врска се нарекува водородна врска (се означува со точки). Јачината на водородната врска е приближно 15-20 пати послаба од ковалентна врска. Затоа, водородната врска лесно се раскинува, што се забележува, на пример, при испарување на водата.
Структурата на течната вода наликува на мразот. Во течна вода, молекулите се исто така поврзани едни со други преку водородни врски, но структурата на водата е помалку „цврста“ од онаа на мразот. Поради термичкото движење на молекулите во водата, некои водородни врски се прекинуваат, а други се формираат.
Физички својства на H 2 O
Вода, H 2 O, без мирис, без вкус, безбојна течност (сина во дебели слоеви); густина 1 g/cm 3 (на 3,98 степени), t pl = 0 степени, t вриење = 100 степени.
Постојат различни видови на вода: течна, цврста и гасовита.
Водата е единствената супстанца во природата која, под копнени услови, постои во сите три состојби на агрегација:
течност - вода
тешко - мраз
гасовита - пареа
Советскиот научник В.И. Вернадски напиша: „Водата се издвојува во историјата на нашата планета. Не постои природно тело што би можело да се спореди со неа во неговото влијание врз текот на главните, најамбициозните геолошки процеси. Не постои земна супстанција - карпа минерал, живо тело, кое не би го содржи. Сета земна материја е проникната и опфатена со него“.
Хемиски својства на H 2 O
Помеѓу хемиските својства на водата особено се важни способноста на нејзините молекули да се дисоцираат (распаѓаат) во јони и способноста на водата да раствори супстанции од различна хемиска природа. Улогата на водата како главен и универзален растворувач се одредува првенствено од поларитетот на нејзините молекули (поместување на центрите на позитивни и негативни полнежи) и, како последица на тоа, нејзината исклучително висока диелектрична константа. Спротивните електрични полнежи, а особено јоните, се привлекуваат еден кон друг во вода 80 пати послабо отколку што би биле привлечени во воздухот. Силите на взаемно привлекување помеѓу молекулите или атомите на телото потопено во вода се исто така послаби отколку во воздухот. Во овој случај, термичкото движење е полесно да ги одвои молекулите. Ова е причината зошто настанува растворање, вклучувајќи многу тешко растворливи материи: капка го троши каменот...
Дисоцијација (распаѓање) на молекулите на водата во јони:
H 2 O → H + +OH, или 2H 2 O → H 3 O (хидрокси јон) + OH
во нормални услови тоа е крајно незначително; Во просек, една молекула од 500.000.000 се дисоцира.Мора да се има на ум дека првата од дадените равенки е чисто условна: протон H лишен од електронска обвивка не може да постои во водена средина. Тој веднаш се комбинира со молекула на вода. формирање на хидрокси јон H 3 O. Се смета дека соработниците на молекулите на водата всушност се распаѓаат во многу потешки јони, како на пример,
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4, а реакцијата H 2 O → H + +OH - е само многу поедноставен дијаграм на реалниот процес.
Реактивноста на водата е релативно мала. Точно, некои активни метали се способни да го поместат водородот од него:
2Na+2H2O → 2NaOH+H2,
и во атмосфера на слободен флуор, водата може да гори:
2F 2 +2H 2 O → 4HF+O 2.
Обичните ледени кристали исто така се состојат од слични молекуларни соработници на молекуларни соединенија. „Пакувањето“ на атомите во таков кристал не е јонско, а мразот не ја спроведува добро топлината. Густината на течната вода на температури блиску до нула е поголема од онаа на мразот. На 0°C, 1 g мраз зафаќа волумен од 1,0905 cm 3, а 1 g течна вода зафаќа волумен од 1,0001 cm 3. И мразот плови, поради што водните тела не се замрзнуваат, туку се покриени само со мраз. Ова открива уште една аномалија на водата: по топењето, таа прво се собира, а дури потоа, на вртење од 4 степени, во текот на понатамошниот процес почнува да се шири. При високи притисоци, обичниот мраз може да се претвори во таканаречениот мраз - 1, мраз - 2, мраз - 3 итн. - потешки и погусти кристални форми на оваа супстанца. Најтврдиот, најгустиот и најогноотпорниот мраз досега е 7, добиен на притисок од 3 kiloPa. Се топи на 190 степени.
Циклус на вода во природата
Во човечкото тело продираат милиони крвни садови. Големите артерии и вени ги поврзуваат главните органи на телото едни со други, помалите ги испреплетуваат од сите страни, а најубавите капилари допираат речиси до секоја индивидуална клетка. Без разлика дали копате дупка, седите на час или спиете блажено, крвта постојано тече низ нив, поврзувајќи ги мозокот и желудникот, бубрезите и црниот дроб, очите и мускулите во единствен систем на човечкото тело. За што е потребна крв?
Крвта носи кислород од вашите бели дробови и хранливи материи од вашиот стомак до секоја клетка во вашето тело. Крвта ги собира отпадните материи од сите, дури и од најзатскриените агли на телото, ослободувајќи ја од јаглерод диоксид и други непотребни, вклучително и опасни материи. Крвта носи посебни материи низ телото - хормони, кои ја регулираат и координираат работата на различни органи. Со други зборови, крвта поврзува различни делови од телото во еден систем, во кохерентен и ефикасен организам.
Нашата планета има и циркулаторен систем. Крвта на Земјата е вода, а крвните садови се реки, реки, потоци и езера. И ова не е само споредба, уметничка метафора. Водата на Земјата ја игра истата улога како крвта во човечкото тело, а како што неодамна забележаа научниците, структурата на речната мрежа е многу слична со структурата на човечкиот циркулаторен систем. „Кочија на природата“ - ова го нарече големиот Леонардо да Винчи вода, таа е таа што поминува од почвата на растенијата, од растенијата во атмосферата, течејќи по реките од континентите до океаните и враќајќи се назад со воздушни струи, поврзувајќи различни компоненти на природата едни со други, трансформирајќи ги во единствен географски систем. Водата не поминува едноставно од една природна компонента во друга. Како крв, со себе носи огромно количество хемикалии, извезувајќи ги од почвата до растенијата, од копното до езерата и океаните, од атмосферата до копното. Сите растенија можат да консумираат хранливи материи содржани во почвата само со вода, каде што се во растворена состојба. Да не беше приливот на вода од почвата во растенијата, сите билки, дури и оние што растат во најбогатите почви, ќе умрат „од глад“, како трговец кој умрел од глад на златен ковчег. Водата ги снабдува со хранливи материи жителите на реките, езерата и морињата. Потоците, кои весело течат од полињата и ливадите за време на пролетното топење на снегот или по летните дождови, собираат хемикалии складирани во почвата на патот и ги носат до жителите на резервоарите и морето, а со тоа ги поврзуваат копнените и водените области на нашата планета. . Најбогатата „маса“ се формира во оние места каде што реките што носат хранливи материи се влеваат во езерата и морињата. Затоа, таквите области на брегот - утоките - се одликуваат со немири на подводниот живот. И кој го отстранува отпадот создаден како резултат на животната активност на различните географски системи? Повторно, водата, и како акцелератор работи многу подобро од човечкиот циркулаторен систем, кој само делумно ја извршува оваа функција. Прочистувачката улога на водата е особено важна сега, кога луѓето ја трујат животната средина со отпад од градовите, индустриските и земјоделските претпријатија. Возрасното човечко тело содржи приближно 5-6 кг. крв, од кои најголемиот дел непрекинато циркулира помеѓу различни делови од неговото тело. Колку вода му треба на животот на нашиот свет?
Целата вода на земјата која не е дел од карпите е обединета со концептот на „хидросфера“. Неговата тежина е толку голема што обично не се мери во килограми или тони, туку во кубни километри. Еден кубен километар е коцка со секој раб со големина од 1 km, постојано окупирана од вода. Тежината на 1 km 3 вода е еднаква на 1 милијарда тони Целата земја содржи 1,5 милијарди km 3 вода, што по маса е приближно 15000000000000000000 тони! За секој човек има 1,4 km 3 вода или 250 милиони тони. Пиј, не сакам!
Но, за жал, сè не е толку едноставно. Факт е дека 94% од овој волумен се состои од водите на светските океани, кои не се погодни за повеќето економски цели. Само 6% е копнена вода, од која само 1/3 е свежа, т.е. само 2% од вкупниот волумен на хидросферата. Најголемиот дел од оваа свежа вода е концентрирана во глечерите. Значително помалку од нив се содржани под површината на земјата (во плитки подземни водни хоризонти, во подземни езера, во почви, како и во атмосферски пареи. Уделот на реките, од кои луѓето главно земаат вода, е многу мал - 1,2 илјади km 3. Вкупниот волумен на вода истовремено содржан во живите организми е апсолутно незначителен. Значи, на нашата планета нема толку многу вода што може да ја консумираат луѓето и другите живи организми. Но, зошто тоа не завршува? На крајот на краиштата, луѓето и животните Тие постојано пијат вода, растенијата ја испаруваат во атмосферата, а реките ја носат во океанот.
Зошто на Земјата не останува без вода?
Човечкиот циркулаторен систем е затворено коло низ кое постојано тече крв, носејќи кислород и јаглерод диоксид, хранливи материи и отпадни производи. Овој тек никогаш не завршува затоа што е круг или прстен и, како што знаеме, „прстенот нема крај“. Водената мрежа на нашата планета е дизајнирана според истиот принцип. Водата на Земјата е во постојан циклус, а нејзината загуба во една врска веднаш се надополнува со внес од друга. Движечката сила зад циклусот на водата е сончевата енергија и гравитацијата. Поради циклусот на водата, сите делови на хидросферата се тесно обединети и ги поврзуваат другите компоненти на природата. Во својата најопшта форма, водниот циклус на нашата планета изгледа вака. Под влијание на сончевата светлина, водата испарува од површината на океанот и копното и навлегува во атмосферата, а испарувањето од површината на копното се врши и од реките и акумулациите, и од почвата и растенијата. Дел од водата веднаш се враќа со дожд назад во океанот, а дел од ветровите се носи на копно, каде што паѓа во форма на дожд и снег. Влегувајќи во почвата, водата делумно се апсорбира во неа, надополнувајќи ги резервите на влага во почвата и подземните води; влагата на почвата делумно тече по површината во реките и резервоарите; влагата на почвата делумно преминува во растенијата, кои ја испаруваат во атмосферата и делумно тече во реките, само со помала брзина. Реките, напојувани од површинските потоци и подземните води, носат вода до океаните, надополнувајќи ја нејзината загуба. Водата испарува од нејзината површина, завршува назад во атмосферата и циклусот се затвора. Истото движење на водата помеѓу сите компоненти на природата и сите делови на земјината површина се случува постојано и непрекинато многу милиони години.
Мора да се каже дека циклусот на вода не е целосно затворен. Дел од него, паѓајќи во горните слоеви на атмосферата, се распаѓа под влијание на сончевата светлина и оди во вселената. Но, овие помали загуби постојано се надополнуваат со снабдување со вода од длабоките слоеви на земјата за време на вулкански ерупции. Поради ова, волуменот на хидросферата постепено се зголемува. Според некои пресметки, пред 4 милијарди години неговиот волумен бил 20 милиони km 3, т.е. беше седум илјади пати помала од модерната. Во иднина, количината на вода на Земјата очигледно исто така ќе се зголеми, имајќи предвид дека волуменот на вода во обвивката на Земјата се проценува на 20 милијарди km 3 - тоа е 15 пати повеќе од сегашниот волумен на хидросферата. Со споредување на волуменот на водата во одделни делови на хидросферата со приливот на вода во нив и во соседните делови од циклусот, можно е да се одреди активноста на размена на вода, т.е. времето во кое обемот на вода во Светскиот океан, атмосферата или почвата може целосно да се обнови. Водите во поларните глечери се обновуваат најбавно (еднаш на секои 8 илјади години). А најбрзо што се обновува е речната вода, која во сите реки на Земјата целосно се менува за 11 дена.
Глад за вода на планетата
„Земјата е планета со неверојатна синило“! - Воодушевено известуваат американските астронаути кои се враќаат од далечната Вселена по слетувањето на Месечината. И дали нашата планета може да изгледа поинаку ако повеќе од 2/3 од нејзината површина е окупирана од мориња и океани, глечери и езера, реки, бари и акумулации. Но, тогаш, што значи феноменот чие име стои во насловите? Каков вид на „глад“ може да има ако има толкаво изобилство на водни тела на Земјата? Да, има повеќе од доволно вода на Земјата. Но, не смееме да заборавиме дека животот на планетата Земја, според научниците, прво се појавил во вода, а дури потоа дошол на копно. Организмите ја одржуваат својата зависност од вода во текот на еволуцијата многу милиони години. Водата е главниот „градежен материјал“ што го сочинува нивното тело. Ова може лесно да се потврди со анализа на бројките во следните табели:
Последниот број од оваа табела покажува дека едно лице тежи 70 кг. содржи 50 кг. вода! Но, има уште повеќе во човечкиот ембрион: кај тридневен ембрион - 97%, кај тримесечен ембрион - 91%, кај осуммесечен ембрион - 81%.
Проблемот на „глад за вода“ е потребата од инконтиненција на одредена количина на вода во телото, бидејќи има постојано губење на влага за време на различни физиолошки процеси. За нормално постоење во умерена клима, едно лице треба да прима околу 3,5 литри вода дневно од пиење и храна; во пустината оваа норма се зголемува на најмалку 7,5 литри. Човек може да постои без храна околу четириесет дена, а без вода многу помалку - 8 дена. Според посебни медицински експерименти, со губење на влага во износ од 6-8% од телесната тежина, човекот паѓа во состојба на полунесвестица, со губење од 10%, започнуваат халуцинации, со 12% човекот не може подолго закрепнуваат без посебна медицинска нега, и со загуба од 20%, неизбежна смрт. Многу животни добро се прилагодуваат на недостаток на влага. Најпознатиот и највпечатлив пример за ова е „бродот на пустината“, камилата. Може да живее многу долго во топла пустина, без да консумира вода за пиење и да изгуби до 30% од својата првобитна тежина без да ги загрози неговите перформанси. Така, на еден од специјалните тестови, камила работела 8 дена под жешкото летно сонце, губејќи 100 килограми. од 450 кг. неговата почетна тежина. А кога го донеле до вода испил 103 литри и си ја вратил тежината. Утврдено е дека камилата може да добие до 40 литри влага со претворање на маснотиите акумулирани во нејзината грпка. Пустинските животни како што се џербоа и кенгур стаорци воопшто не консумираат вода за пиење - потребна им е само влагата што ја добиваат од храната и водата што се формира во нивните тела за време на оксидацијата на сопствената маст, исто како и камилите. Растенијата трошат уште повеќе вода за нивниот раст и развој. Една главица зелка „пие“ повеќе од еден литар вода дневно; во просек, едно дрво пие повеќе од 200 литри вода. Се разбира, ова е прилично приближна бројка - различни видови дрвја во различни природни услови трошат многу, многу различни количини на влага. Така, саксулата што расте во пустината троши минимална количина на влага, а еукалиптусот, кој на некои места се нарекува „дрво на пумпата“, поминува низ себе огромно количество вода и поради оваа причина неговите насади се користат за одводнување на мочуриштата. Така мочурливите малариски земји на Колхиската Низина се претворија во просперитетна територија.
Веќе околу 10% од населението на нашата планета нема чиста вода. И ако земете во предвид дека 800 милиони домаќинства во руралните области, каде што живее околу 25% од целото човештво, немаат проточна вода, тогаш проблемот со „глад за вода“ станува навистина глобален. Тоа е особено акутно во земјите во развој, каде што приближно 90% од населението користи лоша вода. Недостатокот на чиста вода станува еден од најважните фактори кои го ограничуваат прогресивниот развој на човештвото.
Купени прашања за зачувување на водата
Водата се користи во сите области на човековата економска активност. Речиси е невозможно да се именува кој било производствен процес кој не користи вода. Поради брзиот развој на индустријата и растот на урбаното население, потрошувачката на вода се зголемува. Прашањата за заштита на водните ресурси и извори од исцрпување, како и од загадување со отпадни води се од огромно значење. Секој знае каква штета предизвикува канализацијата за жителите на водните тела. Уште пострашно за луѓето и за сите живи суштества на Земјата е појавата на отровни хемикалии во речните води, измиени од полињата. Значи, присуството на 2,1 дел пестицид (ендрин) во вода на милијарда делови вода е доволно за да ги убие сите риби во неа. Непречистените отпадни води од населените места фрлени во реките претставуваат огромна закана за човештвото. Овој проблем се решава со спроведување на технолошки процеси во кои отпадните води не се испуштаат во акумулации, туку по прочистувањето се враќаат во технолошкиот процес.
Во моментов, големо внимание се посветува на заштитата на животната средина и особено на природните акумулации. Со оглед на значењето на овој проблем, нашата земја нема донесено закон за заштита и рационално користење на природните ресурси. Уставот вели: „Граѓаните на Русија се должни да се грижат за природата и да го заштитат нејзиното богатство“.
Видови на вода
Бромна вода -заситен раствор на Br 2 во вода (3,5% по маса Br 2). Бромната вода е оксидирачки агенс, агенс за бромирање во аналитичката хемија.
Вода со амонијак -се формира кога суровиот гас од печката за кокс доаѓа во контакт со вода, која се концентрира поради ладењето на гасот или е специјално вбризгувана во неа за да се измие NH3. Во двата случаи, се добива таканаречена слаба, или чистење, амонијак вода. Со дестилирање на оваа амонијак вода со пареа и последователен рефлукс и кондензација, се добива концентрирана амонијак вода (18 - 20% NH 3 по маса), која се користи во производството на сода, како течно ѓубриво итн.
| # 7732 · 15.11.2018 во 17:18 часот по московско време · снимена IP адреса · · | |
благодарам, ќе биде добро за извештајот) | |