(المادة الاتفاقية)
(عند 20 درجة مئوية)
71% من السطح ماء
للمياه أهمية أساسية في خلق وصيانة الحياة على الأرض، وفي التركيب الكيميائي للكائنات الحية، وفي تكوين المناخ والطقس.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
الخصائص الفيزيائية
يحتوي الماء على عدد من الميزات غير العادية:
ترتبط كل هذه الميزات بوجود روابط هيدروجينية. ونظرًا للاختلاف الكبير في السالبية الكهربية بين ذرات الهيدروجين والأكسجين، فإن السحب الإلكترونية منحازة بقوة نحو الأكسجين. ونتيجة لهذا، فضلا عن حقيقة أن أيون الهيدروجين لا يحتوي على طبقات إلكترونية داخلية وهو صغير الحجم، فإنه يمكن أن يخترق الغلاف الإلكتروني لذرة مستقطبة سلبا لجزيء مجاور. ونتيجة لذلك، تنجذب كل ذرة أكسجين إلى ذرات الهيدروجين في الجزيئات الأخرى، والعكس صحيح. يمكن لكل جزيء ماء أن يشارك في أربع روابط هيدروجينية كحد أقصى: ذرتان هيدروجين - كل منهما في ذرة واحدة، وذرة أكسجين - في اثنتين؛ في هذه الحالة، تكون الجزيئات في بلورة ثلجية. عندما يذوب الجليد، تنكسر بعض الروابط، مما يسمح لجزيئات الماء بالتجمع بشكل أكثر إحكامًا؛ عند تسخين الماء، تستمر الروابط في الانكسار وتزداد كثافتها، ولكن عند درجات حرارة أعلى من 4 درجات مئوية يصبح هذا التأثير أضعف من التمدد الحراري. أثناء التبخر، يتم كسر جميع الروابط المتبقية. يتطلب كسر الروابط الكثير من الطاقة، ومن هنا ارتفاع درجة الحرارة والحرارة النوعية للانصهار والغليان والقدرة الحرارية العالية. ترجع لزوجة الماء إلى حقيقة أن الروابط الهيدروجينية تمنع جزيئات الماء من التحرك بسرعات مختلفة.
قطرة تضرب سطح الماء
ولأسباب مماثلة، يعتبر الماء مذيبًا جيدًا للمواد القطبية. وكل جزيء من المذاب محاط بجزيئات الماء، والأجزاء الموجبة الشحنة من جزيء المذاب تجذب ذرات الأكسجين، والأجزاء السالبة الشحنة تجذب ذرات الهيدروجين. وبما أن جزيء الماء صغير الحجم، فإن العديد من جزيئات الماء يمكن أن تحيط بكل جزيء مذاب.
يتم استخدام خاصية الماء هذه من قبل الكائنات الحية. تتفاعل الحلول في الخلية الحية وفي الفضاء بين الخلايا مواد مختلفةفي الماء. الماء ضروري لحياة جميع الكائنات الحية وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا على وجه الأرض دون استثناء.
يعتبر الماء النقي (الخالي من الشوائب) عازلاً جيدًا. في الظروف العادية، يتم فصل الماء بشكل ضعيف ويكون تركيز البروتونات (بشكل أكثر دقة، أيونات الهيدرونيوم 3+) وأيونات الهيدروكسيل 0.1 ميكرومول/لتر. ولكن بما أن الماء مذيب جيد، فإن بعض الأملاح تذوب فيه دائمًا تقريبًا، أي أن هناك أيونات موجبة وسالبة في الماء. وبفضل هذا، الماء يوصل الكهرباء. يمكن استخدام الموصلية الكهربائية للمياه لتحديد نقائها.
الدول المجمعة
الخواص الكيميائية
الماء هو المذيب الأكثر شيوعًا على الأرض، ويحدد إلى حد كبير طبيعة كيمياء الأرض كعلم. معظم الكيمياء، في بدايتها كعلم، بدأت على وجه التحديد ككيمياء المحاليل المائية للمواد. ويُنظر إليه أحيانًا على أنه أمفوليت - حمض وقاعدة في نفس الوقت (كاتيون H+ أنيون OH-). في حالة عدم وجود مواد غريبة في الماء، يكون تركيز أيونات الهيدروكسيد وأيونات الهيدروجين (أو أيونات الهيدرونيوم) هو نفسه، pK a ≈ تقريبًا. 16.
الماء نفسه خامل نسبيًا في الظروف العادية، لكن جزيئاته شديدة القطبية تذيب الأيونات والجزيئات وتشكل الهيدرات والهيدرات البلورية. يحدث التحلل بالمذيبات، وخاصة التحلل المائي، في الطبيعة الحية وغير الحية، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية.
الماء في الطبيعة
أبحاث المياه
الهيدرولوجيا
تنقسم الهيدرولوجيا إلى علم المحيطات والهيدرولوجيا الأرضية والهيدروجيولوجيا.
ينقسم علم المحيطات إلى بيولوجيا المحيطات، وكيمياء المحيطات، وجيولوجيا المحيطات، وعلم المحيطات الفيزيائي، والتفاعلات بين المحيط والغلاف الجوي.
تنقسم هيدرولوجيا الأرض إلى هيدرولوجيا الأنهار ( هيدرولوجيا الأنهار، علم النبات)، علم البحيرات (علم الليمون)، علم المستنقعات، علم الجليد.
الدور البيولوجي
يلعب الماء دورًا فريدًا باعتباره مادة تحدد إمكانية وجود وحياة جميع الكائنات على الأرض. إنه بمثابة مذيب عالمي تحدث فيه العمليات البيوكيميائية الأساسية للكائنات الحية. تفرد الماء هو أنه يذوب العضوية و المواد غير العضويةمما يضمن معدلًا مرتفعًا من التفاعلات الكيميائية وفي نفس الوقت تعقيدًا كافيًا للمركبات المعقدة الناتجة. شكرا ل
الخ) موجود في التربة فهو واجب. مكون لجميع الكائنات الحية .
تكوين النظائر.هناك 9 أنواع من النظائر المستقرة للمياه. متوسط محتواها في المياه العذبة هو كما يلي (مول٪): 1 H 2 16 O - 99.13؛ 1 ح 2 18 س - 0.2؛ 1 ن 2 17 0-0.04؛ 1 ح 2 س 16 س-0.03؛ الأنواع النظائرية الخمسة المتبقية موجودة في الماء بكميات ضئيلة. بالإضافة إلى الأنواع النظائرية المستقرة، يحتوي الماء على كمية صغيرة من المادة المشعة 3 H 2 (أو T 2 O). التركيب النظائري للمياه الطبيعية من أصول مختلفةعديد يختلف. النسبة 1 H/2 H متغيرة بشكل خاص: في مياه عذبةآه - في المتوسط 6900، في مياه البحر -5500، في - 5500-9000. حسب المادية تختلف خصائص D 2 O بشكل ملحوظ عن الماء العادي(سم. ). الماء الذي يحتوي على 18O هو الأقرب إلى الماء الذي يحتوي على 16O.
فيز. خصائص الماء غير طبيعية. في أجهزة الصراف الآلي. يرافقه انخفاض في الحجم بنسبة 9٪. معامل درجة الحرارة. التوسع الحجمي و الماء السائلسلبي عند t-pax resp. أقل من -210 درجة مئوية و3.98 درجة مئوية. درجة مئوية تتضاعف تقريبًا وفي نطاق 0-100 درجة مئوية تكون مستقلة تقريبًا عن درجة الحرارة (هناك حد أدنى عند 35 درجة مئوية). الحد الأدنى متساوي الحرارة (44.9*10 -11 باسكال -1)، لوحظ عند 46 درجة مئوية، ويتم التعبير عنه بوضوح تام. عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 30 درجة مئوية، ينخفض الماء مع زيادة درجة الحرارة. عازلة عالية تحدد نفاذية الماء وعزم ثنائي القطب قدرته الجيدة على الذوبان فيما يتعلق بالمواد القطبية والأيونية. شكرا ل قيم عالية C°، والماء هو منظم مهم للمناخ. الظروف على الأرض، وتحقيق الاستقرار في T-RU على سطحها. علاوة على ذلك، القرب زاوية ن-ن-نإلى رباعي السطوح (109° 28") يتسبب في رخاوة الهياكل والمياه السائلة، ونتيجة لذلك، اعتماد شاذ للكثافة على درجة الحرارة. لذلك، لا تتجمد المسطحات المائية الكبيرة في القاع، مما يجعل من الممكن وجود الحياة فيهم.
طاولة 1- خصائص المياه والمياه الموجودة فيها 
لكن كثافة التعديلات II-VI أقل بكثير مما يمكن أن يكون عليه الجليد. فقط في التعديلين السابع والثامن يكفي كثافة عاليةالعبوات: في هيكلها، يتم إدراج شبكتين منتظمتين مبنيتين من رباعي الأسطح (على غرار تلك الموجودة في Ic المكعب ذي درجة الحرارة المنخفضة، متساوية البنية) في بعضها البعض؛ وفي الوقت نفسه، يتم الحفاظ على نظام الخطوط المستقيمة والإحداثيات. ويتضاعف العدد ويصل إلى 8. والترتيب في السابع والثامن يشبه الترتيب في وغيرها الكثير. في العادي (Ih) والمكعب (Ic)، وكذلك في HI، V-VII، لم يتم تحديد الاتجاه: كلاهما الأقرب إلى شكل O معه، والذي يمكن. موجهة إلى أي اثنين من القمم الأربعة المجاورة لرباعي الاسطح. عازل نفاذية هذه التعديلات عالية (أعلى من نفاذية الماء السائل). تم ترتيب التعديلات II وVIII وIX بشكل توجيهي؛ العازلة الخاصة بهم النفاذية منخفضة (حوالي 3). VIII هو إصدار مرتب للموضع من VII، وIX هو III. كثافات التعديلات المرتبة اتجاهيًا (VIII، IX) قريبة من كثافات التعديلات المضطربة المقابلة (VII، III).
الماء مثل . الماء يذوب جيدا. قطبية وتتفكك إلى مواد. عادة، يزداد الرقم الهيدروجيني مع زيادة درجة الحرارة، ولكن في بعض الأحيان يكون الاعتماد على درجة الحرارة أكثر تعقيدًا. إذن، الواقع r هو الجمع. ، وعندما ترتفع درجة الحرارة، تنخفض أو تزيد أولاً، ثم تمر بالحد الأقصى. تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للمواد ذات القطبية المنخفضة (بما في ذلك تلك الموجودة في) في الماء منخفضة وعندما ترتفع درجة الحرارة، عادةً ما تنخفض أولاً ثم تمر بالحد الأدنى. مع زيادة معدل p، يمر عبر الحد الأقصى عند القيم العالية. تتفاعل معه العديد من المواد عندما تذوب في الماء. على سبيل المثال، قد تحتوي محاليل NH3 على NH4 (انظر أيضًا). بين المذاب في الماء،
بينما، على الأرجح، تتذكر أنه بالنسبة لجميع المواد الأخرى، تكون مرحلتها الصلبة أثقل من المرحلة السائلة.
وعليه، فمن الجيد أن يكون الجليد أخف من الماء - وهذه أيضًا الخاصية الرئيسية للمياه التي تجعل الحياة في شكلها الحالي ممكنة.
حسنًا، إذا لم تكن خاصية الماء هذه موجودة، لكان علينا أن نتطور على أساس الأمونيا على سبيل المثال. ما هي المتعة :)
الآن دعونا نركز على حقيقة أن الماء يمكن أن يتبخر عند الغليان. لكن هذه ليست الخاصية الرئيسية للمياه - حيث أن أي مادة تقريبًا تتبخر عند الغليان، ولا حرج في ذلك. الشيء المهم هو أن الماء يتبخر سواء في الحالة السائلة أو حتى من سطح الجليد. لماذا تعتبر هذه الخاصية أكثر أهمية من تبخر الغليان؟ هذا هو السبب.
حقيقة أن الماء يمكن أن يتبخر ليس فقط عند الغليان هي الخاصية الرئيسية للمياه، لأن هذا يجعل من الممكن دورة الماء في الطبيعة. وهو أمر جيد بالتأكيد، لأن الماء لا يتراكم في مكان واحد، بل يتم توزيعه بالتساوي إلى حد ما في جميع أنحاء الكوكب. وهذا يعني، تقريبًا، أن الصحراء الكبرى ليست ساخنة وجافة بقدر ما يمكن أن تكون، لأنه في القارة القطبية الجنوبية يتبخر الماء من سطح الأنهار الجليدية. حسنًا، تلعب المحيطات دورًا مهمًا في هذا.
وعليه، لولا دورة الماء في الطبيعة، لكانت الحياة بالقرب من بضع واحات، ولكانت بقية الأماكن صحراء قاحلة، لا توجد فيها قطرة رطوبة.
وبالتالي فإن خاصية الماء للتبخر هي الخاصية الرئيسية للماء.
وبطبيعة الحال، لا يمكن أن يتبخر الماء فقط دون غليان. معظم المركبات العطرية (الكحول، والإثيرات، والكلوروفورم، وما إلى ذلك) لا تتبخر عند الغليان. لكن الماء له ميزة مهمة، خاصية أساسية أخرى - الماء ليس ساما للكائنات الحية. في حين أن الكحوليات والإيثرات سامة. بالمناسبة، المزيد عن السمية (وكيفية التعامل معها) الكحول الإيثيليأي الفودكا في مقال "الخصائص الإيجابية للفودكا المنظمة".
بالطبع في الظروف الحديثةويمكن أن تصبح المياه سامة. لكنهم يتعاملون مع هذا من أجل الماء، وهو ليس كثيرًا مشكلة كبيرةبحيث لا يمكن التعامل معها.
لذلك، هناك خاصية رئيسية أخرى للمياه وهي أنها غير سامة.
وإلا سنكون مختلفين :)
وأخيرًا، الخاصية الرئيسية للمياه، وهي مهمة ليس فقط للحياة، ولكن أيضًا للصناعة: يسخن الماء ببطء شديد ويبرد ببطء (أي، يمكن أن تمتص الكثير من الحرارة). تحمي هذه الخاصية الأشخاص والحيوانات الأخرى والأرض من الحرارة الزائدة. وانخفاض حرارة الجسم. ولهذا السبب يمكن للكائنات الحية أن تعيش عند -50 درجة مئوية وعند +50 درجة. ولو بنينا على أساس مادة أخرى، لما تمكنا من التعامل مع هذا النطاق من درجات الحرارة.
وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار دافئة و ماء باردلها أوزان مختلفة- الماء الدافئ أخف، والماء البارد أثقل. وبناء على ذلك، يحدث التقسيم الطبقي للمياه في المحيط - سواء من حيث الملوحة أو درجة الحرارة. وفي المحيط بالضبط، نوع الحياة المنظم الآن ممكن. حسنًا، نظرًا لأننا جميعًا أتينا من المحيط، لولا خاصية الماء هذه، لكنا أيضًا مختلفين تمامًا.
وأخيرًا، فإن خاصية الماء لامتصاص الحرارة والتواجد على السطح في حالة ساخنة تسمح بوجود أشياء مثل التيارات الدافئة- وعلى وجه الخصوص تيار الخليج. الذي يدفئ أوروبا بأكملها، وبدونه سيكون هناك تندرا مع التايغا بدلاً من أوروبا، وليس كروم العنب.
ربما ستذكر بعض الخصائص الأساسية الأخرى للمياه، ولكن تلك المذكورة أعلاه، في رأيي، أساسية حقًا، لأن وجود الحياة على الكوكب يعتمد عليها تمامًا بالشكل الذي توجد به الحياة. أتمنى أن تجد هذه المعلومات مفيدة عندما تحتاج إلى الإجابة على أسئلة الأطفال الفضوليين :)
وهنا العرض التقديمي الموعود حول موضوع "الخصائص الأساسية للمياه" للتحميل: http://festival.1september.ru/articles/513123/
لذا، فإن الخصائص الأساسية للمياه هي الخصائص التي بفضلها نعيش جميعًا!
ونحن لدينا الشكل والشكل الذي لدينا :)
والمواد الأخرى لا تذوب بشكل كامل في الماء
يعد الماء من أكثر المواد شيوعًا في الطبيعة (يحتل الغلاف المائي 71٪ من سطح الأرض). تلعب المياه دورًا حيويًا في الجيولوجيا وتاريخ الكوكب. وبدون الماء لا يمكن للكائنات الحية أن توجد. الحقيقة هي أن جسم الإنسان يتكون من 63٪ - 68٪ ماء تقريبًا. تقريبا كل الحيوية التفاعلات الكيميائيةفي كل خلية حية هناك ردود فعل محاليل مائية... في المحاليل (المائية بشكل رئيسي) معظمها العمليات التكنولوجيةفي المؤسسات الصناعة الكيميائية، في الانتاج الأدويةو منتجات الطعام. وفي علم المعادن، يعتبر الماء مهمًا للغاية، وليس فقط للتبريد. ليس من قبيل الصدفة أن تصبح صناعة المعادن المائية - استخراج المعادن من الخامات والمركزات باستخدام محاليل الكواشف المختلفة - صناعة مهمة.
الماء ليس لك لون ولا طعم ولا رائحة
لا يمكن وصفك، أنت مستمتع،
لا أعرف ما أنت. من المستحيل أن أقول
ما هو ضروري للحياة: أنت الحياة نفسها.
وتغمرنا بالفرح
والتي لا يمكن تفسيرها بمشاعرنا.
بكم تعود قوتنا
الذي قلنا وداعا له بالفعل.
بنعمتك يبدأون من جديد فينا
تتدفق ينابيع قلوبنا الجافة.
(أ. دي سانت إكزوبيري. كوكب الناس)
لقد كتبت مقالاً عن موضوع "الماء هو المادة الأكثر روعة في العالم". اخترت هذا الموضوع لأنه الأكثر الموضوع الفعليلأن الماء هو أهم مادة على وجه الأرض والتي بدونها لا يمكن لأي كائن حي أن يوجد ولا يمكن أن تحدث أي تفاعلات بيولوجية أو كيميائية أو عمليات تكنولوجية.
الماء هو المادة الأكثر روعة على وجه الأرض
الماء مادة مألوفة وغير عادية. وصف العالم السوفييتي الشهير الأكاديمي آي في بيتريانوف كتابه العلمي الشهير عن الماء بأنه "المادة الأكثر استثنائية في العالم". و "علم وظائف الأعضاء الترفيهي"، الذي كتبه دكتور في العلوم البيولوجية بي إف سيرجيف، يبدأ بفصل عن الماء - "المادة التي خلقت كوكبنا".
العلماء على حق تمامًا: لا توجد مادة على الأرض أكثر أهمية بالنسبة لنا من الماء العادي، وفي الوقت نفسه لا توجد مادة أخرى تحتوي خصائصها على عدد كبير من التناقضات والشذوذ مثل خصائصها.
ما يقرب من 3/4 من سطح كوكبنا تحتلها المحيطات والبحار. يغطي الماء العسر - الثلج والجليد - 20% من الأرض. مناخ الكوكب يعتمد على الماء. يدعي الجيوفيزيائيون أن الأرض كانت ستبرد منذ فترة طويلة وتتحول إلى قطعة حجر هامدة لولا وجود الماء. لديها قدرة حرارية عالية جدا. عند تسخينه، يمتص الحرارة؛ يبرد، يعطيه بعيدا. تمتص مياه الأرض الكثير من الحرارة وتعيدها وبالتالي تعمل على "تسوية" المناخ. وما يحمي الأرض من البرد الكوني هي تلك الجزيئات المائية المنتشرة في الغلاف الجوي - في السحب وعلى شكل بخار... لا يمكنك الاستغناء عن الماء - فهذه أهم مادة على وجه الأرض.
هيكل جزيء الماء
سلوك الماء "غير منطقي". اتضح أن تحول الماء من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة والغازية يحدث عند درجات حرارة أعلى بكثير مما ينبغي. وقد تم العثور على تفسير لهذه الحالات الشاذة. يتكون جزيء الماء H 2 O على شكل مثلث: الزاوية بين رابطتي الأكسجين والهيدروجين هي 104 درجة. ولكن بما أن ذرتي الهيدروجين تقعان على نفس الجانب من الأكسجين، الشحنات الكهربائيةتتوزع فيه. فجزيء الماء قطبي، وهذا هو سبب التفاعل المميز بين جزيئاته المختلفة. تتفاعل ذرات الهيدروجين الموجودة في جزيء H 2 O، ذات الشحنة الموجبة الجزئية، مع إلكترونات ذرات الأكسجين في الجزيئات المجاورة. تسمى هذه الرابطة الكيميائية رابطة الهيدروجين. فهو يجمع جزيئات H 2 O في بوليمرات فريدة ذات بنية مكانية؛ المستوى الذي توجد فيه روابط الهيدروجين يكون متعامدًا مع مستوى ذرات نفس جزيء H 2 O. يفسر التفاعل بين جزيئات الماء في المقام الأول درجات الحرارة المرتفعة بشكل غير طبيعي لانصهارها وغليانها. يجب توفير طاقة إضافية لتفكيك الروابط الهيدروجينية ثم تدميرها. وهذه الطاقة مهمة جدًا. ولهذا السبب، بالمناسبة، تكون السعة الحرارية للماء عالية جدًا.
ما هي الروابط التي يمتلكها H2O؟
يحتوي جزيء الماء على رابطتين تساهميتين قطبيتين H-O.
يتم تشكيلها بسبب تداخل سحابتين من إلكترون واحد من ذرة الأكسجين وسحب من إلكترون واحد من ذرتين هيدروجين.
في جزيء الماء، تحتوي ذرة الأكسجين على أربعة أزواج من الإلكترونات. ويشارك اثنان منهم في تكوين الروابط التساهمية، أي. ملزمة. اثنان آخران أزواج الإلكترونغير ملزمة.
هناك أربع شحنات قطبية في الجزيء: اثنتان موجبتان واثنتان سلبيتان. تتركز الشحنات الموجبة على ذرات الهيدروجين، لأن الأكسجين أكثر سالبية كهربية من الهيدروجين. يأتي القطبان السالبان من زوجين من الإلكترونات غير المترابطة من الأكسجين.
مثل هذا الفهم لبنية الجزيء يجعل من الممكن شرح العديد من خصائص الماء، وخاصة بنية الجليد. في الشبكة البلورية الجليدية، كل جزيء محاط بأربعة جزيئات أخرى. وفي الصورة المستوية يمكن تمثيل ذلك على النحو التالي:
 |  |
يوضح الرسم البياني أن الاتصال بين الجزيئات يتم من خلال ذرة الهيدروجين:
تنجذب ذرة الهيدروجين الموجبة الشحنة لجزيء ماء إلى ذرة الأكسجين سالبة الشحنة لجزيء ماء آخر. تسمى هذه الرابطة رابطة الهيدروجين (يتم تحديدها بالنقاط). قوة الرابطة الهيدروجينية أضعف بحوالي 15-20 مرة من الرابطة التساهمية. ولذلك، يتم كسر الرابطة الهيدروجينية بسهولة، وهو ما لوحظ، على سبيل المثال، أثناء تبخر الماء.
هيكل الماء السائل يشبه هيكل الجليد. وفي الماء السائل، ترتبط الجزيئات أيضًا ببعضها البعض من خلال روابط هيدروجينية، لكن بنية الماء أقل "صلابة" من بنية الجليد. بسبب الحركة الحرارية للجزيئات في الماء، تنكسر بعض الروابط الهيدروجينية وتتشكل روابط أخرى.
الخصائص الفيزيائية لـ H 2 O
ماء، H2O، سائل عديم الرائحة، لا طعم له، عديم اللون (مزرق في طبقات سميكة)؛ الكثافة 1 جم/سم 3 (عند 3.98 درجة)، t pl = 0 درجة، t غليان = 100 درجة.
هناك أنواع مختلفة من الماء: السائل والصلب والغازي.
الماء هو المادة الوحيدة في الطبيعة التي توجد، في ظل الظروف الأرضية، في حالات التجمع الثلاث:
الماء السائل
من الصعب الجليد
غازية - بخارية
العالم السوفيتي V. I. كتب فيرنادسكي: "الماء يقف منفصلاً في تاريخ كوكبنا. لا يوجد جسم طبيعي يمكن مقارنته به في تأثيره على مسار العمليات الجيولوجية الرئيسية والأكثر طموحًا. لا توجد مادة أرضية - صخرة المعدن، جسم حي، لا يحتوي عليه، كل المادة الأرضية تتخلله وتحتضنه."
الخواص الكيميائية لـ H2O
من الخواص الكيميائيةالماء له أهمية خاصة، وقدرة جزيئاته على الانفصال (التفكك) إلى أيونات وقدرة الماء على إذابة المواد ذات الطبيعة الكيميائية المختلفة. يتم تحديد دور الماء باعتباره المذيب الرئيسي والعالمي في المقام الأول من خلال قطبية جزيئاته (إزاحة مراكز الإيجابية و رسوم سلبية) ونتيجة لذلك، ثابت العزل الكهربائي مرتفع للغاية. تنجذب الشحنات الكهربائية المتضادة، وخاصة الأيونات، إلى بعضها البعض في الماء بمعدل 80 مرة أضعف مما تنجذب إليه في الهواء. القوى الجذب المتبادلكما أن التفاعل بين جزيئات أو ذرات الجسم المغمور في الماء أضعف منه في الهواء. في هذه الحالة، يكون من الأسهل للحركة الحرارية فصل الجزيئات. ولهذا السبب يحدث الذوبان، بما في ذلك العديد من المواد التي يصعب ذوبانها: فالقطرة تبلى الحجر...
تفكك (تحلل) جزيئات الماء إلى أيونات:
H2O → H + +OH، أو 2H2O → H3O (أيون الهيدروكسي) +OH
في ظل الظروف العادية يكون ضئيلا للغاية؛ في المتوسط، ينفصل جزيء واحد من بين 500.000.000. ويجب أن يؤخذ في الاعتبار أن أول المعادلات المعطاة هي شرطية بحتة: لا يمكن لبروتون H خالي من غلاف الإلكترون أن يتواجد في بيئة مائية. فهو يتحد مباشرة مع جزيء الماء، تشكيل أيون الهيدروكسي H 3 O. ويُعتقد أيضًا أن المواد المرتبطة بجزيئات الماء تتحلل فعليًا إلى أيونات أثقل بكثير، مثل، على سبيل المثال،
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4، والتفاعل H 2 O → H + + OH - ليس سوى رسم تخطيطي مبسط للغاية للعملية الحقيقية.
تفاعل الماء منخفض نسبيا. صحيح أن بعض المعادن النشطة قادرة على إزاحة الهيدروجين منه:
2Na+2H2O → 2NaOH+H2,
وفي جو من الفلور الحر، يمكن أن يحرق الماء:
2F2 +2H2O → 4HF+O2.
تتكون البلورات من روابط جزيئية مماثلة للمركبات الجزيئية. الجليد العادي. إن "تعبئة" الذرات في مثل هذه البلورة ليست أيونية، والجليد لا يوصل الحرارة بشكل جيد. كثافة الماء السائل عند درجات حرارة قريبة من الصفر أكبر من كثافة الجليد. عند درجة حرارة 0 درجة مئوية، يشغل 1 جم من الجليد حجمًا قدره 1.0905 سم 3، ويشغل 1 جم من الماء السائل حجمًا قدره 1.0001 سم 3. ويطفو الجليد، ولهذا السبب لا تتجمد المسطحات المائية، ولكنها مغطاة بالجليد فقط. يكشف هذا عن شذوذ آخر في الماء: بعد الذوبان، ينكمش أولاً، وبعد ذلك فقط، عند دوران 4 درجات، أثناء العملية الإضافية يبدأ في التوسع. في الضغوط العاليةيمكن تحويل الجليد العادي إلى ما يسمى بالجليد - 1، الجليد - 2، الجليد - 3، وما إلى ذلك - أشكال بلورية أثقل وأكثر كثافة من هذه المادة. أصعب وأكثف وأكثر صهرًا للجليد حتى الآن هو 7، ويتم الحصول عليه عند ضغط 3 كيلو باسكال. يذوب عند 190 درجة.
دورة الماء في الطبيعة
يتخلل جسم الإنسان ملايين الأوعية الدموية. تربط الشرايين والأوردة الكبيرة أعضاء الجسم الرئيسية ببعضها البعض، وتتشابك الأعضاء الصغيرة منها من جميع الجوانب، وتصل الشعيرات الدموية الدقيقة إلى كل خلية تقريبًا. سواء كنت تحفر حفرة، أو تجلس في الفصل، أو تنام بسعادة، فإن الدم يتدفق من خلالها باستمرار، ويربطكما معًا. نظام موحد جسم الإنسانالدماغ والمعدة والكلى والكبد والعينين والعضلات. ما هو الدم اللازم ل؟
يحمل الدم الأكسجين من الرئتين إلى كل خلية في جسمك. العناصر الغذائيةمن المعدة. يجمع الدم الفضلات من جميع أنحاء الجسم، حتى من أكثر أركان الجسم عزلة، مما يحرره من ثاني أكسيد الكربون وغيره من المواد غير الضرورية، بما في ذلك المواد الخطرة. يحمل الدم مواد خاصة في جميع أنحاء الجسم - الهرمونات التي تنظم وتنسق عمل الجسم أعضاء مختلفة. بمعنى آخر، يربط الدم أجزاء الجسم المختلفة في نظام واحد، في كائن حي متماسك وفعال.
كوكبنا لديه أيضًا نظام الدورة الدموية. دم الأرض هو الماء، و الأوعية الدموية- الأنهار والجداول والجداول والبحيرات. وهذه ليست مجرد مقارنة، استعارة فنية. يلعب الماء على الأرض نفس دور الدم في جسم الإنسان، وكما لاحظ العلماء مؤخراً فإن بنية شبكة النهر تشبه إلى حد كبير البنية نظام الدورة الدمويةشخص. "سائقة الطبيعة" - هذا ما أطلق عليه ليوناردو دافنشي العظيم الماء، فهي التي تنتقل من التربة إلى النباتات، ومن النباتات إلى الغلاف الجوي، وتتدفق عبر الأنهار من القارات إلى المحيطات وتعود مع التيارات الهوائية، وتربط مكونات الطبيعة المختلفة مع بعضها البعض، وتحولها إلى نظام جغرافي واحد. لا ينتقل الماء ببساطة من مكون طبيعي إلى آخر. فهو مثل الدم، يحمل معه كمية هائلة من المواد الكيميائية، ويصدرها من التربة إلى النباتات، ومن الأرض إلى البحيرات والمحيطات، ومن الغلاف الجوي إلى الأرض. يمكن لجميع النباتات أن تستهلك العناصر الغذائية الموجودة في التربة فقط مع الماء، حيث تكون في حالة ذائبة. ولولا تدفق الماء من التربة إلى النباتات، لماتت كل الأعشاب، حتى تلك التي تنمو في أغنى التربة، «من الجوع»، مثل التاجر الذي مات جوعاً على صندوق من الذهب. توفر المياه العناصر الغذائية لسكان الأنهار والبحيرات والبحار. الجداول التي تتدفق بمرح من الحقول والمروج أثناء ذوبان الثلوج في الربيع أو بعد أمطار الصيف، وتجمع على طول الطريق ما تم تخزينه في التربة المواد الكيميائيةونقلها إلى سكان الخزانات والبحر، وبالتالي ربط مناطق الأرض والمياه على كوكبنا. يتم تشكيل أغنى "مائدة" في تلك الأماكن التي تتدفق فيها الأنهار التي تحمل العناصر الغذائية إلى البحيرات والبحار. لذلك، تتميز هذه المناطق من الساحل - مصبات الأنهار - بأحداث شغب من الحياة تحت الماء. ومن الذي يزيل النفايات الناتجة عن النشاط الحياتي لمختلف الأنظمة الجغرافية؟ مرة أخرى، الماء، وكمسرّع، يعمل بشكل أفضل بكثير من نظام الدورة الدموية البشري، الذي يؤدي هذه الوظيفة جزئيًا فقط. إن الدور المنقي للمياه مهم بشكل خاص الآن، عندما يسمم الناس البيئة بالنفايات الناتجة عن المدن والمؤسسات الصناعية والزراعية. يحتوي جسم الإنسان البالغ على حوالي 5-6 كجم. دم، معظموالتي تدور بشكل مستمر بين في أجزاء مختلفةجسده. ما هي كمية المياه التي تحتاجها حياة عالمنا؟
كل المياه الموجودة على الأرض والتي ليست جزءًا من الصخور متحدة بمفهوم "الغلاف المائي". وزنه كبير جدًا بحيث لا يُقاس عادةً بالكيلوجرام أو الأطنان، بل بالكيلومترات المكعبة. الكيلومتر المكعب هو مكعب طول كل حافة منه كيلومتر واحد، ويشغله الماء باستمرار. وزن 1 كم3 من الماء يساوي 1 مليار طن، وتحتوي الأرض بأكملها على 1.5 مليار كم3 من الماء، أي ما يعادل 1500000000000000000 طن تقريباً! لكل شخص 1.4 كيلومتر مكعب من الماء، أي 250 مليون طن، اشرب، لا أريد ذلك!
ولكن لسوء الحظ، كل شيء ليس بهذه البساطة. والحقيقة أن 94% من هذا الحجم يتكون من مياه محيطات العالم، وهي غير مناسبة لمعظم الأغراض الاقتصادية. 6٪ فقط من المياه الأرضية، منها 1/3 فقط عذبة، أي. 2% فقط من الحجم الكلي للغلاف المائي. ويتركز الجزء الأكبر من هذه المياه العذبة في الأنهار الجليدية. يوجد عدد أقل بكثير منها تحت سطح الأرض (في آفاق المياه الجوفية الضحلة، في البحيرات الجوفية، في التربة، وكذلك في الأبخرة الجوية. حصة الأنهار، التي يأخذ منها الناس المياه بشكل أساسي، صغيرة جدًا - 1.2 ألف كيلومتر 3. إن الحجم الإجمالي للمياه الموجود في الكائنات الحية في نفس الوقت غير مهم على الإطلاق. لذلك لا يوجد الكثير من الماء على كوكبنا يمكن أن يستهلكه البشر والكائنات الحية الأخرى. ولكن لماذا لا ينتهي الأمر؟ بعد كل شيء، الناس والحيوانات يشربون الماء باستمرار، وتبخره النباتات في الغلاف الجوي، وتحمله الأنهار إلى المحيط.
لماذا لا ينفد الماء من الأرض؟
الجهاز الدوري للإنسان عبارة عن سلسلة مغلقة يتدفق من خلالها الدم بشكل مستمر ويحمل الأكسجين و ثاني أكسيد الكربونوالمواد الغذائية والنفايات. وهذا التدفق لا ينتهي أبدًا لأنه دائرة أو حلقة، وكما نعلم "الحلقة ليس لها نهاية". تم تصميم شبكة المياه لكوكبنا وفقًا لنفس المبدأ. الماء على الأرض في دورة ثابتة، ويتم تجديد فقدانه في رابط واحد على الفور عن طريق تناوله من رابط آخر. القوة الدافعة وراء دورة المياه هي طاقة شمسيةوالجاذبية. بسبب دورة المياه، جميع أجزاء الغلاف المائي متحدة بشكل وثيق وتربط مكونات الطبيعة الأخرى. في جدا منظر عامتبدو دورة المياه على كوكبنا هكذا. تحت تأثير ضوء الشمس، يتبخر الماء من سطح المحيط واليابسة ويدخل إلى الغلاف الجوي، ويتم التبخر من سطح الأرض عن طريق الأنهار والخزانات، وعن طريق التربة والنباتات. ويعود بعض الماء فورًا مع هطول الأمطار إلى المحيط، والبعض الآخر تحمله الرياح إلى اليابسة، حيث يهطل على شكل أمطار وثلوج. عند الدخول إلى التربة، يتم امتصاص الماء جزئيًا فيها، مما يؤدي إلى تجديد احتياطيات رطوبة التربة والمياه الجوفية؛ وتتدفق رطوبة التربة جزئيًا على طول السطح إلى الأنهار والخزانات؛ وتنتقل رطوبة التربة جزئيًا إلى النباتات، التي تبخرها في الغلاف الجوي، وتتدفق جزئيًا في الأنهار، فقط بسرعة أقل. وتحمل الأنهار، التي تغذيها الجداول السطحية والمياه الجوفية، المياه إلى المحيطات، لتعوض فقدانها. يتبخر الماء من سطحه، ويعود إلى الغلاف الجوي، وتنتهي الدورة. نفس حركة المياه بين جميع مكونات الطبيعة وجميع المناطق سطح الأرضيحدث باستمرار وبشكل مستمر لملايين السنين.
ولا بد من القول أن دورة المياه ليست مغلقة تماما. ويتحلل جزء منه، الذي يقع في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، تحت تأثير ضوء الشمس ويذهب إلى الفضاء. لكن هذه الخسائر الطفيفة يتم تجديدها باستمرار من خلال إمداد المياه من الطبقات العميقة للأرض أثناء الانفجارات البركانية. ونتيجة لهذا، يزيد حجم الغلاف المائي تدريجيا. وفقا لبعض الحسابات، قبل 4 مليارات سنة، كان حجمها 20 مليون كيلومتر 3، أي. كان أصغر بسبعة آلاف مرة من العصر الحديث. في المستقبل، من الواضح أن كمية المياه على الأرض ستزداد أيضًا، نظرًا لأن حجم الماء في عباءة الأرض يقدر بـ 20 مليار كيلومتر مكعب - وهذا يزيد 15 مرة عن الحجم الحالي للغلاف المائي. من خلال مقارنة حجم الماء في الأجزاء الفردية من الغلاف المائي مع تدفق المياه إليها والأجزاء المجاورة من الدورة، من الممكن تحديد نشاط تبادل المياه، أي. الوقت الذي يمكن خلاله أن يتجدد حجم الماء في المحيط العالمي أو الغلاف الجوي أو التربة بشكل كامل. تتجدد المياه في الأنهار الجليدية القطبية بشكل أبطأ (مرة كل 8 آلاف سنة). وأسرع ما يتجدد هو ماء الأنهار، الذي يتغير في جميع أنهار الأرض تغيراً كاملاً خلال 11 يوماً.
جوع الماء على الكوكب
"الأرض كوكب ذو زرقة مذهلة"! - رواد الفضاء الأمريكيون العائدون من الفضاء البعيد بعد هبوطهم على سطح القمر أفادوا بحماس. وهل يمكن أن يبدو كوكبنا مختلفًا إذا كانت البحار والمحيطات والأنهار الجليدية والبحيرات والأنهار والبرك والخزانات أكثر من ثلثي سطحه. ولكن بعد ذلك، ماذا تعني الظاهرة التي يتصدر اسمها العناوين الرئيسية؟ ما هو نوع "الجوع" الذي يمكن أن يحدث إذا كانت هناك وفرة من المسطحات المائية على الأرض؟ نعم، هناك ما يكفي من الماء على الأرض. لكن يجب ألا ننسى أن الحياة على كوكب الأرض، وفقًا للعلماء، ظهرت لأول مرة في الماء، وبعد ذلك فقط وصلت إلى الأرض. حافظت الكائنات الحية على اعتمادها على الماء أثناء التطور لملايين السنين. الماء هو "مادة البناء" الرئيسية التي يتكون منها جسمهم. ويمكن التحقق من ذلك بسهولة من خلال تحليل الأرقام الواردة في الجداول التالية:
يشير الرقم الأخير من هذا الجدول إلى أن وزن الشخص 70 كجم. يحتوي على 50 كجم. ماء! ولكن يوجد المزيد منه في الجنين البشري: في جنين عمره ثلاثة أيام - 97٪، في جنين عمره ثلاثة أشهر - 91٪، في جنين عمره ثمانية أشهر - 81٪.
مشكلة "الجوع المائي" هي الحاجة إلى سلس كمية معينة من الماء في الجسم، حيث أن هناك فقدانًا مستمرًا للرطوبة خلال مختلف فترات الحياة. العمليات الفسيولوجية. من أجل الوجود الطبيعي في مناخ معتدل، يحتاج الشخص إلى الحصول على حوالي 3.5 لتر من الماء يوميا من الشرب والطعام، وفي الصحراء يرتفع هذا المعيار إلى 7.5 لتر على الأقل. يمكن لأي شخص أن يعيش بدون طعام لمدة أربعين يومًا تقريبًا، وبدون ماء أقل بكثير - 8 أيام. وفقا لتجارب طبية خاصة، مع فقدان الرطوبة بنسبة 6-8٪ من وزن الجسم، يقع الشخص في حالة الإغماءومع فقدان 10% تبدأ الهلوسة، ومع 12% لا يستطيع الشخص التعافي بدون علاج خاص. الرعاية الطبيةومع خسارة 20% يحدث الموت الحتمي. تتكيف العديد من الحيوانات جيدًا مع نقص الرطوبة. الأكثر شهرة و مثال ساطعهذه هي "سفينة الصحراء"، الجمل. ويمكنه العيش لفترة طويلة جدًا في الصحراء الحارة، دون استهلاك مياه الشرب، ويفقد ما يصل إلى 30% من وزنه الأصلي دون المساس بأدائه. لذلك، في أحد الاختبارات الخاصة، عمل الجمل لمدة 8 أيام تحت شمس الصيف الحارقة، وخسر 100 كجم. من 450 كجم. وزنه الأولي. وعندما أحضروه إلى الماء شرب 103 لترات واستعاد وزنه. لقد ثبت أن الجمل يمكنه الحصول على ما يصل إلى 40 لترًا من الرطوبة عن طريق تحويل الدهون المتراكمة في سنامه. إنهم لا يستخدمونه على الإطلاق يشرب الماءالحيوانات الصحراوية مثل الجربوع وفئران الكنغر - لديها ما يكفي من الرطوبة التي تحصل عليها من الطعام، والماء المتكون في أجسامها أثناء أكسدة الدهون الخاصة بها، تمامًا مثل الإبل. أكثر المزيد من الماءتستهلكها النباتات لنموها وتطورها. "يشرب رأس الملفوف أكثر من لتر واحد من الماء يوميًا، وفي المتوسط، تشرب شجرة واحدة أكثر من 200 لتر من الماء. وبطبيعة الحال، هذا رقم تقريبي إلى حد ما - سلالات مختلفةتستهلك الأشجار في ظروف طبيعية مختلفة كميات مختلفة جدًا من الرطوبة. وهكذا، فإن نبات الساكسول الذي ينمو في الصحراء يهدر كمية قليلة من الرطوبة، كما أن شجرة الكينا، التي تسمى في بعض الأماكن "شجرة المضخة"، تمر عبر نفسها كمية هائلة من المياه، ولهذا السبب تستخدم مزارعها لتصريف المستنقعات. هذه هي الطريقة التي تحولت بها أراضي المستنقعات المليئة بالملاريا في منطقة كولشيس المنخفضة إلى منطقة مزدهرة.
وبالفعل، يفتقر حوالي 10% من سكان كوكبنا إلى المياه النظيفة. وإذا أخذنا في الاعتبار أن 800 مليون أسرة في المناطق الريفية، حيث يعيش حوالي 25٪ من البشرية جمعاء، لا تتمتع بالمياه الجارية، فإن مشكلة "الجوع المائي" تصبح عالمية حقًا. وهو حاد بشكل خاص في البلدان النامية، حيث يستخدم حوالي 90٪ من السكان مياهًا سيئة. أصبح نقص المياه النظيفة أحد الأسباب أهم العواملالحد من التطور التدريجي للبشرية.
أسئلة تم شراؤها حول الحفاظ على المياه
يتم استخدام المياه في جميع المجالات النشاط الاقتصاديشخص. يكاد يكون من المستحيل تسمية أي منها عملية التصنيع، والتي لن تستخدم الماء. بسبب التطور السريع للصناعة والنمو السكاني في المناطق الحضرية، يتزايد استهلاك المياه. وتحظى قضايا حماية الموارد المائية ومصادرها من الاستنزاف، وكذلك من التلوث بالمياه العادمة، بأهمية قصوى. والكل يعرف الضرر الذي يسببه مياه الصرفسكان الخزانات. والأمر الأكثر فظاعة بالنسبة للإنسان وجميع الكائنات الحية على الأرض هو ظهور المواد الكيميائية السامة في مياه الأنهار التي يتم غسلها من الحقول. لذا فإن وجود 2.1 جزء من المبيد (الإندرين) في الماء لكل مليار جزء من الماء يكفي لقتل جميع الأسماك الموجودة فيه. تشكل مياه الصرف الصحي غير المعالجة التي يتم تصريفها في الأنهار تهديدًا كبيرًا للإنسانية. المستوطنات. يتم حل هذه المشكلة من خلال تنفيذ العمليات التكنولوجية التي لا يتم فيها تصريف المياه العادمة إلى الخزانات، ولكن بعد التنقية يتم إعادتها إلى العملية التكنولوجية.
حاليا، يتم إيلاء اهتمام كبير للحماية بيئةوخاصة الخزانات الطبيعية. ونظرا لأهمية هذه المشكلة، لم تعتمد بلادنا قانونا بشأن الحماية والاستخدام الرشيد الموارد الطبيعية. ينص الدستور على أن "مواطني روسيا ملزمون بالعناية بالطبيعة وحماية ثرواتها".
أنواع المياه
ماء البروم -محلول مشبع من Br2 في الماء (3.5% بالوزن Br2). يعتبر ماء البروم عامل مؤكسد، وهو عامل برومة في الكيمياء التحليلية.
ماء الأمونيا -يتشكل عندما يتلامس غاز فرن فحم الكوك الخام مع الماء، والذي يتركز بسبب تبريد الغاز أو يتم حقنه فيه خصيصًا لغسل NH3. وفي كلتا الحالتين يتم الحصول على ما يسمى بماء الأمونيا الضعيف أو المنظف. عن طريق تقطير ماء الأمونيا بالبخار ثم الارتجاع والتكثيف، يتم الحصول على ماء الأمونيا المركز (18 - 20% NH 3 بالوزن)، والذي يستخدم في إنتاج الصودا، كأسمدة سائلة، إلخ.
| # 7732 · 15/11/2018 الساعة 17:18 بتوقيت موسكو · تم تسجيل عنوان IP · · | |
شكرا لك، سيكون جيدا للتقرير) | |
الصيغة الهيكلية
صيغة صحيحة أو تجريبية أو إجمالية: ماء
التركيب الكيميائي للماء
الوزن الجزيئي: 18.015
الماء (أكسيد الهيدروجين) - ثنائي مركب غير عضويمع صيغة كيميائية ماء. يتكون جزيء الماء من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين واحدة، ترتبط ببعضها البعض بواسطة رابطة تساهمية. في ظل الظروف العادية هو عليه السائل واضح، ليس له لون (بأحجام صغيرة) أو رائحة أو طعم. في الحالة الصلبة يسمى الجليد (بلورات الجليد يمكن أن تشكل الثلج أو الصقيع)، وفي الحالة الغازية يسمى بخار الماء. يمكن أن يوجد الماء أيضًا على شكل بلورات سائلة (على الأسطح المحبة للماء). ويشكل حوالي 0.05% من كتلة الأرض.
وهو مذيب جيد للغاية القطبية. في الظروف الطبيعية يحتوي دائمًا على مواد مذابة (أملاح وغازات).
يكون الماء في الظروف العادية في حالة سائلة، في حين أن مركبات الهيدروجين المماثلة للعناصر الأخرى تكون غازات (H 2 S، CH 4، HF). ترتبط ذرات الهيدروجين بذرة الأكسجين لتشكل زاوية قدرها 104.45° (104°27′). ونظرًا للاختلاف الكبير في السالبية الكهربية بين ذرات الهيدروجين والأكسجين، فإن السحب الإلكترونية منحازة بقوة نحو الأكسجين. لهذا السبب، فإن جزيء الماء لديه عزم ثنائي القطب كبير (ع = 1.84 د، في المرتبة الثانية بعد حمض الهيدروسيانيك). يشكل كل جزيء ماء ما يصل إلى أربع روابط هيدروجينية - اثنتان منها تتكون من ذرة أكسجين واثنتان بواسطة ذرات هيدروجين. يتم تحديد عدد الروابط الهيدروجينية وبنيتها المتفرعة درجة حرارة عاليةالماء المغلي وحرارة تبخره النوعية. إذا لم تكن هناك روابط هيدروجينية، فإن الماء، بناءً على مكان الأكسجين في الجدول الدوري ونقاط غليان هيدريدات العناصر الشبيهة بالأكسجين (الكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم)، سيغلي عند -80 درجة مئوية ويتجمد عند -100. درجة مئوية.
عند التحول إلى الحالة الصلبة، يتم ترتيب جزيئات الماء، بينما تزداد أحجام الفراغات بين الجزيئات، وتنخفض الكثافة الإجمالية للمياه، وهو ما يفسر انخفاض كثافة (حجم أكبر) للمياه في الطور الجليدي. أثناء التبخر، على العكس من ذلك، يتم كسر جميع الروابط الهيدروجينية. يتطلب كسر الروابط الكثير من الطاقة، ولهذا السبب يتمتع الماء بأعلى سعة حرارية نوعية بين السوائل الأخرى المواد الصلبة. لتسخين لتر واحد من الماء بدرجة واحدة، يلزم 4.1868 كيلوجول من الطاقة. وبسبب هذه الخاصية، غالبا ما يستخدم الماء كمبرد. بالإضافة إلى سعته الحرارية النوعية العالية، يحتوي الماء أيضًا على قيم كبيرةحرارة الانصهار النوعية (333.55 كيلوجول/كجم عند 0 درجة مئوية) والتبخر (2250 كيلوجول/كجم).
