(чл. конвенция)
(при 20 °C)
71% от повърхността е вода
Водата е от ключово значение за създаването и поддържането на живота на Земята, за химическия строеж на живите организми, за формирането на климата и времето.
Физични и химични свойства
Физични свойства
Водата има редица необичайни свойства:
Всички тези характеристики са свързани с наличието на водородни връзки. Поради голямата разлика в електроотрицателността между водородните и кислородните атоми, електронните облаци са силно предубедени към кислорода. Поради това, както и поради факта, че водородният йон няма вътрешни електронни слоеве и е малък по размер, той може да проникне в електронната обвивка на отрицателно поляризиран атом на съседна молекула. Поради това всеки кислороден атом се привлича към водородните атоми на други молекули и обратно. Всяка водна молекула може да участва в максимум четири водородни връзки: 2 водородни атома - всеки в една, и кислороден атом - в две; В това състояние молекулите са в леден кристал. Когато ледът се топи, някои от връзките се разкъсват, което позволява на водните молекули да бъдат опаковани по-плътно; Когато водата се нагрява, връзките продължават да се разрушават и нейната плътност се увеличава, но при температури над 4 °C този ефект става по-слаб от топлинното разширение. По време на изпаряването всички останали връзки се разкъсват. Разкъсването на връзките изисква много енергия, оттук и високата температура и специфичната топлина на топене и кипене и високият топлинен капацитет. Вискозитетът на водата се дължи на факта, че водородните връзки пречат на водните молекули да се движат с различни скорости.
Капка, удряща се във водната повърхност
По подобни причини водата е добър разтворител за полярни вещества. Всяка молекула на разтвореното вещество е заобиколена от водни молекули и положително заредените части на молекулата на разтвореното вещество привличат кислородни атоми, а отрицателно заредените части привличат водородни атоми. Тъй като една водна молекула е малка по размер, много водни молекули могат да обграждат всяка молекула на разтвореното вещество.
Това свойство на водата се използва от живите същества. Разтворите взаимодействат в живата клетка и в междуклетъчното пространство различни веществавъв вода. Водата е необходима за живота на всички без изключение едноклетъчни и многоклетъчни живи същества на Земята.
Чистата (без примеси) вода е добър изолатор. При нормални условия водата е слабо дисоциирана и концентрацията на протони (по-точно хидрониеви 3+ йони) и хидроксилни йони е 0,1 µmol/l. Но тъй като водата е добър разтворител, някои соли почти винаги са разтворени в нея, тоест във водата има положителни и отрицателни йони. Благодарение на това водата провежда електричество. Електрическата проводимост на водата може да се използва за определяне на нейната чистота.
Агрегатни състояния
Химични свойства
Водата е най-често срещаният разтворител на Земята, определящ до голяма степен природата на земната химия като наука. По-голямата част от химията, в началото си като наука, започва именно като химия на водни разтвори на вещества. Понякога се разглежда като амфолит - едновременно киселина и основа (катион Н+ анион ОН-). При липса на чужди вещества във водата, концентрацията на хидроксидни йони и водородни йони (или хидрониеви йони) е една и съща, pK a ≈ прибл. 16.
Самата вода е относително инертна при нормални условия, но нейните силно полярни молекули солватират йони и молекули и образуват хидрати и кристални хидрати. Солволизата и по-специално хидролизата се среща в живата и неживата природа и се използва широко в химическата промишленост.
Водата в природата
Изследване на водата
Хидрология
Хидрологията се подразделя на океанология, земна хидрология и хидрогеология.
Океанологията се подразделя на океанска биология, океанска химия, океанска геология, физическа океанология и взаимодействия океан-атмосфера.
Сухопътната хидрология се разделя на речна хидрология ( речна хидрология, потамология), наука за езерото (лимнология), наука за блатата, глациология.
Биологична роля
Водата играе уникална роля като вещество, което определя възможността за съществуване и самия живот на всички същества на Земята. Той действа като универсален разтворител, в който протичат основните биохимични процеси на живите организми. Уникалността на водата е, че тя разтваря както органични, така и неорганични вещества, осигуряващи висока скорост на химичните реакции и в същото време достатъчна сложност на получените комплексни съединения. Благодарение на
и др.), присъстващи в почвата, е задължително. компонент на всички живи същества.
Изотопен състав.Има 9 вида стабилни изотопи на водата. Средното им съдържание в прясна вода е както следва (mol%): 1 H 2 16 O - 99,13; 1H218O - 0.2; 1 N 2 17 0-0.04; 1H20160-0.03; останалите пет изотопни вида присъстват във водата в незначителни количества. В допълнение към стабилните изотопни видове, водата съдържа малко количество радиоактивен 3H2 (или T2O). Изотопен състав на естествената вода от различен произходняколко варира. Съотношението 1 H/2 H е особено променливо: in прясна водаах - средно 6900, в морска вода -5500, в - 5500-9000. Според физическите свойствата на D 2 O са значително различни от обикновена вода(см. ). Водата, съдържаща 18 O, е по-близка до водата с 16 O.
Phys. свойствата на водата са необичайни. в банкомат придружено от намаляване на обема с 9%. Температурен коеф. обемно разширение и течна водаотрицателен при t-pax респ. под -210°C и 3,98°C. C° почти се удвоява и в диапазона 0-100°C почти не зависи от температурата (има минимум при 35°C). Минимум изотермичен (44,9*10 -11 Pa -1), наблюдавано при 46°C, се изразява доста ясно. При ниски температури до 30 °C водата спада с повишаване на температурата. Висок диелектрик Пропускливостта и диполният момент на водата определят нейната добра разтворимост по отношение на полярни и йонни вещества. Благодарение на високи стойности C°, а водата е важен климатичен регулатор. условия на земята, стабилизиране на т-ру на нейната повърхност. Освен това близостта ъгъл N-O-Nдо тетраедричен (109° 28") причинява разхлабване на структурите и течна вода и, като следствие, аномална зависимост на плътността от температурата. Следователно големите водни тела не замръзват до дъното, което прави възможно съществуването на живот в тях.
Таблица 1 - СВОЙСТВА НА ВОДАТА И ВОДАТА, НАМИРАЩА СЕ В 
Но плътността на модификациите II-VI е значително по-ниска от това, което ледът може да има при . Само в модификации VII и VIII е достатъчно висока плътностопаковки: в тяхната структура две правилни мрежи, изградени от тетраедри (подобни на тези, съществуващи в кубични нискотемпературни Ic, изоструктурни) са вмъкнати една в друга; в същото време системата от праволинейни и координатни се запазва. броят им се удвоява и достига 8. Подредбата в VII и VIII е подобна на подредбата в и много други. В обикновен (Ih) и кубичен (Ic), както и в HI, V-VII, ориентацията не е дефинирана: и двете най-близки до O формират с него, което може. насочен към всеки два от четирите съседни върха на тетраедъра. Диелектрик пропускливостта на тези модификации е висока (по-висока от тази на течната вода). Модификации II, VIII и IX са ориентационно подредени; техния диелектрик пропускливостта е ниска (приблизително 3). VIII е подредена по разположение версия на VII, а IX е III. Плътностите на ориентационно подредените модификации (VIII, IX) са близки до плътностите на съответните неподредени (VII, III).
Вода като . Водата разтваря много добре. полярни и дисоцииращи на вещества. Обикновено pH се увеличава с повишаване на температурата, но понякога температурната зависимост е по-сложна. И така, r-реалността е множествена. , а при повишаване на температурата се понижава или първо се повишава, след което преминава през максимум. Стойността на pH на нискополярните вещества (включително тези, включени) във водата е ниска и когато температурата се повиши, обикновено първо намалява и след това преминава през минимум. С увеличаване на p-скоростта нараства, преминавайки през максимум при високи стойности. Много вещества, когато се разтворят във вода, реагират с нея. Например разтворите на NH3 могат да съдържат NH4 (вижте също). Между разтворени във вода,
Докато най-вероятно си спомняте, че за всички други вещества тяхната твърда фаза е по-тежка от течната фаза.
Съответно е добре, че ледът е по-лек от водата – а това е и основното свойство на водата, което прави възможен живота в сегашния му вид.
Е, ако го нямаше това свойство на водата, трябваше да се развиваме на базата на например амоняка. Какво удоволствие е :)
Сега нека се съсредоточим върху факта, че водата може да се изпари при кипене. Но това не е основното свойство на водата - тъй като почти всяко вещество се изпарява при кипене и в това няма нищо лошо. Важното е, че водата се изпарява както в течно състояние, така и дори от повърхността на леда. Защо това свойство е по-важно от изпаряването при кипене? Ето защо.
Фактът, че водата може да се изпарява не само при кипене, е основното свойство на водата, тъй като това го прави възможно кръговрат на водата в природата. Което определено е добре, тъй като водата не се натрупва на едно място, а се разпределя горе-долу равномерно по цялата планета. Тоест, грубо казано, пустинята Сахара не е толкова гореща и суха, колкото би могла да бъде, защото в Антарктида водата се изпарява от повърхността на ледниците. Е, океаните играят важна роля в това.
Съответно, без водния цикъл в природата, животът ще седи близо до няколко оазиса, а останалите места ще бъдат безводна пустиня, където няма капка влага.
И следователно свойството на водата да се изпарява е основното свойство на водата.
Естествено, не само водата може да се изпари без кипене. Повечето ароматни съединения (алкохоли, етери, хлороформ и др.) Не се изпаряват при кипене. Но водата има едно важно предимство, друго основно свойство - водата не е токсична за живите организми. Докато алкохолите и етерите са токсични. Между другото, повече за токсичността (и как да се справим с нея) етилов алкохол, тоест водка, в статията „Положителни свойства на структурираната водка“.
Разбира се, в съвременни условияи водата може да стане токсична. Но те се справят с това за вода и не е толкова много голям проблемтака че не може да се справи с него.
И така, друго основно свойство на водата е, че тя не е токсична.
Иначе пак щяхме да сме различни :)
И накрая, основното свойство на водата, което е важно не само за живота, но и за индустрията: водата се нагрява доста бавно и бавно се охлажда (т.е. може да абсорбира много топлина). Това свойство предпазва хората и другите животни, както и Земята от прегряване. И хипотермия. Ето защо живите организми могат да оцелеят при -50 градуса по Целзий и при + 50 градуса. Ако бяхме построени на базата на друго вещество, нямаше да можем да се справим с такъв температурен диапазон.
Освен това трябва да се има предвид, че топло и студена водаимат различно тегло- топлата вода е по-лека, студената е по-тежка. Съответно в океана се получава водна стратификация – както по соленост, така и по температура. А в океана е възможен точно този живот, който е организиран сега. Е, тъй като всички сме произлезли от океана, ако не беше това свойство на водата, ние също щяхме да сме напълно различни.
И накрая, свойството на водата да абсорбира топлина и да бъде на повърхността в нагрято състояние позволява съществуването на такива неща като топли течения- и по-специално Гълфстрийм. Което топли цяла Европа и без което на мястото на Европа щеше да има тундра с тайга, а не лозя.
Може би ще посочите някои други основни свойства на водата, но изброените по-горе според мен са наистина фундаментални, тъй като от тях зависи съществуването на живот на планетата точно във формата, в която съществува животът. Надявам се тази информация да ви бъде полезна, когато трябва да отговаряте на въпроси на любопитни деца :)
А ето и обещаната презентация на тема „Основни свойства на водата” за изтегляне: http://festival.1september.ru/articles/513123/
И така, основните свойства на водата са свойствата, благодарение на които всички сме живи!
И ние имаме вида и формата, които имаме :)
други вещества не се разтварят НАПЪЛНО във вода
Водата е едно от най-разпространените вещества в природата (хидросферата заема 71% от повърхността на Земята). Водата играе жизненоважна роля в геологията и историята на планетата. Без вода не могат да съществуват живи организми. Факт е, че човешкото тяло е почти 63% - 68% вода. Почти всички био химична реакциявъв всяка жива клетка протичат реакции водни разтвори... В разтвори (главно водни) повечето от технологични процесив предприятията химическа индустрия, в производство лекарстваИ хранителни продукти. А в металургията водата е изключително важна и то не само за охлаждане. Неслучайно хидрометалургията - извличането на метали от руди и концентрати с помощта на разтвори на различни реагенти - се превърна във важен отрасъл.
Вода, ти нямаш нито цвят, нито вкус, нито мирис,
не можеш да бъдеш описан, радваш се,
без да знам какво си. Невъзможно е да се каже
какво е необходимо за живота: вие сте самият живот.
Изпълваш ни с радост,
което не може да се обясни с нашите чувства.
С теб нашата сила се връща,
с когото вече се сбогувахме.
По твоя милост те започват отново в нас
сухите извори на нашите сърца клокочат.
(А. дьо Сент-Екзюпери. Планетата на хората)
Написах есе на тема „Водата е най-удивителното вещество в света“. Избрах тази тема, защото е най актуална тема, тъй като водата е най-важното вещество на Земята, без което не може да съществува нито един жив организъм и не могат да протичат никакви биологични, химични реакции или технологични процеси.
Водата е най-удивителното вещество на Земята
Водата е познато и необичайно вещество. Известният съветски учен академик И. В. Петрянов нарече научно-популярната си книга за водата „най-необикновеното вещество в света“. А „Занимателната физиология“, написана от доктора на биологичните науки Б. Ф. Сергеев, започва с глава за водата – „Веществото, което създаде нашата планета“.
Учените са абсолютно прави: няма вещество на Земята, което да е по-важно за нас от обикновената вода и в същото време няма друго вещество, чиито свойства биха имали толкова много противоречия и аномалии, колкото неговите свойства.
Почти 3/4 от повърхността на нашата планета е заета от океани и морета. Твърдата вода - сняг и лед - покрива 20% от земята. Климатът на планетата зависи от водата. Геофизиците твърдят, че Земята отдавна щеше да е изстинала и да се е превърнала в безжизнен камък, ако не беше водата. Има много висок топлинен капацитет. При нагряване поглъща топлина; изстивайки, той го раздава. Водата на Земята абсорбира и връща много топлина и по този начин „изравнява“ климата. А това, което предпазва Земята от космическия студ, са тези водни молекули, които са разпръснати в атмосферата – в облаци и под формата на пари... Без вода не може – това е най-важното вещество на Земята.
Структура на водна молекула
Поведението на водата е "нелогично". Оказва се, че преходът на водата от твърдо към течно и газообразно състояние се извършва при температури, много по-високи от би трябвало. Намерено е обяснение за тези аномалии. Водната молекула H 2 O е изградена под формата на триъгълник: ъгълът между двете кислородно-водородни връзки е 104 градуса. Но тъй като и двата водородни атома са разположени от една и съща страна на кислорода, електрически зарядиса разпръснати в него. Молекулата на водата е полярна, което е причината за особеното взаимодействие между различните й молекули. Водородните атоми в молекулата на H 2 O, имащи частичен положителен заряд, взаимодействат с електроните на кислородните атоми на съседните молекули. Тази химична връзка се нарича водородна връзка. Той комбинира H 2 O молекули в уникални полимери с пространствена структура; равнината, в която са разположени водородните връзки, е перпендикулярна на равнината на атомите на една и съща молекула H 2 O. Взаимодействието между водните молекули обяснява преди всичко необичайно високите температури на нейното топене и кипене. Трябва да се достави допълнителна енергия, за да се разхлабят и след това да се разрушат водородните връзки. И тази енергия е много значима. Ето защо, между другото, топлинният капацитет на водата е толкова висок.
Какви връзки има H 2 O?
Водната молекула съдържа две полярни ковалентни връзки H-O.
Те се образуват поради припокриването на два едноелектронни p облака на кислородния атом и едноелектронни S облаци на два водородни атома.
Във водната молекула кислородният атом има четири електронни двойки. Два от тях участват в образуването на ковалентни връзки, т.е. са задължителни. Други двама електронни двойкиса необвързващи.
В една молекула има четири полюсни заряда: два са положителни и два са отрицателни. Положителните заряди са концентрирани върху водородните атоми, тъй като кислородът е по-електроотрицателен от водорода. Двата отрицателни полюса идват от две несвързани електронни двойки кислород.
Подобно разбиране на структурата на молекулата позволява да се обяснят много свойства на водата, по-специално структурата на леда. В ледената кристална решетка всяка молекула е заобиколена от четири други. В планарно изображение това може да бъде представено по следния начин:
 |  |
Диаграмата показва, че връзката между молекулите се осъществява чрез водороден атом:
Положително зареденият водороден атом на една водна молекула е привлечен от отрицателно заредения кислороден атом на друга водна молекула. Тази връзка се нарича водородна връзка (означава се с точки). Силата на водородната връзка е приблизително 15-20 пъти по-слаба от ковалентната връзка. Поради това водородната връзка лесно се разрушава, което се наблюдава например при изпаряване на вода.
Структурата на течната вода наподобява тази на леда. В течната вода молекулите също са свързани една с друга чрез водородни връзки, но структурата на водата е по-малко „твърда“ от тази на леда. Поради термичното движение на молекулите във водата някои водородни връзки се разкъсват и се образуват други.
Физични свойства на H 2 O
Вода, H 2 O, без мирис, вкус, безцветна течност (синкава в дебели слоеве); плътност 1 g/cm 3 (при 3,98 градуса), t pl = 0 градуса, t кипене = 100 градуса.
Има различни видове вода: течна, твърда и газообразна.
Водата е единственото вещество в природата, което при земни условия съществува и в трите агрегатни състояния:
течност - вода
твърдо - лед
газообразно - пара
Съветският учен В. И. Вернадски пише: "Водата стои отделно в историята на нашата планета. Няма естествено тяло, което да може да се сравни с него по влияние върху хода на основните, най-амбициозни геоложки процеси. Няма земна субстанция - скала минерал, живо тяло, което не би го съдържало. Цялата земна материя е проникната и обгърната от него."
Химични свойства на H 2 O
от химични свойствавода, особено важна е способността на нейните молекули да се дисоциират (разпадат) на йони и способността на водата да разтваря различни по химичен характер вещества. Ролята на водата като основен и универсален разтворител се определя преди всичко от полярността на нейните молекули (изместване на центровете на положителните и отрицателни заряди) и, като следствие, неговата изключително висока диелектрична константа. Противоположните електрически заряди, и по-специално йоните, се привличат един към друг във вода 80 пъти по-слабо, отколкото биха били привлечени във въздуха. правомощия взаимно привличанемежду молекули или атоми на тяло, потопено във вода, също е по-слабо, отколкото във въздуха. В този случай е по-лесно за термично движение да се разделят молекулите. Ето защо се получава разтваряне, включително на много трудно разтворими вещества: една капка износва камък...
Дисоциация (разпадане) на водни молекули в йони:
H 2 O → H + +OH, или 2H 2 O → H 3 O (хидрокси йон) +OH
при нормални условия е изключително незначително; Средно една молекула от 500 000 000 се дисоциира.Трябва да се има предвид, че първото от дадените уравнения е чисто условно: протон Н, лишен от електронна обвивка, не може да съществува във водна среда.Той веднага се свързва с водна молекула, образувайки хидрокси йона H 3 O. Счита се дори, че асоциатите на водните молекули действително се разпадат на много по-тежки йони, като напр.
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4, а реакцията H 2 O → H + +OH - е само силно опростена диаграма на реалния процес.
Реактивността на водата е относително ниска. Вярно е, че някои активни метали са способни да изместят водорода от него:
2Na+2H 2 O → 2NaOH+H 2,
а в атмосфера на свободен флуор водата може да гори:
2F 2 +2H 2 O → 4HF+O 2.
Кристалите са изградени от подобни молекулни асоциати на молекулни съединения. обикновен лед. „Опаковката“ на атомите в такъв кристал не е йонна и ледът не провежда топлина добре. Плътността на течната вода при температури близки до нулата е по-голяма от тази на леда. При 0°C 1 g лед заема обем от 1,0905 cm3, а 1 g течна вода заема обем от 1,0001 cm3. И ледът плава, поради което водните тела не замръзват, а само се покриват с лед. Това разкрива друга аномалия на водата: след като се стопи, тя първо се свива и едва след това, при завой от 4 градуса, по време на по-нататъшния процес започва да се разширява. При високи наляганияобикновеният лед може да се превърне в така наречените лед - 1, лед - 2, лед - 3 и т.н. - по-тежки и по-плътни кристални форми на това вещество. Най-твърдият, плътен и огнеупорен лед досега е 7, получен при налягане 3 kiloPa. Топи се на 190 градуса.
Кръговрат на водата в природата
Човешкото тяло е пронизано от милиони кръвоносни съдове. Големите артерии и вени свързват основните органи на тялото един с друг, по-малките ги преплитат от всички страни, а най-фините капиляри достигат до почти всяка клетка. Независимо дали копаете дупка, седите в клас или спите блажено, кръвта непрекъснато тече през тях, свързвайки ви. единна система човешкото тяломозък и стомах, бъбреци и черен дроб, очи и мускули. За какво е необходима кръвта?
Кръвта пренася кислород от белите дробове до всяка клетка в тялото ви. хранителни веществаот стомаха. Кръвта събира отпадъчни продукти от всички, дори и най-затънтените ъгли на тялото, освобождавайки го от въглероден диоксид и други ненужни, включително опасни вещества. Кръвта пренася в тялото специални вещества - хормони, които регулират и координират работата на различни органи. С други думи, кръвта свързва различни части на тялото в една система, в един съгласуван и ефективен организъм.
Нашата планета също има кръвоносна система. Кръвта на Земята е вода и кръвоносни съдове- реки, потоци, потоци и езера. И това не е просто сравнение, художествена метафора. Водата на Земята играе същата роля като кръвта в човешкото тяло и както наскоро отбелязаха учените, структурата на речната мрежа е много подобна на структурата кръвоносна системачовек. „Колесничарят на природата“ - така великият Леонардо да Винчи нарече водата, тя е тази, която преминава от почвата към растенията, от растенията към атмосферата, тече по реките от континентите към океаните и се връща обратно с въздушни течения, свързвайки различни компоненти на природата един с друг, превръщайки ги в единна географска система. Водата не преминава просто от един природен компонент в друг. Подобно на кръвта, той носи със себе си огромно количество химикали, изнасяйки ги от почвата към растенията, от земята към езерата и океаните, от атмосферата към земята. Всички растения могат да консумират хранителни вещества, съдържащи се в почвата, само с вода, където са в разтворено състояние. Ако не беше притокът на вода от почвата в растенията, всички билки, дори тези, които растат в най-богатите почви, биха умрели „от глад“, както търговец, умрял от глад върху сандък със злато. Водата доставя хранителни вещества на обитателите на реки, езера и морета. Потоци, течащи весело от ниви и ливади по време на пролетното топене на снега или след летни дъждове, събирайки по пътя си това, което се съхранява в почвата химически веществаи ги предава на жителите на резервоари и морета, като по този начин свързва сушата и водните площи на нашата планета. Най-богатата „маса“ се формира на онези места, където реки, носещи хранителни вещества, се вливат в езера и морета. Следователно такива райони на брега - устия - се отличават с бунт от подводен живот. И кой премахва отпадъците, генерирани в резултат на жизнената дейност на различни географски системи? Отново водата и като ускорител работи много по-добре от човешката кръвоносна система, която само частично изпълнява тази функция. Пречистващата роля на водата е особено важна сега, когато хората тровят околната среда с отпадъци от градове, промишлени и селскостопански предприятия. Тялото на възрастен човек съдържа приблизително 5-6 кг. кръв, повечето откоято непрекъснато циркулира между в различни частитялото му. От колко вода се нуждае животът на нашия свят?
Цялата вода на земята, която не е част от скалите, се обединява от понятието "хидросфера". Теглото му е толкова голямо, че обикновено се измерва не в килограми или тонове, а в кубични километри. Един кубичен километър е куб с всеки ръб с размери 1 км, постоянно зает от вода. Теглото на 1 км 3 вода е равно на 1 милиард тона.Цялата земя съдържа 1,5 милиарда км 3 вода, което по тегло е приблизително 15000000000000000000 тона! За всеки човек има 1,4 km 3 вода или 250 милиона тона.Пийте, не искам!
Но за съжаление всичко не е толкова просто. Факт е, че 94% от този обем се състои от водите на световния океан, които не са подходящи за повечето икономически цели. Само 6% е сухоземната вода, от която само 1/3 е прясна, т.е. само 2% от общия обем на хидросферата. По-голямата част от тази прясна вода е концентрирана в ледниците. Значително по-малко от тях се съдържат под земната повърхност (в плитки подземни водни хоризонти, в подземни езера, в почви, както и в атмосферни изпарения. Делът на реките, от които хората основно черпят вода, е много малък - 1,2 хил. км. 3. Общият обем на водата, съдържаща се едновременно в живите организми, е абсолютно незначителен.Така че на нашата планета няма толкова вода, която да може да се консумира от хората и другите живи организми.Но защо не свършва?В крайна сметка хората и животните Те постоянно пият вода, растенията я изпаряват в атмосферата, а реките я носят в океана.
Защо Земята не остава без вода?
Човешката кръвоносна система е затворена верига, през която непрекъснато тече кръв, пренасяйки кислород и въглероден двуокис, хранителни вещества и отпадъчни продукти. Този поток никога не свършва, защото е кръг или пръстен, а както знаем, „пръстенът няма край“. Водната мрежа на нашата планета е проектирана по същия принцип. Водата на Земята е в постоянен цикъл и загубата й в една връзка незабавно се попълва от приема от друга. Движещата сила зад водния цикъл е слънчева енергияи гравитацията. Благодарение на водния цикъл всички части на хидросферата са тясно обединени и свързват други компоненти на природата. В самата общ изгледВодният цикъл на нашата планета изглежда така. Под въздействието на слънчевата светлина водата се изпарява от повърхността на океана и сушата и навлиза в атмосферата, а изпарението от повърхността на сушата се извършва както от реките и резервоарите, така и от почвата и растенията. Част от водата веднага се връща с дъжд обратно в океана, а част се носи от ветровете на сушата, където пада под формата на дъжд и сняг. Попадайки в почвата, водата се абсорбира частично в нея, попълвайки запасите от почвена влага и подземни води; почвената влага частично тече по повърхността в реки и резервоари; почвената влага частично преминава в растенията, които я изпаряват в атмосферата и частично тече в реките, само че с по-ниска скорост. Реките, захранвани от повърхностни потоци и подпочвени води, пренасят вода в океаните, попълвайки нейните загуби. Водата се изпарява от повърхността му, връща се обратно в атмосферата и цикълът се затваря. Еднакво движение на водата между всички компоненти на природата и всички области земната повърхностсе случва постоянно и непрекъснато в продължение на много милиони години.
Трябва да се каже, че водният цикъл не е напълно затворен. Част от него, попадайки в горните слоеве на атмосферата, се разлага под въздействието на слънчевата светлина и отива в космоса. Но тези незначителни загуби непрекъснато се допълват от доставката на вода от дълбоките слоеве на земята по време на вулканични изригвания. Поради това обемът на хидросферата постепенно се увеличава. Според някои изчисления преди 4 милиарда години неговият обем е бил 20 милиона км 3, т.е. е бил седем хиляди пъти по-малък от съвременния. В бъдеще количеството вода на Земята очевидно също ще се увеличи, като се има предвид, че обемът на водата в мантията на Земята се оценява на 20 милиарда км 3 - това е 15 пъти повече от сегашния обем на хидросферата. Чрез сравняване на обема на водата в отделните части на хидросферата с притока на вода в тях и съседните части на цикъла е възможно да се определи активността на водния обмен, т.е. времето, през което обемът на водата в Световния океан, атмосферата или почвата може да бъде напълно обновен. Най-бавно (веднъж на 8 хиляди години) се обновяват водите в полярните ледници. А най-бързо се обновява речната вода, която във всички реки на Земята се променя напълно за 11 дни.
Водният глад на планетата
„Земята е планета с удивителна синева“! — Американски астронавти, завърнали се от далечния Космос след кацане на Луната, съобщиха с ентусиазъм. И би ли могла нашата планета да изглежда различно, ако повече от 2/3 от нейната повърхност е заета от морета и океани, ледници и езера, реки, езера и резервоари. Но тогава какво означава феноменът, чието име е в заглавията? Какъв вид „глад“ може да има, ако на Земята има такова изобилие от водни тела? Да, на Земята има повече от достатъчно вода. Но не трябва да забравяме, че животът на планетата Земя, според учените, първо се е появил във водата и едва след това е излязъл на сушата. Организмите са запазили своята зависимост от водата по време на еволюцията в продължение на много милиони години. Водата е основният "строителен материал", който изгражда тялото им. Това може лесно да се провери, като се анализират цифрите в следващите таблици:
Последното число на тази таблица показва, че човек тежи 70 кг. съдържа 50 кг. вода! Но има още повече от него в човешкия ембрион: в тридневен ембрион - 97%, в тримесечен ембрион - 91%, в осеммесечен ембрион - 81%.
Проблемът с „глада за вода“ е необходимостта от инконтиненция на определено количество вода в тялото, тъй като има постоянна загуба на влага по време на различни физиологични процеси. За нормално съществуване в умерен климат човек трябва да получава около 3,5 литра вода на ден от пиене и храна, в пустинята тази норма се увеличава до най-малко 7,5 литра. Човек може да съществува без храна около четиридесет дни, а без вода много по-малко - 8 дни. Според специални медицински експерименти, при загуба на влага в размер на 6-8% от телесното тегло, човек изпада в състояние на припадък, със загуба от 10%, започват халюцинации, с 12%, човек вече не може да се възстанови без специални медицински грижи, а при загуба от 20% настъпва неизбежна смърт. Много животни се адаптират добре към липсата на влага. Най-известните и ярък примертова е „корабът на пустинята“, камилата. Може да живее много дълго време в гореща пустиня, без да консумира питейна вода и да губи до 30% от първоначалното си тегло, без да компрометира работата си. И така, в един от специалните тестове камила работи 8 дни под жаркото лятно слънце, губейки 100 кг. от 450 кг. началното му тегло. И когато го доведоха до водата, той изпи 103 литра и върна теглото си. Установено е, че камилата може да получи до 40 литра влага чрез преобразуване на мазнините, натрупани в гърбицата. Изобщо не го използват пия водапустинни животни като тушканчета и кенгурови плъхове - те имат достатъчно влага, която получават от храната, и вода, образувана в телата им при окисляването на собствената им мазнина, също като камилите. | Повече ▼ повече водаконсумирани от растенията за техния растеж и развитие. Една глава зеле "изпива" повече от един литър вода на ден, средно едно дърво изпива повече от 200 литра вода. Разбира се, това е доста приблизителна цифра - различни породиДърветата в различни природни условия консумират много, много различни количества влага. По този начин саксаулът, растящ в пустинята, губи минимално количество влага, а евкалиптът, който на някои места се нарича „помпено дърво“, пропуска огромно количество вода през себе си и поради тази причина неговите насаждения се използват за отводняване на блата. Ето как блатистите маларийни земи на Колхидската низина са превърнати в просперираща територия.
Вече около 10% от населението на нашата планета няма нужда от чиста вода. И ако вземете предвид, че 800 милиона домакинства в селските райони, където живее около 25% от цялото човечество, нямат течаща вода, тогава проблемът с „водния глад“ става наистина глобален. Това е особено остро в развиващите се страни, където приблизително 90% от населението използва лоша вода. Липсата на чиста вода се превръща в един от най-важните факториограничава прогресивното развитие на човечеството.
Закупени въпроси за опазване на водата
Водата се използва във всички области стопанска дейностчовек. Почти невъзможно е да се назове някой производствен процес, които не биха използвали вода. Поради бързото развитие на промишлеността и нарастването на градското население потреблението на вода нараства. Въпросите за опазване на водните ресурси и източници от изчерпване, както и от замърсяване с отпадъчни води са от първостепенно значение. Всеки знае какви щети причиняват отпадъчни водиобитатели на резервоари. Още по-ужасно за хората и всички живи същества на Земята е появата на токсични химикали в речните води, отмити от полетата. Така че наличието на 2,1 части пестицид (ендрин) във вода на милиард части вода е достатъчно, за да убие всички риби в нея. Непречистените отпадъчни води, изхвърляни в реките, представляват огромна заплаха за човечеството. селища. Този проблем се решава чрез внедряване на технологични процеси, при които отпадъчните води не се заустват във водоеми, а след пречистване се връщат обратно в технологичния процес.
В момента се обръща голямо внимание на защитата заобикаляща средаи по-специално естествени резервоари. Отчитайки значимостта на този проблем, страната ни няма приет закон за опазване и рационално използване на природни ресурси. Конституцията гласи: „Гражданите на Русия са длъжни да се грижат за природата и да защитават нейните богатства“.
Видове вода
Бромна вода -наситен разтвор на Br 2 във вода (3,5% тегл. Br 2). Бромната вода е окислител, бромиращ агент в аналитичната химия.
Амонячна вода -се образува, когато суровият коксов газ влезе в контакт с вода, която се концентрира поради охлаждане на газа или се инжектира специално в него за измиване на NH3. И в двата случая се получава така наречената слаба, или промивна, амонячна вода. Чрез дестилация на тази амонячна вода с водна пара и последваща обратен хладник и кондензация се получава концентрирана амонячна вода (18 - 20% тегловни NH3), която се използва при производството на сода, като течен тор и др.
| # 7732 · 15.11.2018 в 17:18 московско време · ip адресът е записан · · | |
благодаря, ще е добре за доклада) | |
Структурна формула
Истинска, емпирична или груба формула: H2O
Химичен състав на водата
Молекулно тегло: 18.015
Вода (водороден оксид) - бинарен неорганично съединениес химична формула H2O. Водната молекула се състои от два водородни атома и един кислороден атом, които са свързани с ковалентна връзка. При нормални условия е така бистра течност, няма цвят (в малки количества), мирис и вкус. В твърдо състояние се нарича лед (ледените кристали могат да образуват сняг или скреж), а в газообразно състояние се нарича водна пара. Водата може да съществува и под формата на течни кристали (върху хидрофилни повърхности). Съставлява приблизително 0,05% от масата на Земята.
Той е добър силно полярен разтворител. В естествени условия винаги съдържа разтворени вещества (соли, газове).
Водата при нормални условия е в течно състояние, докато подобни водородни съединения на други елементи са газове (H 2 S, CH 4, HF). Водородните атоми са свързани с кислородния атом, образувайки ъгъл от 104,45° (104°27′). Поради голямата разлика в електроотрицателността между водородните и кислородните атоми, електронните облаци са силно предубедени към кислорода. Поради тази причина водната молекула има голям диполен момент (p = 1,84 D, на второ място след циановодородната киселина). Всяка водна молекула образува до четири водородни връзки - две от тях са образувани от кислороден атом и две от водородни атоми. Броят на водородните връзки и тяхната разклонена структура определят висока температуракипяща вода и нейната специфична топлина на изпарение. Ако нямаше водородни връзки, водата, въз основа на мястото на кислорода в периодичната таблица и точките на кипене на хидриди на кислородоподобни елементи (сяра, селен, телур), би кипяла при -80 °C и би замръзнала при -100 °C.
При преминаване към твърдо състояние водните молекули се подреждат, докато обемите на кухините между молекулите се увеличават и общата плътност на водата намалява, което обяснява по-ниската плътност (по-големия обем) на водата в ледената фаза. По време на изпаряване, напротив, всички водородни връзки се разрушават. Разкъсването на връзките изисква много енергия, поради което водата има най-висок специфичен топлинен капацитет сред другите течности и твърди вещества. За да се загрее един литър вода с един градус, са необходими 4,1868 kJ енергия. Поради това свойство водата често се използва като охлаждаща течност. Водата освен висок специфичен топлинен капацитет има и големи стойностиспецифична топлина на топене (333,55 kJ/kg при 0 °C) и изпаряване (2250 kJ/kg).
