(st. konv.)
(pri 20 °C)
71 % površine je voda
Voda je ključnega pomena pri nastanku in ohranjanju življenja na Zemlji, pri kemijski zgradbi živih organizmov, pri oblikovanju podnebja in vremena.
Fizikalne in kemijske lastnosti
Fizične lastnosti
Voda ima številne nenavadne lastnosti:
Vse te lastnosti so povezane s prisotnostjo vodikovih vezi. Zaradi velike razlike v elektronegativnosti atomov vodika in kisika so elektronski oblaki močno pomaknjeni proti kisiku. Zaradi tega, pa tudi zaradi dejstva, da vodikov ion nima notranjih elektronskih plasti in ima majhne dimenzije, lahko prodre v elektronsko ovojnico negativno polariziranega atoma sosednje molekule. Zaradi tega vsak atom kisika privlači vodikove atome drugih molekul in obratno. Vsaka molekula vode lahko sodeluje v največ štirih vodikovih vezeh: 2 atoma vodika - vsak v eni in atom kisika - v dveh; v tem stanju so molekule v ledenem kristalu. Ko se led tali, se nekatere vezi zlomijo, kar omogoči, da so molekule vode bolj gosto zapakirane; ko se voda segreje, se vezi še naprej zlomijo in njena gostota se poveča, vendar pri temperaturah nad 4 ° C ta učinek postane šibkejši od toplotnega raztezanja. Izhlapevanje prekine vse preostale vezi. Pretrganje vezi zahteva veliko energije, zato visoka temperatura in specifična toplota taljenja in vrenja ter velika toplotna kapaciteta. Viskoznost vode je posledica dejstva, da vodikove vezi preprečujejo, da bi se molekule vode gibale z različnimi hitrostmi.
Padec, ki udari ob gladino vode
Iz podobnih razlogov je voda dobro topilo za polarne snovi. Vsaka molekula topljenca je obdana z molekulami vode in pozitivno nabiti deli molekule topljenca privlačijo atome kisika, negativno nabiti deli pa atome vodika. Ker je molekula vode majhna, lahko veliko molekul vode obkroži vsako molekulo topljenca.
To lastnost vode uporabljajo živa bitja. V živi celici in v medceličnem prostoru raztopine medsebojno delujejo različne snovi v vodi. Voda je brez izjeme potrebna za življenje vseh enoceličnih in večceličnih živih bitij na Zemlji.
Čista (brez primesi) voda je dober izolator. V normalnih pogojih je voda šibko disociirana in koncentracija protonov (natančneje hidronijevih 3 + ionov) in hidroksidnih ionov - je 0,1 µmol/l. Ker pa je voda dobro topilo, so v njej skoraj vedno raztopljene nekatere soli, torej so v vodi prisotni pozitivni in negativni ioni. Zaradi tega voda prevaja elektriko. Električno prevodnost vode lahko uporabimo za določanje njene čistosti.
Agregatna stanja
Kemijske lastnosti
Voda je najpogostejše topilo na Zemlji, ki v veliki meri določa naravo zemeljske kemije kot znanosti. Večina kemije se je ob svojem nastanku kot veda začela prav kot kemija vodnih raztopin snovi. Včasih se obravnava kot amfolit - tako kislina kot baza hkrati (kation H + anion OH-). Če v vodi ni tujkov, je koncentracija hidroksidnih ionov in vodikovih ionov (ali hidronijevih ionov) enaka, pK a ≈ pribl. 16.
Sama voda je v normalnih pogojih relativno inertna, vendar njene visoko polarne molekule solvatirajo ione in molekule, tvorijo hidrate in kristalne hidrate. Solvoliza, zlasti hidroliza, se pojavlja v živih in neživih bitjih in se pogosto uporablja v kemični industriji.
Voda v naravi
Raziskave vode
Hidrologija
Hidrologijo delimo na oceanologijo, kopensko hidrologijo in hidrogeologijo.
Oceanologija je razdeljena na oceansko biologijo, oceansko kemijo, oceansko geologijo, fizično oceanologijo in interakcije med oceanom in atmosfero.
Hidrologijo kopnega delimo na hidrologijo rek ( rečna hidrologija, potamologija), znanost o jezerih (limnologija), znanost o močvirjih, glaciologija.
Biološka vloga
Voda ima edinstveno vlogo kot snov, ki določa možnost obstoja in samega življenja vseh bitij na Zemlji. Deluje kot univerzalno topilo, v katerem potekajo glavni biokemični procesi živih organizmov. Edinstvenost vode je v tem, da raztaplja tako organske kot anorganske snovi, ki zagotavlja visoko stopnjo kemičnih reakcij in hkrati - zadostno kompleksnost nastalih kompleksnih spojin. Zahvale gredo
itd.), ki je prisoten v tleh. sestavina vseh živih bitij.
Izotopska sestava. Obstaja 9 stabilnih izotopskih vrst vode. Njihova vsebnost v sladki vodi je v povprečju naslednja (mol.%): 1 H 2 16 O - 99,13; 1H2180 - 0,2; 1H217 0-0,04; 1H20160-0,03; preostalih pet izotopskih različic je v vodi prisotnih v zanemarljivih količinah. Poleg stabilnih izotopov voda vsebuje majhno količino radioaktivnega 3 H 2 (ali T 2 O). Izotopska sestava naravne vode drugačnega izvora več spreminja. Razmerje 1 H / 2 H je še posebej nestabilno: v sveža voda ah - povprečno 6900, v morski vodi -5500, v - 5500-9000. Glede na telesno lastnosti D 2 O se izrazito razlikujejo od navadna voda(cm.). Voda, ki vsebuje 18 O, je bližja vodi s 16 O.
Phys. lastnosti vode so nenormalne. na bankomatu skupaj z zmanjšanjem obsega za 9 %. Temperaturni koeficient volumetrična ekspanzija in tekoča voda negativna pri t-pax oz. pod -210°C in 3,98°C. C ° pri skoraj podvojitvi in v območju 0-100 ° C je skoraj neodvisen od t-ry (obstaja minimum pri 35 ° C). Najmanjša izotermična (44,9*10 -11 Pa -1), opazovano pri 46 °C, je precej jasno. Pri nizkih temperaturah in temperaturah do 30 °C voda z rastjo upada. Visoka dielektričnost. prepustnost in dipolni moment vode določata njeno dobro sposobnost raztapljanja v odnosu do polarnih in ionogenih snovi. Zahvale gredo visoke vrednosti C °, voda pa je pomemben regulator podnebja. razmere na zemlji, stabilizacijo t-ru na njeni površini. Poleg tega bližina kot H-O-H do tetraedričnega (109 ° 28 ") povzroča krhkost struktur in tekoče vode ter posledično nenormalno odvisnost gostote od t-ry. Zato veliki rezervoarji ne zamrznejo do dna, kar omogoča življenje v njih.
Tab. 1 - LASTNOSTI VODE IN VODE, KI JE V 
Toda gostota modifikacij II-VI je veliko nižja od tiste, ki bi jo lahko imel led pri . Zadostuje samo v modifikacijah VII in VIII visoka gostota pakiranja: v njihovi strukturi sta dve pravilni mreži, zgrajeni iz tetraedrov (podobni tistim, ki obstajajo v kubičnih nizkotemperaturnih Ic, izostrukturni), vstavljeni ena v drugo; v tem primeru se sistem premočrtnih , in koordinat ohrani. število se podvoji in doseže 8. Lokacija v VII in VIII je podobna lokaciji v in mnogih drugih. V običajnem (Ih) in kubičnem (Ic), pa tudi v HI, V-VII, orientacija ni definirana: oba sta najbližja obliki O z njim, kar je lahko. usmerjena na katera koli dva od štirih sosedov v ogliščih tetraedra. Dielektrik prepustnost teh modifikacij je visoka (višja kot pri tekoči vodi). Modifikacije II, VIII in IX so orientacijsko urejene; njihov dielektrik. prepustnost je nizka (cca. 3). VIII je umestitveno urejena različica VII, IX pa III. Gostote orientacijsko urejenih modifikacij (VIII, IX) so blizu gostotam ustreznih neurejenih modifikacij (VII, III).
Kot voda. Voda se dobro topi. polarnega in disociirajočega na in-va. Običajno p-vrednost narašča z naraščajočo temperaturo, včasih pa je odvisnost od temperature bolj zapletena. Torej, r-redkost pl. , in z naraščanjem t-ry se zmanjša ali najprej poveča, nato pa preide skozi maksimum. P-vrednost nizkopolarnih in-in (vključno s tistimi, ki so vključeni) v vodi je nizka in s povečanjem t-ry se običajno najprej zmanjša in nato preide skozi minimum. Z naraščanjem p-vrednost narašča, pri čemer gre skozi maksimum pri visokih vrednostih. Mnoge snovi se v vodi raztopijo in z njo reagirajo. Na primer, NH 4 je lahko prisoten v raztopinah NH 3 (glejte tudi). Med tistimi, raztopljenimi v vodi,
Medtem ko se verjetno spomnite, da je pri vseh drugih snoveh njihova trdna faza težja od tekoče faze.
Skladno s tem je dobro, da je led lažji od vode – in to je tudi glavna lastnost vode, zaradi katere je možno življenje v sedanji obliki.
No, če te lastnosti vode ne bi bilo, bi se morali razvijati na osnovi amoniaka. To je bolj zabavno 🙂
Zdaj pa se osredotočimo na dejstvo, da lahko voda pri vrenju izhlapi. Toda to ni glavna lastnost vode - saj skoraj vsaka snov med vrenjem izhlapi in v tem ni nič sramotnega. Pomembno je, da voda izhlapi in samo vstopi tekoče stanje, in celo z ledene površine. Zakaj je ta lastnost pomembnejša od izhlapevanja pri vrenju? Evo zakaj.
Dejstvo, da lahko voda izhlapi ne le pri vrenju, je glavna lastnost vode, saj je to mogoče kroženje vode v naravi. Kar je vsekakor dobro, saj se voda ne kopiči na enem mestu, ampak bolj ali manj enakomerno razhaja po planetu. To pomeni, grobo rečeno, v puščavi Sahara ni tako vroče in suho, kot bi lahko bilo, saj na Antarktiki voda izhlapeva s površine ledenikov. No, oceani igrajo pri tem pomembno vlogo.
V skladu s tem bi brez vodnega cikla v naravi življenje živelo v bližini nekaj oaz, ostali kraji pa bi bila sušna puščava, kjer ni niti kapljice vlage.
In zato je lastnost vode, da izhlapeva, glavna lastnost vode.
Seveda ne more samo voda izhlapeti brez vrenja. Večina aromatičnih spojin (alkoholi, etri, kloroform itd.) pri vrenju ne izhlapi. Toda voda ima en pomemben plus, še eno glavno lastnost - voda ni strupena za žive organizme. Medtem ko so alkoholi in etri strupeni. Mimogrede, več o toksičnosti (in kako se z njo spopasti) etilni alkohol, torej vodka, v članku "Pozitivne lastnosti strukturirane vodke".
Seveda, v sodobne razmere in voda lahko postane strupena. Ampak to se ravna zaradi vode in ni tako velik problem da se s tem ne more ukvarjati.
Torej, druga glavna lastnost vode je, da ni strupena.
Sicer bi bili spet drugačni 🙂
In končno, glavna lastnost vode, ki je pomembna ne le za življenje, ampak tudi za industrijo: voda se precej počasi segreva in počasi ohlaja (tj. lahko absorbira veliko toplote). Ta lastnost ščiti ljudi in druge živali ter Zemljo pred pregrevanjem. In hipotermija. Zato lahko živi organizmi preživijo pri -50 stopinjah Celzija in pri +50 stopinjah. Če bi bili zgrajeni na osnovi druge snovi, nam tak razpon temperatur ne bi bil dosegljiv.
Poleg tega je treba upoštevati, da toplo in hladna voda imajo različno težo Topla voda je lažja, hladna voda je težja. V skladu s tem se v oceanu pojavi stratifikacija vode - tako glede slanosti kot temperature. In v oceanu je takšno življenje, kot je zdaj organizirano, možno. No, saj smo vsi prišli iz oceana, če ne bi bilo te lastnosti vode, potem bi bili tudi popolnoma drugačni.
In končno, lastnost vode, da absorbira toploto in je na površini v segretem stanju, omogoča obstoj stvari, kot so topli tokovi- in zlasti Zalivski tok. Ki greje vso Evropo in brez katere bi bila na mestu Evrope tundra s tajgo in ne vinogradi.
Morda lahko navedete še nekaj osnovnih lastnosti vode, vendar so zgoraj naštete po mojem mnenju resnično temeljne, saj je obstoj življenja na planetu odvisen od njih v obliki, v kateri obstaja življenje. Upam, da vam bodo te informacije koristile, ko boste morali odgovoriti na vprašanja radovednih otrok 🙂
In tukaj je obljubljena predstavitev na temo "Osnovne lastnosti vode" za prenos: http://festival.1september.ru/articles/513123/
Glavne lastnosti vode so torej lastnosti, zaradi katerih smo vsi živi!
In imamo videz in obliko, ki jo imamo 🙂
druge snovi so popolnoma netopne v vodi
Voda je ena najpogostejših snovi v naravi (hidrosfera zavzema 71 % Zemljine površine). Voda ima pomembno vlogo v geologiji in zgodovini planeta. Živi organizmi ne morejo obstajati brez vode. Dejstvo je, da je človeško telo sestavljeno iz skoraj 63% - 68% vode. Skoraj vsi bio kemične reakcije v vsaki živi celici – to so reakcije v vodne raztopine... V raztopinah (predvsem vodnih) večina tehnološki procesi v podjetjih kemična industrija, v izdelavi zdravila in prehrambeni izdelki. In v metalurgiji je voda izjemno pomembna, pa ne samo za hlajenje. Ni naključje, da je hidrometalurgija - pridobivanje kovin iz rud in koncentratov z uporabo raztopin različnih reagentov - postala pomembna gospodarska panoga.
Voda, nimaš barve, okusa, vonja,
ne da se opisati, uživaš,
ne da bi vedel, kaj si. Ne morem reči
kar je potrebno za življenje: ti si življenje samo.
Napolnjuješ nas z veseljem
ki jih ne moremo razložiti z našimi občutki.
S teboj se nam vrne moč,
od katerega smo se že poslovili.
Po vaši milosti začnemo znova
zavreti suhe studence naših src.
(A. de Saint-Exupery. Planet ljudi)
Napisal sem esej na temo "Voda je najbolj neverjetna snov na svetu." To temo sem izbral, ker je najbolj aktualna tema, saj je voda najpomembnejša snov na Zemlji, brez katere ne more obstajati noben živ organizem in ne potekajo biološke, kemijske reakcije in tehnološki procesi.
Voda je najbolj neverjetna snov na Zemlji
Voda je poznana in nenavadna snov. Znani sovjetski znanstvenik akademik I. V. Petryanov je svojo poljudnoznanstveno knjigo o vodi imenoval "najbolj nenavadna snov na svetu". In "Zabavna fiziologija", ki jo je napisal doktor bioloških znanosti B.F. Sergeev, se začne s poglavjem o vodi - "Snov, ki je ustvarila naš planet."
Znanstveniki imajo popolnoma prav: na Zemlji ni snovi, ki bi bila za nas pomembnejša od navadne vode, hkrati pa ni druge take snovi, v lastnostih katere bi bilo toliko protislovij in nepravilnosti kot v njenih lastnostih.
Skoraj 3/4 površine našega planeta zavzemajo oceani in morja. Trdna voda - sneg in led - pokriva 20% kopnega. Podnebje planeta je odvisno od vode. Geofiziki pravijo, da bi se Zemlja že zdavnaj ohladila in spremenila v kamen brez življenja, če ne bi bilo vode. Ima zelo visoko toplotno kapaciteto. Pri segrevanju absorbira toploto; ohladi, ga odda. Kopenska voda tako absorbira kot tudi vrača veliko toplote in s tem »uravnava« podnebje. In Zemljo pred kozmičnim mrazom varujejo tiste molekule vode, ki so razpršene v atmosferi - v oblakih in v obliki hlapov ... brez vode ne gre - to je najpomembnejša snov na Zemlji.
Zgradba molekule vode
Obnašanje vode je »nelogično«. Izkazalo se je, da se prehodi vode iz trdnega stanja v tekoče in plinasto stanje dogajajo pri temperaturah, ki so veliko višje, kot bi morale. Za te anomalije je bila najdena razlaga. Molekula vode H 2 O je zgrajena v obliki trikotnika: kot med obema kisikovovodikovima vezema je 104 stopinje. Ker pa sta oba vodikova atoma na isti strani kisika, električni naboji so v njem koncentrirani. Molekula vode je polarna, kar je razlog za posebno interakcijo med njenimi različnimi molekulami. Atomi vodika v molekuli H 2 O, ki imajo delni pozitivni naboj, medsebojno delujejo z elektroni kisikovih atomov sosednjih molekul. Takšno kemično vez imenujemo vodikova vez. Združuje molekule H 2 O v edinstvene prostorske polimere; ravnina, v kateri se nahajajo vodikove vezi, je pravokotna na ravnino atomov iste molekule H 2 O. Interakcija med molekulami vode pojasnjuje predvsem neenakomerno visoke temperature njenega taljenja in vrelišča. Za sprostitev in nato prekinitev vodikovih vezi je potrebna dodatna energija. In ta energija je zelo pomembna. Zato je, mimogrede, toplotna kapaciteta vode tako visoka.
Kakšne vezi ima H 2 O?
Molekula vode ima dve polarni H-O kovalentni vezi.
Nastanejo zaradi prekrivanja dveh enoelektronskih p - oblakov atoma kisika in enoelektronskih S - oblakov dveh atomov vodika.
Atom kisika v molekuli vode ima štiri elektronske pare. Dva od njih sodelujeta pri tvorbi kovalentnih vezi, tj. so zavezujoče. Dva druga elektronskih parov so neobvezujoče.
V molekuli so štirje poli nabojev: dva sta pozitivna in dva negativna. Pozitivni naboji so koncentrirani pri atomih vodika, saj je kisik bolj elektronegativen kot vodik. Dva negativna pola padeta na dva nevezujoča elektronska para kisika.
Takšna ideja o strukturi molekule omogoča razlago številnih lastnosti vode, zlasti strukture ledu. V kristalni mreži ledu je vsaka od molekul obdana s štirimi drugimi. Na ravninski sliki je to mogoče predstaviti na naslednji način:
 |  |
Diagram prikazuje, da se povezava med molekulami izvaja preko atoma vodika:
Pozitivno nabit atom vodika ene molekule vode privlači negativno nabit atom kisika druge molekule vode. Takšno vez imenujemo vodikova vez (označujemo jo s pikami). Kar zadeva moč, je vodikova vez približno 15–20-krat šibkejša od kovalentne vezi. Zato se vodikova vez zlahka prekine, kar opazimo na primer pri izhlapevanju vode.
Struktura tekoče vode je podobna strukturi ledu. V tekoči vodi so molekule med seboj povezane tudi z vodikovimi vezmi, vendar je struktura vode manj "toga" kot struktura ledu. Zaradi toplotnega gibanja molekul v vodi se nekatere vodikove vezi prekinejo, druge nastanejo.
Fizikalne lastnosti H 2 O
Voda, H 2 O, brezbarvna tekočina brez vonja, okusa (modrikasta v debelih plasteh); gostota 1 g / cm 3 (pri 3,98 stopinj), t pl \u003d 0 stopinj, t kip \u003d 100 stopinj.
Obstajajo različne vrste vode: tekoča, trdna in plinasta.
Voda je edina snov v naravi, ki v kopenskih razmerah obstaja v vseh treh agregatnih stanjih:
tekočina - voda
trdno - led
plinasto - para
Sovjetski znanstvenik V. I. Vernadsky je zapisal: "V zgodovini našega planeta je voda ločena. Nobenega naravnega telesa ni, ki bi se lahko primerjalo z njo glede vpliva na potek glavnih, najbolj veličastnih geoloških procesov. Ni zemeljskega substanca - mineral kamnine, živo telo, ki ga ne bi vsebovalo.Vsa zemeljska snov je prežeta in objeta.
Kemijske lastnosti H 2 O
Od kemijske lastnosti Pri vodi sta še posebej pomembni sposobnost njenih molekul za disociacijo (razgradnjo) na ione in sposobnost vode za raztapljanje snovi različne kemijske narave. Vlogo vode kot glavnega in univerzalnega topila določa predvsem polarnost njenih molekul (premik središč pozitivnih in negativni naboji) in posledično njegovo izjemno visoko dielektrično konstanto. Nasprotni električni naboji, zlasti ioni, se v vodi privlačijo 80-krat šibkeje, kot bi se privlačili v zraku. Tudi sile medsebojnega privlačenja med molekulami ali atomi telesa, potopljenega v vodo, so šibkejše kot v zraku. V tem primeru je toplotno gibanje lažje ločiti molekule. Zato pride do raztapljanja, tudi mnogih težko topnih snovi: kapljica obrabi kamen ...
Disociacija (razpad) molekul vode v ione:
H 2 O → H + + OH ali 2H 2 O → H 3 O (hidroksilni ion) + OH
v normalnih pogojih zelo nepomemben; v povprečju disociira ena molekula od 500.000.000. Upoštevati je treba, da je prva od zgornjih enačb povsem pogojna: proton H brez elektronske lupine ne more obstajati v vodnem mediju. Takoj se poveže z molekulo vode, ki tvori hidroksidni ion H 3 O. Upoštevajte celo, da asocijati molekul vode dejansko razpadejo na veliko težje ione, kot je npr.
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4, reakcija H 2 O → H + +OH - pa je le močno poenostavljena shema realnega procesa.
Reaktivnost vode je relativno nizka. Res je, da lahko nekatere aktivne kovine iz njega izpodrinejo vodik:
2Na+2H 2 O → 2NaOH+H 2,
in v atmosferi prostega fluora lahko voda gori:
2F 2 +2H 2 O → 4HF+O 2 .
Kristali so sestavljeni tudi iz podobnih molekularnih asociatov spojin molekul. navaden led. »Pakiranje« atomov v takšnem kristalu ni ionsko in led slabo prevaja toploto. Gostota tekoče vode pri temperaturi blizu ničle je večja od gostote ledu. Pri 0°C zavzame 1 gram ledu prostornino 1,0905 cm 3, 1 gram tekoče vode pa 1,0001 cm 3. In led plava, zato rezervoarji ne zmrznejo, ampak so le prekriti z ledeno prevleko. To je še ena anomalija vode: po taljenju se najprej skrči, šele nato, na prelomu za 4 stopinje, se z nadaljnjim procesom začne širiti. pri visoki pritiski navaden led lahko spremenimo v tako imenovani led - 1, led - 2, led - 3 itd. - težje in gostejše kristalne oblike te snovi. Najtrši, najgostejši in najbolj ognjevzdržen doslej je led - 7 - pridobljen pri tlaku 3 kilo Pa. Topi se pri 190 stopinjah.
Kroženje vode v naravi
Človeško telo je prežeto z milijoni krvnih žil. Velike arterije in vene med seboj povezujejo glavne organe telesa, manjše jih prepletajo z vseh strani, najtanjše kapilare dosežejo skoraj vsako posamezno celico. Ne glede na to, ali kopljete jamo, sedite pri pouku ali blaženo spite, skozi njih neprekinjeno teče kri, ki veže enotni sistem Človeško telo možgani in želodec, ledvice in jetra, oči in mišice. Za kaj je kri?
Kri prenaša kisik do vseh celic v vašem telesu iz pljuč in hranila iz želodca. Kri zbira odpadne snovi iz vseh, tudi najbolj osamljenih kotičkov telesa, ga osvobaja ogljikovega dioksida in drugih nepotrebnih, tudi nevarnih snovi. Kri prenaša po telesu posebne snovi - hormone, ki uravnavajo in usklajujejo delo različne organe. Z drugimi besedami, kri povezuje različne dele telesa v enoten sistem, v dobro usklajen in učinkovit organizem.
Naš planet ima tudi cirkulacijski sistem. Kri zemlje je voda in krvne žile- reke, potoki, potoki in jezera. In to ni le primerjava, umetniška metafora. Voda na Zemlji igra enako vlogo kot kri v človeškem telesu in kot so pred kratkim ugotovili znanstveniki, je struktura rečnega omrežja zelo podobna strukturi cirkulacijski sistem oseba. "Kočijaž narave" - tako je veliki Leonardo da Vinci imenoval vodo, bila je tista, ki je prehajala iz tal v rastline, iz rastlin v ozračje, tekala po rekah s celin v oceane in se vračala nazaj z zračnimi tokovi. , ki povezuje različne sestavine narave med seboj in jih spreminja v en sam geografski sistem. Voda ne prehaja le iz ene naravne sestavine v drugo. Tako kot kri nosi s seboj ogromno kemikalij, ki jih izvaža iz prsti v rastline, s kopnega v jezera in oceane, iz ozračja na zemljo. Vse rastline lahko zaužijejo hranila v tleh le z vodo, kjer so v raztopljenem stanju. Če ne bi bilo dotoka vode iz prsti v rastline, bi vsa zelišča, tudi tista, ki rastejo na najbogatejših tleh, pomrla »od lakote«, kot je umrl od lakote trgovec na skrinji z zlatom. Voda oskrbuje prebivalce rek, jezer in morij s hranili. Potoki, ki veselo tečejo s polj in travnikov ob spomladanskem taljenju snega ali po poletnem deževju, se na poti zbirajo in shranijo v prst kemične snovi in jih prenašajo na prebivalce rezervoarjev in morja ter tako povezujejo kopno in vodna območja našega planeta. Najbogatejša "miza" se oblikuje na tistih mestih, kjer se reke, ki vsebujejo hranila, izlivajo v jezera in morja. Zato se takšni odseki obal - estuariji - odlikujejo z nemirom podvodnega življenja. In kdo odlaga odpadke, ki jih ustvarjajo različni geografski sistemi? Spet voda, in kot pospeševalnik deluje veliko bolje kot človeški krvožilni sistem, ki to funkcijo opravlja le delno. Čistilna vloga vode je še posebej pomembna zdaj, ko človek zastruplja okolje z odpadki iz mest, industrijskih in kmetijskih podjetij. Telo odrasle osebe vsebuje približno 5-6 kg. kri, večina ki neprekinjeno kroži različne dele njegovo telo. In koliko vode služi življenju našega sveta?
Vse vode na zemlji, ki niso del kamnin, združuje koncept "hidrosfere". Njegova teža je tako velika, da se običajno ne meri v kilogramih ali tonah, temveč v kubičnih kilometrih. En kubični kilometer je kocka z velikostjo vsakega roba 1 km, stalno zasedena z vodo. Teža 1 km 3 vode je enaka 1 milijardi ton Celotna zemlja vsebuje 1,5 milijarde km 3 vode, kar je približno 150000000000000000000 ton teže! Za vsako osebo je 1,4 km 3 vode ali 250 milijonov ton. Pijte, nočem!
A na žalost vse ni tako preprosto. Dejstvo je, da 94% te količine predstavljajo vode oceanov, ki niso primerne za večino gospodarskih namenov. Kopenske vode je le 6 %, od tega le 1/3 sladke, tj. le 2 % celotne prostornine hidrosfere. Večina te sladke vode je skoncentrirana v ledenikih. Bistveno manj jih je pod zemeljskim površjem (v plitvem podzemlju, vodnih horizontih, v podzemnih jezerih, v prsti, pa tudi v atmosferskih hlapih. Zelo malo jih pade na delež rek, iz katerih ljudje večinoma črpajo vodo - 1,2 tisoč km 3. Skupna količina vode, ki jo živi organizmi naenkrat vsebujejo, je popolnoma zanemarljiva. Torej na našem planetu ni toliko vode, ki bi jo lahko zaužili ljudje in drugi živi organizmi. Toda zakaj se ne konča? Konec koncev, ljudje in živali nenehno pijejo vodo, rastline jo izhlapevajo v ozračje, reke pa jo nosijo v ocean.
Zakaj zemlji ne zmanjka vode?
Človeški krvožilni sistem je zaprt krog, skozi katerega neprekinjeno teče kri, ki prenaša kisik in ogljikov dioksid, hranila in odpadne snovi. Ta tok se nikoli ne konča, ker je krog ali obroč, in kot veste, "obroč nima konca." Vodno omrežje našega planeta je urejeno po istem principu. Voda na Zemlji je v stalnem kroženju in njena izguba v eni povezavi se takoj napolni zaradi toka iz druge. Gonilna sila vodnega kroga je sončna energija in gravitacijo. Zaradi kroženja vode so vsi deli hidrosfere tesno povezani in povezujejo druge sestavine narave. V samem splošni pogled Kroženje vode na našem planetu je naslednje. Pod vplivom sončne svetlobe voda izhlapi s površine oceana in kopnega ter vstopi v ozračje, izhlapevanje s površine kopnega pa izvajajo tako reke in rezervoarji kot tla in rastline. Del vode se z dežjem takoj vrne nazaj v ocean, del pa jo vetrovi odnesejo na kopno, kjer pade v obliki dežja in snega. Ko pride v tla, se voda delno absorbira vanjo, dopolnjuje zaloge vlage v tleh in podzemne vode, delno teče po površini v reke in rezervoarje, vlaga v tleh delno prehaja v rastline, ki jo izhlapevajo v ozračje, delno pa teče v reke , le pri nižji hitrosti. Reke, ki se napajajo z vodo iz površinskih tokov in podtalnice, prenašajo vodo v Svetovni ocean in nadomeščajo njeno izgubo. Voda izhlapi z njegove površine, ponovno vstopi v atmosfero in krog se sklene. Enako gibanje vode med vsemi sestavinami narave in vsemi območji zemeljsko površje se pojavlja nenehno in neprekinjeno več milijonov let.
Povedati je treba, da vodni krog ni popolnoma zaprt. Del tega, ki pride v zgornje plasti ozračja, se pod vplivom sončne svetlobe razgradi in gre v vesolje. Toda te nepomembne izgube se nenehno obnavljajo zaradi pretoka vode iz globokih plasti zemlje med vulkanskimi izbruhi. Zaradi tega se prostornina hidrosfere postopoma povečuje. po nekaterih izračunih je bila pred 4 milijardami let njegova prostornina 20 milijonov km 3, tj. je bil sedemtisočkrat manjši od sodobnega. V prihodnosti se bo očitno povečala tudi količina vode na Zemlji, glede na to, da je prostornina vode v zemeljskem plašču ocenjena na 20 milijard km 3 - to je 15-krat več od trenutne prostornine hidrosfere. Če primerjamo količino vode v posameznih delih hidrosfere z dotokom vode vanje in sosednjimi povezavami cikla, je mogoče določiti aktivnost izmenjave vode, tj. čas, v katerem se lahko količina vode v Svetovnem oceanu, ozračju ali tleh popolnoma obnovi. Najpočasneje se voda obnavlja v polarnih ledenikih (enkrat na 8000 let). In najhitrejša je rečna voda, ki se v vseh rekah na Zemlji popolnoma spremeni v 11 dneh.
Lakota planeta po vodi
"Zemlja je planet neverjetne modrine"! - navdušeno so poročali o vrnitvi iz vesolja po pristanku na luni ameriški astronavti. In kako bi lahko naš planet izgledal drugače, če več kot 2/3 njegove površine zavzemajo morja in oceani, ledeniki in jezera, reke, ribniki in rezervoarji. Toda kaj potem pomeni pojav, katerega ime je na naslovnicah? Kakšna "lakota" lahko obstaja, če je na Zemlji tako veliko vodnih teles? Ja, vode je na Zemlji več kot dovolj. Ne smemo pa pozabiti, da se je življenje na planetu Zemlja po mnenju znanstvenikov najprej pojavilo v vodi in šele nato prišlo na kopno. Organizmi so v evoluciji ohranjali svojo odvisnost od vode že več milijonov let. Voda je glavni "gradbeni material", iz katerega je sestavljeno njihovo telo. To je mogoče enostavno preveriti z analizo številk v naslednjih tabelah:
Zadnja številka te tabele pomeni, da pri osebi, ki tehta 70 kg. vsebuje 50 kg. voda! Še več pa ga je v človeškem plodu: v tridnevnem obdobju - 97%, v trimesečnem - 91%, v osemmesečnem - 81%.
Problem "lakote po vodi" je potreba po inkontinenci določene količine vode v telesu, saj prihaja do stalne izgube vlage med različnimi fizioloških procesov. Za normalen obstoj v zmernem podnebju mora človek s hrano in pijačo prejeti približno 3,5 litra vode na dan, v puščavi pa se ta stopnja poveča na najmanj 7,5 litra. Brez hrane lahko človek obstaja približno štirideset dni, brez vode pa veliko manj - 8 dni. Po posebnih medicinskih poskusih, z izgubo vlage v količini 6-8% telesne teže, oseba pade v omedlevico, z izgubo 10% - začnejo se halucinacije, z 12% oseba ne more več okrevati brez posebnega zdravstvena oskrba, pri izgubi 20 % pa nastopi neizogibna smrt. Mnoge živali se dobro prilagajajo pomanjkanju vlage. Najbolj znani in odličen primer to je "ladja puščave", kamela. Lahko živi zelo dolgo v vroči puščavi, ne da bi zaužil pitno vodo in izgubil do 30% svoje prvotne teže, ne da bi pri tem ogrozil svojo zmogljivost. Tako je v enem od posebnih testov kamela 8 dni delala pod žgočim poletnim soncem in pri tem izgubila 100 kg. od 450 kg. svojo začetno težo. In ko so ga pripeljali do vode, je spil 103 litre in spet pridobil na teži. Ugotovljeno je bilo, da lahko kamela pridobi do 40 litrov vlage s pretvorbo maščobe, nabrane v grbi. Absolutno nerabljeno pitna voda puščavske živali, kot so jerboa in kenguru podgane - imajo dovolj vlage, ki jo dobijo s hrano, in vodo, ki nastane v njihovem telesu med oksidacijo lastne maščobe, tako kot kamele. več več vode rastline porabijo za svojo rast in razvoj. Zeljna glava "popije" več kot liter vode na dan, eno drevo v povprečju več kot 200 litrov vode. Seveda je to precej groba številka - različne pasme drevesa v različnih naravnih pogojih porabijo zelo, zelo različne količine vlage. Tako saksaul, ki raste v puščavi, porabi minimalno količino vlage, evkaliptus, ki ga ponekod imenujejo "drevo črpalke", skozi sebe prepušča ogromno vode, zato se njegovi nasadi uporabljajo za izsuševanje močvirij. . Tako so se močvirna malarična ozemlja Kolhidske nižine spremenila v uspešno ozemlje.
Že zdaj približno 10 % svetovnega prebivalstva nima čiste vode. In če upoštevamo, da 800 milijonov gospodinjstev na podeželju, kjer živi okoli 25 % vsega človeštva, nima tekoče vode, postane problem »lakote po vodi« resnično globalen. To je še posebej pereče v državah v razvoju, kjer približno 90% prebivalstva uporablja slabo vodo. Pomanjkanje čiste vode postaja eden izmed kritični dejavniki omejevanje progresivnega razvoja človeštva.
Vprašanja o ohranjanju vode, ki jih je mogoče kupiti
Voda se uporablja na vseh področjih gospodarska dejavnost oseba. Skoraj nemogoče je poimenovati katero koli proizvodni proces ki ne uporablja vode. Zaradi hitrega razvoja industrije, rasti prebivalstva mest se povečuje poraba vode. Izrednega pomena so vprašanja varstva vodnih virov in virov pred izčrpanjem ter onesnaževanjem z odplakami. Vsi poznajo škodo odpadne vode vodni prebivalci. Še bolj grozno za človeka in vse življenje na Zemlji je pojav v rečnih vodah pesticidov, ki se sperejo s polj. Torej je prisotnost v vodi 2,1 delov pesticida (endrina) na milijardo delov vode dovolj, da pobije vse ribe v njej. Velika grožnja človeštvu je neprečiščena odpadna voda, ki se spušča v reke. naselja. Ta problem se rešuje z razumevanjem takšnih tehnoloških procesov, pri katerih se odpadna voda ne odvaja v zbiralnike, temveč se po čiščenju ponovno vrne v tehnološki proces.
Trenutno je velika pozornost namenjena zaščiti okolju in zlasti naravna vodna telesa. Glede na pomembnost tega problema pri nas ne sprejemajo zakona o zaščiti in racionalno uporabo naravni viri. Ustava pravi: "Državljani Rusije so dolžni varovati naravo, varovati njeno bogastvo."
Vrste vode
bromova voda - nasičena raztopina Br 2 v vodi (3,5 mas. % Br 2). Bromova voda je oksidant, bromator v analizni kemiji.
Voda z amoniakom - Nastane ob stiku surovega koksarniškega plina z vodo, ki se koncentrira zaradi hlajenja plina ali pa se vanjo posebej vbrizga za izpiranje NH3. V obeh primerih dobimo tako imenovano šibko ali čistilno vodo z amoniakom. Z destilacijo te amoniakove vode z vodno paro in kasnejšim refluksom in kondenzacijo dobimo koncentrirano amonijakovo vodo (18 - 20 % NH 3 po masi), ki se uporablja pri proizvodnji sode, kot tekoče gnojilo itd.
| # 7732 · 15.11.2018 ob 17:18 po moskovskem času · ip naslov zabeležen · · | |
hvala, za poročilo bo šlo) | |
Strukturna formula
Resnična, empirična ali bruto formula: H2O
Kemična sestava vode
Molekulska masa: 18,015
Voda (vodikov oksid) - binarno anorganska spojina z kemijska formula H2O. Molekula vode je sestavljena iz dveh atomov vodika in enega kisika, ki sta med seboj povezana s kovalentno vezjo. V normalnih razmerah je bistra tekočina, nima barve (v majhni prostornini), vonja in okusa. V trdnem stanju se imenuje led (ledeni kristali lahko tvorijo sneg ali zmrzal), v plinastem stanju pa vodna para. Voda lahko obstaja tudi kot tekoči kristali (na hidrofilnih površinah). Je približno 0,05 % Zemljine mase.
Je dobro visoko polarno topilo. V naravnih razmerah vedno vsebuje raztopljene snovi (soli, pline).
Voda je v normalnih pogojih v tekočem stanju, medtem ko so podobne vodikove spojine drugih elementov plini (H 2 S, CH 4, HF). Atoma vodika sta vezana na atom kisika in tvorita kot 104,45° (104°27'). Zaradi velike razlike v elektronegativnosti atomov vodika in kisika so elektronski oblaki močno pomaknjeni proti kisiku. Zaradi tega ima molekula vode velik dipolni moment (p = 1,84 D, takoj za cianovodikovo kislino). Vsaka molekula vode tvori do štiri vodikove vezi - dve tvorita atom kisika in dve atomi vodika. Število vodikovih vezi in njihova razvejana struktura določata visoka temperatura vrelišče vode in njena specifična toplota uparjanja. Če ne bi bilo vodikovih vezi, bi voda glede na mesto kisika v periodnem sistemu in vrelišča hidridov elementov, podobnih kisiku (žveplo, selen, telur), vrela pri -80 °C in zmrznila pri - 100 °C.
Pri prehodu v trdno stanje se molekule vode uredijo, medtem ko se prostornine praznin med molekulami povečajo, skupna gostota vode pa se zmanjša, kar pojasni manjšo gostoto (večji volumen) vode v ledeni fazi. Po drugi strani pa se pri izhlapevanju vse vodikove vezi prekinejo. Pretrganje vezi zahteva veliko energije, zato ima voda največjo specifično toplotno kapaciteto med drugimi tekočinami in trdne snovi. Za segrevanje enega litra vode za eno stopinjo potrebujemo 4,1868 kJ energije. Zaradi te lastnosti se voda pogosto uporablja kot hladilno sredstvo. Voda ima poleg visoke specifične toplotne kapacitete tudi velike vrednosti specifična toplota taljenja (333,55 kJ/kg pri 0 °C) in uparjanja (2250 kJ/kg).
