(modda konventsiyasi)
(20 °C da)
Yer yuzasining 71% suvdan iborat
Suv Yerda hayotni yaratish va saqlashda, tirik organizmlarning kimyoviy tuzilishida, iqlim va ob-havoning shakllanishida asosiy ahamiyatga ega.
Fizikaviy va kimyoviy xossalari
Jismoniy xususiyatlar
Suv bir qator noodatiy xususiyatlarga ega:
Bu xususiyatlarning barchasi vodorod aloqalarining mavjudligi bilan bog'liq. Vodorod va kislorod atomlari orasidagi elektromanfiylikdagi katta farq tufayli elektron bulutlar kislorodga nisbatan kuchli moyil bo'ladi. Shu sababli, shuningdek, vodorod ionining ichki elektron qatlamlari yo'qligi va o'lchami kichik bo'lganligi sababli, u qo'shni molekulaning manfiy qutblangan atomining elektron qobig'iga kirib borishi mumkin. Shu tufayli har bir kislorod atomi boshqa molekulalarning vodorod atomlariga tortiladi va aksincha. Har bir suv molekulasi maksimal to'rtta vodorod bog'lanishida ishtirok etishi mumkin: 2 ta vodorod atomi - har biri bittada va kislorod atomi - ikkitada; Bu holatda molekulalar muz kristalida bo'ladi. Muz erishi bilan bog'larning bir qismi uziladi, bu esa suv molekulalarini yanada qattiqroq qadoqlash imkonini beradi; Suv qizdirilganda, aloqalar uzilishda davom etadi va uning zichligi oshadi, lekin 4 ° C dan yuqori haroratlarda bu ta'sir termal kengayishdan zaifroq bo'ladi. Bug'lanish jarayonida qolgan barcha aloqalar buziladi. Bog'larning uzilishi juda ko'p energiya talab qiladi, shuning uchun erish va qaynashning yuqori harorati va solishtirma issiqligi va yuqori issiqlik sig'imi. Suvning yopishqoqligi vodorod aloqalari suv molekulalarining turli tezliklarda harakatlanishiga to'sqinlik qilishi bilan bog'liq.
Suv yuzasiga tushadigan tomchi
Shunga o'xshash sabablarga ko'ra suv qutbli moddalar uchun yaxshi hal qiluvchi hisoblanadi. Erigan moddaning har bir molekulasi suv molekulalari bilan o'ralgan bo'lib, erigan modda molekulasining musbat zaryadlangan qismlari kislorod atomlarini, manfiy zaryadlangan qismlari esa vodorod atomlarini o'ziga tortadi. Suv molekulasi kichik o'lchamli bo'lgani uchun ko'plab suv molekulalari har bir erigan molekulani o'rab olishi mumkin.
Suvning bu xususiyatidan tirik mavjudotlar foydalanadi. Eritmalar tirik hujayrada va hujayralararo bo'shliqda o'zaro ta'sir qiladi turli moddalar suvda. Suv istisnosiz Yerdagi barcha bir hujayrali va ko'p hujayrali tirik mavjudotlarning hayoti uchun zarurdir.
Toza (iflossiz) suv yaxshi izolyator hisoblanadi. Oddiy sharoitda suv zaif dissotsiatsiyalanadi va protonlar (aniqrog'i, gidroniy 3+ ionlari) va gidroksil ionlari kontsentratsiyasi 0,1 mkmol/l ni tashkil qiladi. Ammo suv yaxshi erituvchi bo'lganligi sababli, unda deyarli har doim ma'lum tuzlar eriydi, ya'ni suvda ijobiy va manfiy ionlar mavjud. Buning yordamida suv elektr tokini o'tkazadi. Suvning tozaligini aniqlash uchun uning elektr o'tkazuvchanligidan foydalanish mumkin.
Agregat holatlar
Kimyoviy xossalari
Suv Yerdagi eng keng tarqalgan erituvchi bo'lib, u asosan fan sifatida yer kimyosining tabiatini belgilaydi. Kimyoning aksariyati fan sifatida paydo bo'lganida, moddalarning suvdagi eritmalari kimyosi sifatida boshlangan. U ba'zan amfolit sifatida qaraladi - bir vaqtning o'zida ham kislota, ham asos (kation H+ anion OH-). Suvda begona moddalar bo'lmasa, gidroksid ionlari va vodorod ionlari (yoki gidroniy ionlari) kontsentratsiyasi bir xil, pK a ≈ taxminan. 16.
Suvning o'zi normal sharoitda nisbatan inertdir, lekin uning yuqori qutbli molekulalari ion va molekulalarni solvatlaydi va gidratlar va kristall gidratlarni hosil qiladi. Solvoliz, xususan gidroliz tirik va jonsiz tabiatda uchraydi va kimyo sanoatida keng qo'llaniladi.
Tabiatdagi suv
Suv tadqiqotlari
Gidrologiya
Gidrologiya okeanologiya, quruqlik gidrologiyasi va gidrogeologiyaga boʻlinadi.
Okeanologiya okean biologiyasi, okean kimyosi, okean geologiyasi, fizik okeanologiya va okean-atmosferaning oʻzaro taʼsiriga boʻlinadi.
Yer gidrologiyasi daryo gidrologiyasiga boʻlinadi ( daryo gidrologiyasi, potamologiya), koʻlshunoslik (limnologiya), botqoqshunoslik, glyatsiologiya.
Biologik rol
Suv Yerdagi barcha mavjudotlarning mavjud bo'lish imkoniyatini va hayotini belgilaydigan modda sifatida noyob rol o'ynaydi. U tirik organizmlarning asosiy biokimyoviy jarayonlari sodir bo'ladigan universal erituvchi sifatida ishlaydi. Suvning o'ziga xosligi shundaki, u ham organik, ham eriydi noorganik moddalar, kimyoviy reaktsiyalarning yuqori tezligini ta'minlash va shu bilan birga, hosil bo'lgan murakkab birikmalarning etarli darajada murakkabligi. Rahmat
va hokazo), tuproqda mavjud bo'lishi majburiydir. barcha tirik mavjudotlarning tarkibiy qismi.
Izotopik tarkibi. Suvning 9 ta barqaror izotop turi mavjud. Ularning chuchuk suvdagi o'rtacha miqdori quyidagicha (mol %): 1 H 2 16 O - 99,13; 1 H 2 18 O - 0,2; 1 N 2 17 0-0,04; 1 H 2 O 16 O-0,03; qolgan beshta izotopik tur suvda arzimas miqdorda mavjud. Barqaror izotopik turlarga qo'shimcha ravishda, suvda oz miqdorda radioaktiv 3 H 2 (yoki T 2 O) mavjud. Tabiiy suvning izotopik tarkibi turli xil kelib chiqishi bir nechta farqlanadi. 1 H / 2 H nisbati ayniqsa o'zgaruvchan: ichida toza suv ah - o'rtacha 6900, dengiz suvida -5500, ichida - 5500-9000. Jismoniy jihatdan D 2 O ning xossalari sezilarli darajada farq qiladi oddiy suv(sm. ). Tarkibida 18 O bo'lgan suv 16 O bo'lgan suvga yaqinroq.
fizika. suvning xossalari g'ayritabiiydir. atm. hajmining 9% ga kamayishi bilan birga. Harorat koeffitsienti. volumetrik kengayish va suyuq suv t-pax resp da salbiy. -210 ° C va 3,98 ° S dan past. C° deyarli ikki baravar ko'payadi va 0-100 ° C oralig'ida deyarli haroratga bog'liq emas (35 ° C da minimal bo'ladi). Minimal izotermik 46°C da kuzatilgan (44,9*10 -11 Pa -1) juda aniq ifodalangan. 30 ° C gacha bo'lgan past haroratlarda suv harorati ortib boradi. Yuqori dielektrik Suvning o'tkazuvchanligi va dipol momenti uning qutbli va ionli moddalarga nisbatan yaxshi erish qobiliyatini belgilaydi. Rahmat yuqori qiymatlar C°, suv esa muhim iqlim regulyatoridir. yerdagi sharoit, uning yuzasida t-ru barqarorlashtirish. Bundan tashqari, yaqinlik burchak N-O-N tetraedralgacha (109° 28") tuzilmalar va suyuq suvning bo'shashishiga va natijada zichlikning haroratga anomal bog'liqligiga sabab bo'ladi. Shuning uchun katta suv havzalari tubiga qadar muzlamaydi, bu esa hayotning mavjudligini ta'minlaydi. ularda.
Jadval 1 - SUV VA SUVNING XUSUSIYATLARI 
Ammo II-VI modifikatsiyalarining zichligi muz bo'lishi mumkin bo'lganidan ancha past. Faqat VII va VIII modifikatsiyalarida etarli yuqori zichlik o'ramlar: ularning tuzilishida tetraedradan qurilgan ikkita oddiy tarmoq (kub past haroratli Icda mavjud bo'lganlarga o'xshash, izostrukturaviy) bir-biriga kiritilgan; bir vaqtning o'zida to'g'ri chiziqli va koordinatalar tizimi saqlanib qoladi. soni ikki baravar ko'payadi va 8 ga etadi. VII va VIII dagi tartib va boshqa ko'plab tartiblarga o'xshaydi. Oddiy (Ih) va kubik (Ic), shuningdek, HI, V-VII da yo'nalish aniqlanmagan: ikkalasi ham O ga eng yaqin bo'lgan u bilan shakllanadi, bu mumkin. tetraedrning to'rtta qo'shni cho'qqisining istalgan ikkitasiga yo'naltirilgan. Dielektrik bu modifikatsiyalarning o'tkazuvchanligi yuqori (suyuq suvdan yuqori). II, VIII va IX modifikatsiyalari orientatsiya bo'yicha tartiblangan; ularning dielektriklari o'tkazuvchanligi past (taxminan 3). VIII VII ning joylashtirish tartibidagi versiyasi, IX esa III. Orientatsion tartiblangan modifikatsiyalarning zichligi (VIII, IX) mos keladigan tartibsiz modifikatsiyalar (VII, III) zichligiga yaqin.
Suv kabi. Suv ko'p narsalarni yaxshi eriydi. qutbli va moddalarga ajraladi. Odatda, harorat oshishi bilan pH ortadi, lekin ba'zida haroratga bog'liqlik yanada murakkablashadi. Demak, r-reallik ko‘plikdir. , va harorat ko'tarilganda, u pasayadi yoki birinchi marta ortadi, keyin esa maksimaldan o'tadi. Suvdagi past qutbli moddalarning (shu jumladan tarkibiga kiradigan) pH qiymati past bo'ladi va harorat ko'tarilganda, u odatda avval pasayadi va keyin minimaldan o'tadi. Yuqori qiymatlarda maksimaldan o'tib, p-stavkasi oshadi. Ko'pgina moddalar suvda eriganida, u bilan reaksiyaga kirishadi. Misol uchun, NH 3 eritmalarida NH 4 bo'lishi mumkin (shuningdek, qarang). Suvda erigan o'rtasida,
Holbuki, siz boshqa barcha moddalar uchun ularning qattiq fazasi suyuq fazadan og'irroq ekanligini eslaysiz.
Shunga ko'ra, muzning suvdan engilroq ekanligi yaxshi - va bu ham suvning asosiy xususiyati bo'lib, hozirgi ko'rinishida hayotni mumkin qiladi.
Xo'sh, agar suvning bu xususiyati mavjud bo'lmaganda, biz, masalan, ammiak asosida rivojlanishimiz kerak edi. Bu qanday zavq :)
Endi suv qaynayotganda bug'lanishi mumkinligiga e'tibor qarataylik. Ammo bu suvning asosiy xususiyati emas - chunki deyarli har qanday modda qaynayotganda bug'lanadi va buning hech qanday yomon joyi yo'q. Muhimi shundaki, suv suyuq holatda ham, hatto muz yuzasidan ham bug'lanadi. Nima uchun bu xususiyat qaynoq bug'lanishdan muhimroq? Mana nima uchun.
Suv nafaqat qaynayotganda bug'lanishi mumkinligi suvning asosiy xususiyatidir, chunki bu imkon beradi tabiatdagi suv aylanishi. Bu, albatta, yaxshi, chunki suv bir joyda to'planmaydi, balki butun sayyorada ko'proq yoki kamroq teng taqsimlanadi. Ya'ni, qo'pol qilib aytganda, Sahroi Kabir cho'li u qadar issiq va quruq emas, chunki Antarktidada suv muzliklar yuzasidan bug'lanadi. Xo'sh, bunda okeanlar muhim rol o'ynaydi.
Shunga ko'ra, tabiatdagi suv aylanishisiz hayot bir-ikki voha yaqinida o'tirar edi, qolgan joylar esa bir tomchi namlik bo'lmagan qurg'oqchil cho'l bo'lar edi.
Va shuning uchun suvning bug'lanish xususiyati suvning asosiy xususiyatidir.
Tabiiyki, nafaqat suv qaynamasdan bug'lanishi mumkin. Ko'pchilik aromatik birikmalar (spirtlar, efirlar, xloroform va boshqalar) qaynatilganda bug'lanmaydi. Ammo suvning bir muhim afzalligi, yana bir asosiy xususiyati bor - suv tirik organizmlar uchun zaharli emas. Spirtli ichimliklar va efirlar zaharli bo'lsa-da. Aytgancha, toksiklik haqida ko'proq (va u bilan qanday kurashish kerak) etil spirti, ya'ni aroq, "Tuzilgan aroqning ijobiy xususiyatlari" maqolasida.
Albatta, ichida zamonaviy sharoitlar va suv zaharli bo'lishi mumkin. Lekin bu suv uchun ko'rib chiqiladi va bu unchalik ko'p emas katta muammo shuning uchun u bilan shug'ullanib bo'lmaydi.
Demak, suvning yana bir asosiy xususiyati shundaki, u zaharli emas.
Aks holda, biz yana boshqacha bo'lardik :)
Va nihoyat, suvning nafaqat hayot uchun, balki sanoat uchun ham muhim bo'lgan asosiy xususiyati: suv juda sekin qiziydi va sekin soviydi (ya'ni, ko'p issiqlikni o'zlashtira oladi). Bu xususiyat odamlarni va boshqa hayvonlarni va Yerni haddan tashqari issiqlikdan himoya qiladi. Va hipotermiya. Shuning uchun tirik organizmlar -50 ° C va + 50 ° S haroratda omon qolishi mumkin. Agar biz boshqa modda asosida yaratilgan bo'lsak, biz bunday harorat oralig'iga bardosh bera olmas edik.
Bundan tashqari, buni hisobga olish kerak issiq va sovuq suv turli vaznga ega- iliq suv engilroq, sovuq suv og'irroq. Shunga ko'ra, suvning tabaqalanishi okeanda - sho'rlanishda ham, haroratda ham sodir bo'ladi. Va okeanda hozirda tashkil etilgan hayotning aniq turi mumkin. Axir, biz hammamiz okeandan kelganmiz, agar suvning bu xususiyati bo'lmaganida, biz ham butunlay boshqacha bo'lar edik.
Va nihoyat, suvning issiqlikni yutish va qizdirilgan holatda sirtda bo'lish xususiyati bunday narsalarning mavjudligiga imkon beradi. issiq oqimlar- va xususan, Fors ko'rfazi oqimi. Bu butun Evropani isitadi va ularsiz Evropa o'rnida uzumzorlar emas, balki taygali tundra bo'lar edi.
Ehtimol, siz suvning boshqa ba'zi asosiy xususiyatlarini nomlaysiz, lekin yuqorida sanab o'tilganlar, mening fikrimcha, haqiqatan ham asosiydir, chunki sayyorada hayotning mavjudligi hayot mavjud bo'lgan shaklda ularga bog'liq. Umid qilamanki, siz qiziquvchan bolalarning savollariga javob berishingiz kerak bo'lganda ushbu ma'lumot foydali bo'ladi :)
Va bu erda yuklab olish uchun "Suvning asosiy xususiyatlari" mavzusidagi va'da qilingan taqdimot: http://festival.1september.ru/articles/513123/
Demak, suvning asosiy xossalari bu xossalardir, ular tufayli biz hammamiz tirikmiz!
Va bizda ko'rinish va shakl bor :)
boshqa moddalar suvda TO'LIQ erimaydi
Suv tabiatdagi eng keng tarqalgan moddalardan biridir (gidrosfera Yer yuzasining 71% ni egallaydi). Suv geologiya va sayyora tarixida muhim rol o'ynaydi. Suvsiz tirik organizmlar mavjud bo'lolmaydi. Gap shundaki, inson tanasi deyarli 63% - 68% suvdan iborat. Deyarli barcha bio kimyoviy reaksiyalar Har bir tirik hujayrada reaktsiyalar mavjud suvli eritmalar... Eritmalarda (asosan suvli) ko'pchilik texnologik jarayonlar korxonalarda kimyo sanoati, ishlab chiqarishda dorilar Va oziq-ovqat mahsulotlari. Va metallurgiyada suv nafaqat sovutish uchun juda muhimdir. Gidrometallurgiya - turli reagentlar eritmalari yordamida ruda va konsentratlardan metallar ajratib olish muhim tarmoqqa aylangani bejiz emas.
Suv, sizning rangingiz, ta'mingiz, hidingiz yo'q,
sizni tasvirlab bo'lmaydi, siz zavqlanasiz,
nimaligingni bilmaysan. Aytish mumkin emas
hayot uchun nima zarur: siz hayotning o'zisiz.
Siz bizni quvonch bilan to'ldirasiz,
buni bizning his-tuyg'ularimiz bilan izohlab bo'lmaydi.
Siz bilan bizning kuchimiz qaytadi,
kim bilan biz allaqachon xayrlashdik.
Sening inoyating bilan ular yana bizda boshlanadi
yuragimizning qurigan buloqlari qaynayapti.
(A. de Sent-Ekzyuperi. Odamlar sayyorasi)
Men "Suv dunyodagi eng ajoyib moddadir" mavzusida insho yozdim. Men bu mavzuni tanladim, chunki u eng ko'p dolzarb mavzu, chunki suv Yerdagi eng muhim moddadir, usiz tirik organizm mavjud bo'lmaydi va biologik, kimyoviy reaktsiyalar yoki texnologik jarayonlar sodir bo'lmaydi.
Suv Yerdagi eng ajoyib moddadir
Suv tanish va g'ayrioddiy moddadir. Mashhur sovet olimi akademik I.V.Petryanov o'zining suv haqidagi ilmiy-ommabop kitobini "dunyodagi eng g'ayrioddiy modda" deb atagan. Biologiya fanlari doktori B.F.Sergeev tomonidan yozilgan "Qiziqarli fiziologiya" suv haqidagi bobdan boshlanadi - "Sayyoramizni yaratgan modda".
Olimlar mutlaqo to‘g‘ri: Yerda biz uchun oddiy suvdan muhimroq bo‘lgan modda yo‘q va ayni paytda uning xossalari kabi ko‘plab qarama-qarshilik va anomaliyalarga ega bo‘ladigan boshqa modda ham yo‘q.
Sayyoramiz yuzasining deyarli 3/4 qismini okeanlar va dengizlar egallaydi. Qattiq suv - qor va muz - quruqlikning 20% ni egallaydi. Sayyoramizning iqlimi suvga bog'liq. Geofiziklarning ta'kidlashicha, agar suv bo'lmaganida Yer allaqachon sovib, jonsiz tosh bo'lagiga aylangan bo'lar edi. U juda yuqori issiqlik quvvatiga ega. Isitilganda u issiqlikni yutadi; sovib, uni beradi. Yerdagi suv juda ko'p issiqlikni o'zlashtiradi va qaytaradi va shu bilan iqlimni "tekislashtiradi". Yerni kosmik sovuqdan himoya qiladigan narsa esa atmosferada tarqalib ketgan suv molekulalari - bulutlar ichida va bug 'shaklida ... Siz suvsiz qilolmaysiz - bu Yerdagi eng muhim moddadir.
Suv molekulasining tuzilishi
Suvning xatti-harakati "mantiqsiz". Ma'lum bo'lishicha, suvning qattiq va suyuqlikdan suyuqlikka o'tishi kerak bo'lganidan ancha yuqori haroratlarda sodir bo'ladi. Ushbu anomaliyalar uchun tushuntirish topildi. H 2 O suv molekulasi uchburchak shaklida qurilgan: ikkita kislorod-vodorod aloqasi orasidagi burchak 104 daraja. Ammo ikkala vodorod atomi ham kislorodning bir tomonida joylashganligi sababli, elektr zaryadlari unda tarqalgan. Suv molekulasi qutblidir, bu uning turli molekulalari orasidagi maxsus o'zaro ta'sirning sababidir. H 2 O molekulasidagi vodorod atomlari qisman musbat zaryadga ega bo'lib, qo'shni molekulalarning kislorod atomlarining elektronlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bu kimyoviy bog'lanish vodorod bog'i deyiladi. H 2 O molekulalarini fazoviy strukturaning noyob polimerlariga birlashtiradi; vodorod aloqalari joylashgan tekislik bir xil H 2 O molekulasining atomlari tekisligiga perpendikulyar bo'lib, suv molekulalari orasidagi o'zaro ta'sir, birinchi navbatda, uning erishi va qaynashining g'ayritabiiy yuqori haroratlarini tushuntiradi. Vodorod aloqalarini bo'shatish va keyin yo'q qilish uchun qo'shimcha energiya berilishi kerak. Va bu energiya juda muhim. Aytgancha, shuning uchun suvning issiqlik sig'imi juda yuqori.
H 2 O qanday bog'lanishlarga ega?
Suv molekulasida H-O ikkita qutbli kovalent aloqa mavjud.
Ular kislorod atomining ikkita bir elektronli p bulutlari va ikkita vodorod atomining bir elektronli S bulutlarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida hosil bo'ladi.
Suv molekulasida kislorod atomida to'rtta elektron juft mavjud. Ulardan ikkitasi kovalent aloqalarni shakllantirishda ishtirok etadi, ya'ni. majburiydir. Yana ikkitasi elektron juftlari majburiy emas.
Molekulada to'rtta qutb zaryadlari mavjud: ikkitasi musbat va ikkitasi manfiy. Musbat zaryadlar vodorod atomlarida to'plangan, chunki kislorod vodorodga qaraganda ko'proq elektronegativdir. Ikki manfiy qutb kislorodning ikkita bog'lanmagan elektron juftligidan kelib chiqadi.
Molekulaning tuzilishini bunday tushunish suvning ko'pgina xususiyatlarini, xususan, muzning tuzilishini tushuntirishga imkon beradi. Muz kristalli panjarasida har bir molekula boshqa to'rtta molekula bilan o'ralgan. Planar tasvirda buni quyidagicha ifodalash mumkin:
 |  |
Diagramma shuni ko'rsatadiki, molekulalar orasidagi aloqa vodorod atomi orqali amalga oshiriladi:
Bir suv molekulasining musbat zaryadlangan vodorod atomi boshqa suv molekulasining manfiy zaryadlangan kislorod atomiga tortiladi. Ushbu bog'lanish vodorod bog'i deb ataladi (u nuqta bilan belgilanadi). Vodorod bog'ining mustahkamligi kovalent bog'lanishdan taxminan 15-20 marta zaifdir. Shuning uchun vodorod aloqasi osonlik bilan buziladi, bu, masalan, suvning bug'lanishi paytida kuzatiladi.
Suyuq suvning tuzilishi muzga o'xshaydi. Suyuq suvda molekulalar ham vodorod aloqalari orqali bir-biriga bog'langan, ammo suvning tuzilishi muznikiga qaraganda kamroq "qattiq". Suvdagi molekulalarning issiqlik harakati tufayli ba'zi vodorod aloqalari buziladi, boshqalari hosil bo'ladi.
H 2 O ning fizik xususiyatlari
Suv, H 2 O, hidsiz, ta'msiz, rangsiz suyuqlik (qalin qatlamlarda mavimsi); zichligi 1 g / sm 3 (3,98 gradusda), t pl = 0 daraja, t qaynatish = 100 daraja.
Suvning har xil turlari mavjud: suyuq, qattiq va gazsimon.
Suv tabiatdagi yagona modda bo'lib, u yer sharoitida barcha uchta agregatsiya holatida mavjud:
suyuqlik - suv
qattiq muz
gazsimon - bug '
Sovet olimi V.I.Vernadskiy shunday deb yozgan edi: "Suv bizning sayyoramizning tarixida asosiy, eng ambitsiyali geologik jarayonlarga ta'siri bilan taqqoslanadigan hech qanday tabiiy jism yo'q mineral, uni o'z ichiga olmaydi, barcha er yuzidagi moddalar o'z ichiga oladi va uni qamrab oladi.
H 2 O ning kimyoviy xossalari
Kimdan kimyoviy xossalari suv, uning molekulalarining ionlarga ajralish (parchalanish) qobiliyati va suvning turli xil kimyoviy tabiatdagi moddalarni eritish qobiliyati ayniqsa muhimdir. Suvning asosiy va universal erituvchi sifatidagi roli, birinchi navbatda, uning molekulalarining qutbliligi (musbat va musbat markazlarning siljishi) bilan belgilanadi. manfiy zaryadlar) va natijada uning juda yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi. Qarama-qarshi elektr zaryadlari, xususan, ionlar suvda bir-biriga havoda tortilishidan 80 marta kuchsizroq tortiladi. Kuchlar o'zaro jalb qilish suvga botgan jismning molekulalari yoki atomlari orasidagi aloqa ham havoga qaraganda kuchsizroqdir. Bunday holda, molekulalarni ajratish uchun termal harakat osonroq bo'ladi. Shuning uchun eritish sodir bo'ladi, shu jumladan ko'plab qiyin eriydigan moddalar: bir tomchi toshni yemiradi ...
Suv molekulalarining ionlarga ajralishi (parchalanishi):
H 2 O → H + +OH yoki 2H 2 O → H 3 O (gidroksi-ion) +OH
normal sharoitda bu juda ahamiyatsiz; O'rtacha 500 000 000 molekuladan bittasi ajraladi, shuni yodda tutish kerakki, berilgan tenglamalarning birinchisi sof shartli: suvli muhitda elektron qobig'idan mahrum bo'lgan H proton darhol suv molekulasi bilan birlashadi. H 3 O gidroksi ionini hosil qiladi. Hatto suv molekulalarining assotsiatsiyalari aslida ancha og'irroq ionlarga parchalanadi, deb hisoblanadi, masalan,
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4 va H 2 O → H + + OH reaktsiyasi - faqat real jarayonning juda soddalashtirilgan diagrammasi.
Suvning reaktivligi nisbatan past. To'g'ri, ba'zi faol metallar undan vodorodni siqib chiqarishga qodir:
2Na+2H 2 O → 2NaOH+H 2,
va erkin ftorli atmosferada suv yonishi mumkin:
2F 2 +2H 2 O → 4HF+O 2.
Kristallar molekulyar birikmalarning o'xshash molekulyar assotsiatsiyalaridan iborat. muntazam muz. Bunday kristalldagi atomlarning "qadoqlanishi" ion emas va muz issiqlikni yaxshi o'tkazmaydi. Nolga yaqin haroratlarda suyuq suvning zichligi muznikidan kattaroqdir. 0°C haroratda 1 g muz 1,0905 sm 3, 1 g suyuq suv esa 1,0001 sm 3 hajmni egallaydi. Va muz suzadi, shuning uchun suv havzalari muzlamaydi, faqat muz bilan qoplanadi. Bu suvning yana bir anomaliyasini ochib beradi: erishdan keyin u avval qisqaradi va shundan keyingina, 4 daraja burilishda, keyingi jarayon davomida u kengayishni boshlaydi. Da yuqori bosimlar oddiy muz deb atalmish muzga aylantirilishi mumkin - 1, muz - 2, muz - 3 va boshqalar - bu moddaning og'irroq va zichroq kristalli shakllari. Hozirgacha eng qattiq, eng zich va eng o'tga chidamli muz 3 kiloPa bosimda olingan 7 ga teng. 190 daraja haroratda eriydi.
Tabiatdagi suv aylanishi
Inson tanasiga millionlab qon tomirlari kiradi. Katta arteriyalar va tomirlar tananing asosiy organlarini bir-biri bilan bog'laydi, kichikroqlari ularni har tomondan bir-biriga bog'laydi va eng nozik kapillyarlar deyarli har bir hujayraga etib boradi. Siz teshik qazasizmi, sinfda o'tirasizmi yoki baxtli uxlayapsizmi, ular orqali qon doimiy ravishda oqadi va sizni birlashtiradi. yagona tizim inson tanasi miya va oshqozon, buyraklar va jigar, ko'zlar va mushaklar. Qon nima uchun kerak?
Qon kislorodni o'pkadan tanangizdagi har bir hujayraga olib boradi. ozuqa moddalari oshqozondan. Qon tananing barcha, hatto eng tanho burchaklaridan chiqindi mahsulotlarni to'playdi, uni karbonat angidrid va boshqa keraksiz, shu jumladan xavfli moddalardan ozod qiladi. Qon butun tanada maxsus moddalarni - ishini tartibga soluvchi va muvofiqlashtiradigan gormonlarni olib yuradi turli organlar. Boshqacha qilib aytganda, qon tananing turli qismlarini yagona tizimga, izchil va samarali organizmga bog'laydi.
Sayyoramizda ham qon aylanish tizimi mavjud. Yerning qoni suvdir va qon tomirlari- daryolar, daryolar, soylar va ko'llar. Va bu shunchaki taqqoslash, badiiy metafora emas. Erdagi suv inson tanasida qon bilan bir xil rol o'ynaydi va yaqinda olimlar ta'kidlaganidek, daryo tarmog'ining tuzilishi tuzilishga juda o'xshash. qon aylanish tizimi odam. "Tabiat aravachasi" - bu buyuk Leonardo da Vinchi suvni shunday deb atagan, u tuproqdan o'simliklarga, o'simliklardan atmosferaga o'tib, daryolardan qit'alardan okeanlarga oqib o'tadigan va havo oqimlari bilan qaytib, bir-biriga bog'langan. tabiatning turli komponentlarini bir-biri bilan birlashtirib, ularni yagona geografik tizimga aylantiradi. Suv oddiygina bir tabiiy komponentdan ikkinchisiga o'tmaydi. Qon kabi, u o'zi bilan juda ko'p miqdordagi kimyoviy moddalarni olib yuradi va ularni tuproqdan o'simliklarga, quruqlikdan ko'l va okeanlarga, atmosferadan quruqlikka eksport qiladi. Barcha o'simliklar tuproqdagi ozuqa moddalarini faqat erigan holatda bo'lgan suv bilan iste'mol qilishi mumkin. Agar tuproqdan o‘simliklarga suv oqimi bo‘lmaganida edi, barcha o‘tlar, hatto eng boy tuproqlarda o‘sadiganlar ham oltin sandiqda ochlikdan o‘lgan savdogar kabi “ochlikdan” o‘lib ketardi. Suv daryolar, ko'llar va dengizlar aholisini ozuqa moddalari bilan ta'minlaydi. Bahorgi qor erishi paytida yoki yozgi yomg'irdan keyin dalalar va o'tloqlardan quvnoq oqib chiqadigan soylar yo'lda tuproqda saqlanadigan narsalarni to'playdi. kimyoviy moddalar va ularni suv havzalari va dengiz aholisiga etkazing va shu bilan sayyoramizning quruqlik va suv hududlarini bog'lang. Eng boy "stol" ozuqa moddalarini tashuvchi daryolar ko'llar va dengizlarga oqib tushadigan joylarda shakllanadi. Shuning uchun qirg'oqning bunday joylari - estuariylar - suv osti hayotining g'alayonlari bilan ajralib turadi. Va turli geografik tizimlarning hayotiy faoliyati natijasida hosil bo'lgan chiqindilarni kim olib tashlaydi? Shunga qaramay, suv va tezlatgich sifatida bu vazifani faqat qisman bajaradigan inson qon aylanish tizimiga qaraganda ancha yaxshi ishlaydi. Odamlar atrof-muhitni shaharlar, sanoat va qishloq xo'jaligi korxonalari chiqindilari bilan zaharlayotgan paytda suvning tozalash roli ayniqsa muhimdir. Voyaga etgan inson tanasida taxminan 5-6 kg mavjud. qon, katta qism o'rtasida doimiy ravishda aylanib yuradi turli qismlarda uning tanasi. Dunyo hayoti uchun qancha suv kerak?
Tog' jinslarining bir qismi bo'lmagan er yuzidagi barcha suvlarni "gidrosfera" tushunchasi birlashtiradi. Uning vazni shunchalik kattaki, u odatda kilogramm yoki tonnada emas, balki kub kilometrlarda o'lchanadi. Bir kub kilometr kub bo'lib, har bir cheti 1 km o'lchamli, doimo suv bilan band. 1 km 3 suvning og'irligi 1 milliard tonnaga teng Butun er yuzida 1,5 milliard km 3 suv mavjud bo'lib, ular og'irligi bo'yicha taxminan 150000000000000000 ni tashkil qiladi. Har bir kishi uchun 1,4 km 3 suv yoki 250 million tonna ichimlik bor, men xohlamayman!
Ammo, afsuski, hamma narsa juda oddiy emas. Gap shundaki, bu hajmning 94 foizini jahon okeani suvlari tashkil etadi, ular ko'pchilik iqtisodiy maqsadlar uchun mos kelmaydi. Faqat 6% quruqlik suvi, ulardan faqat 1/3 qismi yangi, ya'ni. gidrosferaning umumiy hajmining atigi 2% ni tashkil qiladi. Bu chuchuk suvning asosiy qismi muzliklarda to'plangan. Ularning sezilarli darajada kamroq qismi er yuzasi ostida (sayoz er osti suv gorizontlarida, er osti ko'llarida, tuproqlarda, shuningdek, atmosfera bug'larida) joylashgan. Odamlar asosan suv oladigan daryolarning ulushi juda kichik - 1,2 ming km. 3. Tirik organizmlarda bir vaqtning o'zida mavjud bo'lgan suvning umumiy hajmi juda kam, shuning uchun odamlar va boshqa tirik organizmlar iste'mol qila olmaydi suv, o'simliklar uni atmosferaga bug'laydi va daryolar uni okeanga olib boradi.
Nima uchun Yerda suv tugamaydi?
Insonning qon aylanish tizimi yopiq zanjir bo'lib, u orqali qon doimiy ravishda oqadi, kislorod va karbonat angidrid, ozuqa moddalari va chiqindi mahsulotlar. Bu oqim hech qachon tugamaydi, chunki u aylana yoki halqadir va biz bilganimizdek, "halqaning oxiri yo'q". Sayyoramizning suv tarmog'i xuddi shu tamoyilga muvofiq ishlab chiqilgan. Erdagi suv doimiy aylanishda bo'lib, uning bir bo'g'indagi yo'qolishi darhol boshqasidan olish bilan to'ldiriladi. Suv aylanishining harakatlantiruvchi kuchi quyosh energiyasi va tortishish. Suv aylanishi tufayli gidrosferaning barcha qismlari chambarchas birlashadi va tabiatning boshqa komponentlarini bog'laydi. Eng ichida umumiy ko'rinish Sayyoramizdagi suv aylanishi shunday ko'rinadi. Quyosh nurlari ta'sirida okean va quruqlik yuzasidan suv bug'lanadi va atmosferaga kiradi, quruqlik yuzasidan bug'lanish ham daryolar va suv omborlari, ham tuproq va o'simliklar tomonidan amalga oshiriladi. Suvning bir qismi yomg'ir bilan darhol okeanga qaytadi, ba'zilari esa shamol tomonidan quruqlikka olib boriladi va u erda yomg'ir va qor shaklida tushadi. Tuproqqa kirib, suv qisman so'riladi, tuproq namligi va er osti suvlari zaxiralarini to'ldiradi; daryolarga, faqat past tezlikda. Er usti oqimlari va er osti suvlari bilan oziqlanadigan daryolar suvni okeanlarga olib boradi va uning yo'qotilishini to'ldiradi. Suv uning yuzasidan bug'lanadi, yana atmosferaga tushadi va tsikl yopiladi. Tabiatning barcha komponentlari va barcha hududlar o'rtasida suvning bir xil harakati yer yuzasi ko'p million yillar davomida doimiy va doimiy ravishda sodir bo'ladi.
Aytish kerakki, suv aylanishi to'liq yopiq emas. Uning bir qismi atmosferaning yuqori qatlamlariga tushib, quyosh nurlari ta'sirida parchalanadi va kosmosga ketadi. Ammo bu kichik yo'qotishlar doimiy ravishda vulqon otilishi paytida erning chuqur qatlamlaridan suv ta'minoti bilan to'ldiriladi. Shu sababli gidrosferaning hajmi asta-sekin o'sib boradi. Ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, 4 milliard yil oldin uning hajmi 20 million km 3 ni tashkil etgan, ya'ni. zamonaviydan etti ming marta kichik edi. Kelajakda Yer mantiyasidagi suv hajmi 20 milliard km 3 ni tashkil etishini hisobga olsak, Yerdagi suv miqdori ham ortadi, bu gidrosferaning hozirgi hajmidan 15 baravar ko'pdir. Gidrosferaning alohida qismlaridagi suv hajmini ularga va tsiklning qo'shni qismlariga suv oqimi bilan taqqoslab, suv almashinuvi faolligini aniqlash mumkin, ya'ni. Jahon okeani, atmosfera yoki tuproqdagi suv hajmi butunlay yangilanishi mumkin bo'lgan vaqt. Qutb muzliklaridagi suvlar eng sekin yangilanadi (har 8 ming yilda bir marta). Va eng tez yangilanadigan narsa bu daryo suvidir, u Yerdagi barcha daryolarda 11 kun ichida butunlay o'zgaradi.
Sayyoradagi suv ochligi
"Yer - ajoyib ko'k sayyora"! — Amerika astronavtlari Oyga qo‘ngandan keyin uzoq koinotdan qaytganliklari haqida g‘ayrat bilan xabar berishdi. Va agar sayyoramizning 2/3 qismidan ko'prog'ini dengizlar va okeanlar, muzliklar va ko'llar, daryolar, hovuzlar va suv omborlari egallagan bo'lsa, bizning sayyoramiz boshqacha ko'rinishi mumkinmi? Ammo keyin, sarlavhalarda nomi yozilgan hodisa nimani anglatadi? Er yuzida suv havzalari juda ko'p bo'lsa, qanday "ochlik" bo'lishi mumkin? Ha, yer yuzida yetarlicha suv bor. Ammo shuni unutmasligimiz kerakki, Yer sayyorasida hayot, olimlarning fikricha, dastlab suvda paydo bo'lgan va shundan keyingina quruqlikka kelgan. Organizmlar evolyutsiya jarayonida ko'p million yillar davomida suvga bog'liqligini saqlab kelgan. Suv ularning tanasini tashkil etuvchi asosiy "qurilish materiali" dir. Buni quyidagi jadvaldagi raqamlarni tahlil qilish orqali osongina tekshirish mumkin:
Ushbu jadvalning oxirgi raqami odamning vazni 70 kg ekanligini ko'rsatadi. 50 kg ni o'z ichiga oladi. suv! Ammo inson embrionida undan ham ko'proq: uch kunlik embrionda - 97%, uch oylik embrionda - 91%, sakkiz oylik embrionda - 81%.
"Suv ochligi" muammosi - bu tanadagi ma'lum miqdordagi suvni ushlab turish zarurati, chunki turli xil jarayonlarda namlik doimiy ravishda yo'qoladi. fiziologik jarayonlar. Mo''tadil iqlimda normal yashash uchun odam kuniga taxminan 3,5 litr suv ichishi kerak va cho'lda bu norma kamida 7,5 litrgacha ko'tariladi. Odam oziq-ovqatsiz taxminan qirq kun, suvsiz esa 8 kun yashashi mumkin. Maxsus tibbiy tajribalarga ko'ra, namlikni tana vaznining 6-8% miqdorida yo'qotish bilan odam tushadi. hushidan ketish holati, 10% yo'qotish bilan gallyutsinatsiyalar boshlanadi, 12% bilan, odam endi maxsussiz tiklana olmaydi. tibbiy yordam, va 20% yo'qotish bilan muqarrar o'lim sodir bo'ladi. Ko'pgina hayvonlar namlik etishmasligiga yaxshi moslashadi. Eng mashhur va yorqin misol bu "cho'l kemasi", tuya. U juda uzoq vaqt davomida issiq cho'lda, ichimlik suvini iste'mol qilmasdan va o'zining ishlashini buzmasdan, asl vaznining 30% gacha yo'qotmasdan yashashi mumkin. Shunday qilib, maxsus sinovlardan birida tuya yozning jazirama quyoshi ostida 8 kun ishlab, 100 kg vazn yo'qotdi. 450 kg dan. uning boshlang'ich og'irligi. Va uni suvga olib kelishganda, u 103 litr ichdi va vazni tiklandi. Aniqlanishicha, tuya o‘ntagida to‘plangan yog‘ni aylantirib, 40 litrgacha namlik olishi mumkin. Ular undan umuman foydalanmaydilar ichimlik suvi jerboas va kenguru kalamushlari kabi cho'l hayvonlari - ular oziq-ovqatdan oladigan namlik va suvning tanasida xuddi tuyalar kabi o'z yog'larining oksidlanishi paytida hosil bo'ladigan etarli miqdorda namlikka ega. Ko'proq ko'proq suv o'simliklar o'sishi va rivojlanishi uchun iste'mol qiladi. Bir bosh karam kuniga o'rtacha bir litrdan ko'proq suv "ichadi", bir daraxt 200 litrdan ko'proq suv ichadi. Albatta, bu juda taxminiy raqam - turli zotlar Turli xil tabiiy sharoitlarda daraxtlar juda va juda har xil miqdordagi namlikni iste'mol qiladilar. Shunday qilib, cho'lda o'sadigan saksovul namlikni minimal darajada isrof qiladi va ba'zi joylarda "nasos daraxti" deb ataladigan evkalipt o'zidan juda ko'p miqdorda suv o'tadi va shuning uchun uning ekishi botqoqlarni quritish uchun ishlatiladi. Kolxida pasttekisligining botqoqli bezgak yerlari shu tariqa obod hududga aylantirildi.
Zotan, sayyoramiz aholisining taxminan 10 foizi toza suvga ega emas. Va agar siz butun insoniyatning qariyb 25 foizi yashaydigan qishloq joylaridagi 800 million xonadonda suv yo'qligini hisobga olsangiz, "suv ochligi" muammosi haqiqatan ham global bo'lib qoladi. Ayniqsa, aholining qariyb 90 foizi kambag'al suvdan foydalanadigan rivojlanayotgan mamlakatlarda o'tkirdir. Toza suv etishmasligi muammolardan biriga aylanmoqda eng muhim omillar insoniyatning progressiv rivojlanishini cheklash.
Suvni tejash bo'yicha sotib olingan savollar
Barcha hududlarda suvdan foydalaniladi iqtisodiy faoliyat odam. Birortasini nomlash deyarli mumkin emas ishlab chiqarish jarayoni, bu suvdan foydalanmaydi. Sanoatning jadal rivojlanishi va shahar aholisining o'sishi tufayli suv iste'moli ortib bormoqda. Suv resurslari va manbalarini kamayib ketishdan, shuningdek, oqava suvlar bilan ifloslanishdan himoya qilish masalalari muhim ahamiyat kasb etadi. Ular keltiradigan zararni hamma biladi chiqindi suv suv omborlari aholisi. Odamlar va er yuzidagi barcha hayot uchun bundan ham dahshatlisi, dalalardan yuvilgan daryo suvlarida zaharli kimyoviy moddalarning paydo bo'lishidir. Demak, suvning milliard qismiga suvda 2,1 qism pestitsid (endrin) bo'lishi undagi barcha baliqlarni o'ldirish uchun etarli. Daryolarga oqizilayotgan tozalanmagan oqova suvlar insoniyat uchun katta xavf tug‘dirmoqda. aholi punktlari. Bu muammo oqava suvlar suv omborlariga tashlanmagan, balki tozalangandan keyin texnologik jarayonga qaytariladigan texnologik jarayonlarni amalga oshirish orqali hal qilinadi.
Hozirgi vaqtda himoyaga katta e'tibor berilmoqda muhit va ayniqsa, tabiiy suv havzalari. Mamlakatimizda ushbu muammoning ahamiyatini inobatga olgan holda, ularni muhofaza qilish va undan oqilona foydalanish to‘g‘risida qonun qabul qilinmagan. Tabiiy boyliklar. Konstitutsiyada shunday deyilgan: "Rossiya fuqarolari tabiatga g'amxo'rlik qilishlari va uning boyliklarini himoya qilishlari shart".
Suv turlari
Bromli suv - Br 2 ning suvdagi to'yingan eritmasi (og'irligi bo'yicha 3,5% Br 2). Bromli suv oksidlovchi, analitik kimyoda bromlashtiruvchi vositadir.
Ammiakli suv - xomashyo koks gazi suv bilan aloqa qilganda hosil bo'ladi, u gazning sovishi tufayli konsentratsiyalanadi yoki NH3 ni yuvish uchun unga maxsus AOK qilinadi. Ikkala holatda ham zaif yoki tozalash deb ataladigan ammiak suvi olinadi. Ushbu ammiakli suvni bug 'bilan distillash va undan keyin qayta oqim va kondensatsiya qilish orqali konsentrlangan ammiak suvi (og'irligi bo'yicha 18 - 20% NH 3) olinadi, u soda ishlab chiqarishda suyuq o'g'it sifatida ishlatiladi va hokazo.
| # 7732 · 15.11.2018, Moskva vaqti bilan soat 17:18 da · IP manzil yozib olingan · · | |
rahmat, bu hisobot uchun yaxshi bo'ladi) | |
Strukturaviy formula
To'g'ri, empirik yoki yalpi formula: H2O
Suvning kimyoviy tarkibi
Molekulyar og'irligi: 18.015
Suv (vodorod oksidi) - ikkilik noorganik birikma Bilan kimyoviy formula H2O. Suv molekulasi ikkita vodorod atomidan va bitta kislorod atomidan iborat bo'lib, ular kovalent bog' bilan bog'langan. Oddiy sharoitlarda shunday shaffof suyuqlik, rangi (kichik hajmlarda), hid va ta'mga ega emas. Qattiq holatda u muz deb ataladi (muz kristallari qor yoki sovuqni hosil qilishi mumkin), gaz holatida esa suv bug'i deb ataladi. Suv suyuq kristallar shaklida ham mavjud bo'lishi mumkin (hidrofil yuzalarda). U Yer massasining taxminan 0,05% ni tashkil qiladi.
Bu yaxshi qutbli erituvchi. Tabiiy sharoitda u doimo erigan moddalarni (tuzlar, gazlar) o'z ichiga oladi.
Oddiy sharoitlarda suv suyuq holatda, boshqa elementlarning o'xshash vodorod birikmalari esa gazlardir (H 2 S, CH 4, HF). Vodorod atomlari kislorod atomiga biriktirilib, 104,45° (104°27') burchak hosil qiladi. Vodorod va kislorod atomlari orasidagi elektromanfiylikdagi katta farq tufayli elektron bulutlar kislorodga nisbatan kuchli moyil bo'ladi. Shu sababli, suv molekulasi katta dipol momentga ega (p = 1,84 D, gidrosiyan kislotasidan keyin ikkinchi). Har bir suv molekulasi to'rttagacha vodorod bog'larini hosil qiladi - ulardan ikkitasi kislorod atomi va ikkitasi vodorod atomi tomonidan hosil bo'ladi. Vodorod aloqalarining soni va ularning tarmoqlangan tuzilishi aniqlanadi yuqori harorat qaynoq suv va uning o'ziga xos bug'lanish issiqligi. Agar vodorod aloqalari bo'lmasa, kislorodning davriy sistemadagi o'rni va kislorodga o'xshash elementlarning (oltingugurt, selen, tellur) gidridlarining qaynash nuqtalariga asoslanib, suv -80 ° C da qaynab, -100 da muzlaydi. °C.
Qattiq holatga o'tishda suv molekulalari tartibga solinadi, molekulalar orasidagi bo'shliqlar hajmi ortadi va suvning umumiy zichligi pasayadi, bu esa muz fazasida suvning past zichligini (kattaroq hajm) tushuntiradi. Bug'lanish jarayonida, aksincha, barcha vodorod aloqalari buziladi. Bog'larning uzilishi juda ko'p energiya talab qiladi, shuning uchun suv boshqa suyuqliklar va suyuqliklar orasida eng yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega. qattiq moddalar. Bir litr suvni bir daraja qizdirish uchun 4,1868 kJ energiya talab qilinadi. Bu xususiyat tufayli suv ko'pincha sovutish suvi sifatida ishlatiladi. Yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imidan tashqari, suv ham mavjud katta qiymatlar o'ziga xos termoyadroviy issiqlik (0 ° C da 333,55 kJ / kg) va bug'lanish (2250 kJ / kg).
