- •Ізотопний склад води.
- •Особливості будови молекули води та її структури.
- •Фазові переходи між агрегатними станами води.
- •Аномальні властивості води.
- •Що характеризує рН води?
- •Що зумовлює високу розчинну здатність води?
- •Основні чинники формування хімічного складу води.
- •Основні групи розчинних речовин в природних водах.
- •Основні показники вмісту органічних речовин у воді.
- •Розподіл води на земній кулі по окремих частинах гідросфери.
- •Кругообіг води на Землі, рушійні сили та види.
- •Області зовнішнього та внутрішнього стоку, їх розподіл.
- •Рівняння водного балансу, види рівнянь для окремих ланок глобального кругообігу води.
- •Загальна схема внутрішньоматерикового вологообігу.
- •Коефіцієнт вологообігу, його величина для окремих регіонів світу.
- •Річка. Її складові частини та морфометричні показники.
- •Яка різниця між гідрографічною та річковою сіткою, басейном та водозбором річки?
- •Основні джерела живлення річок, зміна співвідношень між ними в різних природних зонах.
- •Водний режим річок.
- •Рівень води в річці, вимірювання рівнів води.
- •Види руху води річок, зміна швидкості протікання води по поперечному перерізу русла.
- •Формування стоку річок. В яких одиницях він подається та як обчислюються витрати води?
- •Особливості формування максимального та мінімального стоку річок.
- •Формування термічного режиму річок.
- •Які фази виділяють у льодовому режимі замерзаючих річок та які льодові утворення їм властиві?
- •Як обчислюється енергія і робота річок?
- •Класифікації гідрологічних прогнозів.
- •Основні водокористувачі в Україні.
- •Гирлові процеси.
- •Річкові наноси, їх формування, класифікація.
- •Руслові процеси, основні фактории, що їх зумовлюють.
- •Як утворюються селі? Назвіть їх типи, основні характеристики.
- •Які бувають річкові води за ступенем їхньої мінералізації?
- •Назвіть стадії розвитку водосховищ як водних об'єктів.
- •Які показники характеризують фізичні і воднофільтраційні властивості гірських порід?
- •Які водні ресурси має Україна та як ними забезпечені окремі регіони?
- •Які основоположні принципи використання й охорони водних ресурсів вам відомі?
- •В яких об'ємах використовуються водні ресурси України основними водокористувачами?
- •Що розуміють під забрудненням, засміченням і виснаженням вод?
- •Заходи для охорони водних ресурсів України.
Ізотопний склад води.
Водень і кисень,які утворюють молекулу води, мають кілька природних ізотопів: водень - "звичайний" водень, або протій, "важкий" водень, або дейтерій, радіоактивний " надважкий" водень, або тритій), кисень - 8140, 8150, 81бО, 8170, 8180 Та 8190. У зв'язку з цим може існувати 36 ізотопних різновидів води, з яких, однак, тільки 9 склада-
ються зі стабільних ізотопів водню та кисню і містяться у природних водах. Тому природна вода - це суміш вод різного ізотопного складу з різними концентраціями компонентів. Таким чином, найбільш поширена в природі вода складається з ізотопів 11Н та 81бО. Таку воду називають "звичайною" і позначають Н2О, інші види води називаються "важкою" водою. Часто "важкою" водою вважають тільки дейгерієву воду 2Н20 (Б20). Вода, до складу молекули якої входить тритій (Т2О), називається "надважкою" водою.
Особливості будови молекули води та її структури.
Молекула Н2О несимметрична. Електрони атомів водню та зовнішні електрони атому кисню в молекулі води утворюють узагальнену електронну хмару, забезпечуючи міцний ковалентний (атомний або гомеополярний) зв'язок між ними. Молекула води має два полюси - позитивний і негативний, які називаються полярними (гомеополярними) або диполями. У пароподібному стані вода складається переважно з однорідних простих молекул, які інколи називаються гідролями (Н2О). Агрегат із двох молекул (НгО)2 називається дигідролем, із трьох (Н20)3 - тригідролем і т. п. Рідка вода являє собою в основному суміш гідролів, дигідролів і тригідролів. При зміні температури води співвідношення між кількістю простих молекул Н2О і різних асоціатів (Н20) змінюється, змінюються і віддалі між ними. Основне значення для агрегатування води має утворення так званих водневих зв'язків. Останні виникають за рахунок взаємодії (на електронному рівні) атому водню однієї молекули води з атомом кисню іншої. Можливість подібної взаємодії, своєрідного стягування молекул води в достатньо міцні агрегати випливає з наявності значних ефективних зарядів як у водню (бн = +0,33), так і у кисню (б0 = -0,66) молекули Н20. Міцність водневого зв'язку значно менша, ніж звичайного валентного чи ковалентного. Молекули води завдяки високому дипольному моменту можуть створювати структури, подібні до кристалічних граток у вигляді тетраедрів із перехресних і дотичних ланцюжків, стягнутих між собою водневими зв'язками. Структура кристалів льоду характеризується дуже високою впорядкованістю, є достатньо дірчастою, як кажуть, "ажурною". Вона являє собою гексагональну систему з міцними водневими зв'язками. У подібній структурі кожна молекула води пов'язана з чотирма сусідніми молекулами водневими зв'язками і знаходиться в місцях перетинання двох ланцюжків. Найбільшого ущільнення ця структура досягає при 4 °С.
Фазові переходи між агрегатними станами води.
У природі вода може перебувати в трьох агрегатних станах (фазах): твердому (лід), рідкому (власне вода) і газоподібному (водяна пара). В цих агрегатних станах вода може перебувати одночасно. При постійному тиску і зниженні температури такі переходи відбуваються послідовно в напрямку пара - вода - лід, при підвищенні температури проходять у зворотному порядку. За певних умов можливі переходи з одного агрегатного стану фази до іншого без проміжного стану, на називається фазовими переходами. Вони супроводжуються стрибкоподібною зміною властивостей води (наприклад, її густини), а також виділенням чи поглинанням енергії, яка називається теплотою фазового переходу. Залежність форм існування води від конкретних природних умов (тиску і температури) чітко описується так званою діаграмою стану води або фазовою діаграмою. Вода може перебувати в переохолодженому стані, тобто бути рідкою при температурі нижчій точки замерзання. Температури кипіння і замерзання води є її яскраво вираженими аномальними властивостями. Температура, при якій відбувається плавлення льоду, називається температурою або точкою плавлення (ТПЛ). Її також називають температурою або точкою замерзання (Тзам). Температура, при якій тиск насиченої пари дорівнює зовнішньому (атмосферному) тиску, називається температурою або точкою кипіння (ТкнП)