Вода
Вода́ - прозрачная бесцветная жидкость, не имеет цвета и запаха. Химическая формула воды - Н2O. В твёрдом состоянии вода называется лёд или снег, а в газообразном - (водяной) пар. Вода - очень распространённое вещество на Земле. Около ¾ поверхности Земли, покрытой водой, составляют океаны, моря, озера, реки и т.п. Также вода в газообразном состоянии находится в атмосфере планеты в виде облаков, туманов и т. п. При конденсации выводится из атмосферы в виде атмосферных осадков, например, дождь, снег, град, роса. В совокупности водная оболочка Земли называется гидросферой. Является активным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы и т. д).
Особенности воды
Интересной особенностью воды является то, что при нагревании от 0 до 4 (3,98 - точно) °C вода сжимается. Благодаря этому могут жить рыбы: когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода, как менее плотная, остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура. У воды есть и много других необычных особенностей: высокая температура и удельная теплота плавления и кипения (по сравнению с соединениями водорода с похожим молекулярным весом); высокая теплоёмкость и вязкость жидкой воды; вода, в отличие от других веществ, при замерзании расширяется. Вода практически несжимаема. Все эти особенности обусловлены водородными связями. Поскольку в молекуле воды 2 атома водорода отдают по одному электрону атому кислорода, атом кислорода получает отрицательный заряд, а атомы водорода - положительный. Благодаря этому, каждый атом кислорода притягивается к атомам водорода других молекул и наоборот. Каждая молекула воды может участвовать максимум в четырёх водородных связях: 2 атом водорода - каждый в одной, а атом кислорода - в двух. При таянии льда часть связей рвётся, что позволяет уложить молекулы воды плотнее; при нагревании воды связи продолжают рваться, и плотность её растёт, но при температуре выше 4 °С этот эффект слабее, чем обычное тепловое расширение; при испарении рвутся все оставшиеся связи. Разрыв связей требует много энергии, отсюда высокая температура и удельная теплота плавления и кипения и высокая теплоёмкость. Вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями. По сходным причинам вода является очень хорошим растворителем. Каждая молекула растворяемого вещества окружается молекулами воды, причём положительно заряженные участки молекулы растворяемого вещества притягиваются к атомам водорода, а отрицательно заряженные - к атомам кислорода. Поскольку молекула воды мала по размерам, много молекул воды могут окружить каждую молекулу растворимого вещества. Это свойство воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Поэтому вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле. Чистая вода была бы хорошим изолятором. Но благодаря тому, что вода - отличный растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, что обуславливает наличие в воде различных положительных и отрицательных ионов, благодаря чему она проводит электрический ток. При температуре 647 K (374 °C или 705 °F) и давлении 22.064 MПa (218 атм.) вода проходит критическую точку и не может оставаться в жидком состоянии.
Почему необходимо пить?
«Нельзя
сказать, что вода необходима для жизни:
она и есть жизнь»,- так сказал Сент-Экзюпери
об этой жидкости, которую мы употребляем,
не особенно задумываясь. Знаете ли Вы,
что вода представляет собой наиболее
ценный для человека продукт, и что наш
организм на 60-70% состоит из воды (для
эмбриона на пятом месяце - на 94%)? Вода
доставляет в клетки организма питательные
вещества (витамины, минеральные соли и
др.) и уносит отходы жизнедеятельности.
Необходимо пить, как минимум, 1,5 литра
воды в день, чтобы обеспечить организму
достаточную термическую стабильность
и не терять более 15% содержащейся в нем
воды: иначе организму грозит обезвоживание.
Вода как химический и физический объект
Вода – это оксид водорода. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды в природе нет, — она всегда содержит примеси. Получают чистую воду методом перегонки. Перегнанная вода называется дистиллированной. Состав воды (по массе): 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода.
От чего зависит вкус воды?
Вкус воды зависит: - от минерального состава; - от наличия в ней органических веществ и интенсивности их разложения; - от температуры воды и наличия газов атмосферного воздуха. Повышенное содержание сульфатов придает воде горьковатый привкус, хлоридов — соленый вкус, солей железа и марганца — чернильный, железистый привкус. Наибольший освежающий эффект вода имеет при температуре 7оC. При температуре воды выше 15оC снижаются ее вкусовые свойства, и она плохо утоляет жажду.
5 Интересных фактов о воде
Несмотря на простую химическую формулу, вода - вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым. Перед вами 5 наиболее интересных фактов о воде:
1. Горячая вода замерзает быстрее холодной
Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую - холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо. Почему же так происходит?
В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба, замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним. К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.
Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.
Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.