Вода и ее свойства

water

Не случайно, согласно античным мифам, богиня любви – Афродита, дающая жизнь всему живому, вышла из пены морской жизнь на Земле зародилась в Океане. Весь окружающий нас мир невозможно представить без живо­творящей воды, одного из самых удивительных химических соединений, весьма распространенного на Земле. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой океанов, морей, рек и озер. Много воды находится в газообразном состоянии в атмосфере, в виде огромных масс снега и льда она лежит круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах Земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Много есть жидкостей в природе, но самая удивительная из них – вода. У нее много чудесных свойств. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не умень­шается, как почти у всех других веществ, а возрастает. При нагревании воды от нуля до 4 °С вода имеет максимальную плотность и лишь при дальнейшем нагревании плотность ее уменьшается. Это происходит из-за сильной способности молекул воды взаимно притягиваться При четырех градусах выше нуля такая способность проявляется особенно резко Благодаря этой аномалии реки, пруды и озера не промерзают до дна.

Аномалия плотности воды объясняется следующим обра­зом. При плавлении льда его структура разрушается. Но и в жидкой воде сохраняются ассоциаты – как бы обломки струк­туры льда, — состоящие из большего или меньшего числа молекул воды.

Однако в отличие от льда каждый ассоциат существует очень короткое время: постоянно происходит разрушение одних и образование других агрегатов. В пустотах таких “ледяных” агрегатов могут размещаться одиночные молекулы воды, при этом “упаковка” молекул воды становится более плотной. Именно поэтому при плавлении льда плотность воды возрастает.

По мере нагревания воды в ней становится все меньше обломков структуры льда, что приводит к дальнейшему повышению плотности. В интервале от 0 до 4 °С этот эффект преобладает над тепловым расширением. Однако от 4 °С и выше преобладает влияние усиления теплового движения молекул и плотность воды уменьшается

Общеизвестно, что в основу температурной шкалы Цельсий положил температуру замерзания воды и температуру ее кипения. Первую принял за ноль, а вторую посчитал равной 100°. Однако, если обратиться к правилам распорядка периодической системы, то вода должна закипать при температуре на 180° более низкой, т.е. при минус 80 °С.

Свойства элементов, входящих в ту или иную группу периодической системы, изменяются довольно закономерно при переходе от легких элементов к тяжелым. Воду можно назвать гидридом кислорода. Кислород – член шестой группы. Здесь располагаются сера, селен, теллур, полоний. Для каждого из них известны температуры кипе­ния, они довольно правильно изменяются при переходе от серы к ее более тяжелым соседям. И оказывается, что температура кипения воды из этого ряда весьма резко выпадает. Она гораздо выше, чем ей положено.

Устав периодической системы указывает на то, что вода должна затвердевать при температуре 100 градусов ниже нуля. Это еще одна аномалия. Таким образом, отмеченное приводит к удивительному выводу: на Земле жидкое и твердое состояние воды является ненормальным. По “штату” ей следовало бы пребывать лишь в виде пара.

Указанные свойства объясняются необычайно сильной способностью молекул воды протягиваться друг к другу. Они образуют ассоциации. Разрываются эти ассоциативные связи с большим трудом. Поэтому и плавится и кипит вода при гораздо более высоких температурах, чем следовало ожидать. Ассоциативные связи ответственны и за аномально высокую теплоемкость воды. Благодаря этому в ночное время, а также при переходе от лета к зиме, вода остывает медленно, а днем или при переходе от зимы к лету также медленно нагревается, являясь, таким образом, регу­лятором температуры на земном шаре.

В связи с наличием трех изотопов водорода различают три вида воды – протиевую, дейтериевую и тритиевую.

Кислород, входящий в состав воды, также представляет собой смесь трех изотопов: кислород-16, кислород-17 и кислород-18 С учетом последнего количество разновидностей воды возрастает еще на 12.

Конечно, человек имеет дело главным образом с протиевой водой, но и прочие находят применение. Например, тяжелая вода используется в ядерных реакторах для замедления нейтронов.

Кроме названных свойств природа наделила воду еще одним свойством: она является великолепным растворителем Без ее участия не происходит ни один процесс, будь то обра­зование новой горной породы, нового минерала или сложнейшая биохимическая реакция, протекающая в организ­ме животного или человека.

Похожие статьи:

1 Ни о чем2 Нормально3 Хорошо4 Отлично5 Супер! (Оцените статью)
Загрузка...
вверх