Вода самое привычное для нас вещество. Мы ею умываемся, в ней купаемся, стираем, варим, пьем, с ней встречаемся на производстве, на загородной прогулке, она заполняет огромные чаши морей и океанов. Рассмотрим уникальные свойства воды которые позволяют использовать её так широко.
Для нас это необходимое для жизни вещество, а ученые создали целую науку гидрологию изучающую воду и с ней уникальность планеты Земля.
Особенности уникального соединения водорода и кислорода
Что собой представляет вода мы узнаём уже на первых школьных уроках химии. Нам сообщают, что это вещество, состоящее из весьма простых молекул — это два атома водорода и один атом кислорода и это знает каждый школьник. И вместе с тем оказывается, что уникальные свойства воды формируют неразгаданные наукой загадки гидросферы Земли:
- Все вещества при замерзании сжимаются, что естественно, так как связи атомов друг с другом в твердом теле более сильные и атомы должны быть ближе друг к другу. А вода при замерзании расширяется.
- Имеет свойства когезии (межмолекулярной силы между молекулами), молекулы имеют тенденцию «склеиваться», что приводит к высокому поверхностному натяжению. Вот почему насекомые могут ходить по воде, а растения могут перемещать воду от корней к листьям через транспирацию.
- Большинство тел при помещении их в электрическое поле ослабляют поле в несколько раз. А у воды диэлектрическая постоянная равна 80; это значит, что электрическое поле она ослабляет в 80 раз.
- Почему уникальные свойства воды, полученной из растаявшего льда, оказывают на наш организм какое-то особое действие?
- Проявляет капиллярное действие и течет в растениях против силы тяжести вверх от корней к листьям. Возможно, за счет сцепления молекул воды в корне и адгезии между двумя атомами водорода и одного кислорода и целлюлозой в ксилеме (клеточной стенке растения). Вода движется от корня к листьям, чтобы испариться.
- На воздухе притяжение зарядов разного знака обеспечивает крепкое соединение двух частей в единую молекулу. Но в жидкости из-за высокого значения диэлектрической постоянной сила притяжения зарядов сильно ослабляется, проявляется электролитическая диссоциация.
- Вода, очищенная от примесей, является изолятором. Водопроводная имеет примеси и потому является проводящей. Это обстоятельство нужно учитывать при использовании в ванной электрических приборов.
- Распадаются на две части и некоторые молекулы самой воды. Одна из частей бывшей молекулы — атом водорода, потерявший свой электрон, и потому положительно заряженный. Другая часть — соединение атома водорода и атома кислорода. Она имеет лишний электрон и потому отрицательно заряжена. Эта часть называется радикалом. Доля распадающихся молекул невелика (одна молекула из десяти миллионов), и возникающая за счет этого процесса проводимость очень мала.
- При переходе из жидкого состояния в твердое тела сжимаются. У воды же наименьший объем при +4 градусах, а замерзает она при 0 градусах.
- При замерзании не сжимается, а расширяется. Поэтому вода, не выпущенная до морозов из труб и резервуаров, при замерзании разрывает их, так как имеет большое поверхностное натяжение. Перед силой температурного расширения не могут устоять даже металлические стенки и неожиданные морозы могут наделать много бед.
- При замерзании плотность скачкообразно уменьшается на 9%.
- Является самым мощным растворителем на Земле.
- Может находиться в трех состояниях — жидком, твердом и газообразном.
- Масса элементов из которых состоит вода 11,11% водорода и 88,89% кислорода.
