Koja svojstva ima voda? Kemijska i fizikalna svojstva vode Fizikalna svojstva vode

Najvažnija tvar našeg planeta, jedinstvena po svojim svojstvima i sastavu, je, naravno, voda. Uostalom, zahvaljujući njoj postoji život na Zemlji, dok na drugim objektima koji su danas poznati Sunčev sustav ona nije tamo. Čvrsto, tekuće, u obliku pare - sve je potrebno i važno. Voda i njezina svojstva predmet su proučavanja čitave znanstvene discipline - hidrologije.

Količina vode na planetu

Ako uzmemo u obzir pokazatelj količine ovog oksida u svim agregatnim stanjima, onda je to oko 75% ukupne mase na planetu. U ovom slučaju treba uzeti u obzir vezanu vodu u organskim spojevima, živim bićima, mineralima i drugim elementima.

Ako uzmemo u obzir samo tekuće i kruto stanje vode, brojka pada na 70,8%. Razmotrimo kako su ti postoci raspoređeni, gdje se dotična tvar nalazi.

  1. Na Zemlji postoji 360 milijuna km 2 slane vode u oceanima i morima te slanim jezerima.
  2. Slatka voda raspoređena je neravnomjerno: 16,3 milijuna km 2 okovano je u led u ledenjacima Grenlanda, Arktika i Antarktika.
  3. 5,3 milijuna km 2 vodikovog oksida koncentrirano je u svježim rijekama, močvarama i jezerima.
  4. Podzemne vode iznose 100 milijuna m3.

Zato astronauti iz dalekog svemira mogu vidjeti Zemlju u obliku lopte plava boja uz povremene kapljice sushija. Voda i njezina svojstva, poznavanje njezinih strukturnih značajki važni su elementi znanosti. Osim toga, nedavno je čovječanstvo počelo osjećati jasan nedostatak svježe vode. Možda će takvo znanje pomoći u rješavanju ovog problema.

Sastav vode i molekularna struktura

Ako uzmemo u obzir ove pokazatelje, odmah će postati jasna svojstva koja ova nevjerojatna tvar pokazuje. Dakle, molekula vode sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika, stoga ima empirijsku formulu H 2 O. Osim toga, elektroni oba elementa igraju važnu ulogu u izgradnji same molekule. Pogledajmo kakva je struktura vode i njezina svojstva.

Očito je da je svaka molekula orijentirana oko druge, a zajedno čine zajedničku kristalnu rešetku. Zanimljivo je da je oksid građen u obliku tetraedra - u središtu je atom kisika, a oko njega asimetrično dva para elektrona i dva atoma vodika. Ako povučete crte kroz središta jezgri atoma i povežete ih, dobit ćete točno tetraedarski geometrijski oblik.

Kut između središta atoma kisika i jezgre vodika iznosi 104,5 0 C. Duljina O-N spojevi= 0,0957 nm. Prisutnost elektronskih parova kisika, kao i njegov veći afinitet prema elektronima u odnosu na vodik, osigurava stvaranje negativno nabijenog polja u molekuli. Nasuprot tome, jezgre vodika čine pozitivno nabijeni dio spoja. Dakle, ispada da je molekula vode dipol. Ovo određuje što voda može biti i njezino fizička svojstva ovise i o strukturi molekule. Za živa bića ove značajke igraju vitalnu ulogu.

Osnovna fizikalna svojstva

To obično uključuje kristalnu rešetku, vrelište i talište te posebne individualne karakteristike. Razmotrimo ih sve.

  1. Struktura kristalne rešetke vodikovog oksida ovisi o agregacijskom stanju. Može biti kruto - led, tekuće - bazična voda u normalnim uvjetima, plinovito - para kada temperatura vode poraste iznad 100 0 C. Led stvara prekrasne šarene kristale. Rešetka je u cjelini labava, ali je veza vrlo jaka i gustoća je mala. To možete vidjeti na primjeru snježnih pahulja ili mraznih uzoraka na staklu. Obična voda nema rešetku trajni oblik, mijenja se i prelazi iz jednog stanja u drugo.
  2. Molekula vode u svemiru ima ispravan oblik lopta. Međutim, pod utjecajem zemljine teže ona se iskrivljuje i u tekućem stanju poprima oblik posude.
  3. Činjenica da je vodikov oksid po strukturi dipol određuje sljedeća svojstva: visoku toplinsku vodljivost i toplinski kapacitet, što se vidi u brzom zagrijavanju i dugom hlađenju tvari, sposobnost orijentacije iona i pojedinačnih elektrona i spojeva oko sebe . To vodu čini univerzalnim otapalom (i polarnim i neutralnim).
  4. Sastav vode i struktura molekule objašnjavaju sposobnost ovog spoja da stvara više vodikovih veza, uključujući i druge spojeve koji imaju jednu elektronskih parova(amonijak, alkohol i drugi).
  5. Vrelište tekuće vode je 100 0 C, kristalizacija se javlja na +4 0 C. Ispod ovog pokazatelja nalazi se led. Ako povećate tlak, vrelište vode će se naglo povećati. Dakle, pri visokim atmosferama moguće je u njemu rastopiti olovo, ali ono neće niti prokuhati (preko 300 0 C).
  6. Svojstva vode vrlo su značajna za živa bića. Na primjer, jedna od najvažnijih je površinska napetost. To je stvaranje tankog zaštitnog filma na površini vodikovog oksida. Govorimo o tekućoj vodi. Pukni ovaj film mehanički utjecaj vrlo teško. Znanstvenici su utvrdili da će biti potrebna sila jednaka težini od 100 tona. Kako to uočiti? Film je vidljiv kada voda polako kaplje iz slavine. Vidi se da je kao u nekakvoj ljusci, koja je rastegnuta do određene granice i težine te se odvaja u obliku okrugle kapljice, lagano izobličene gravitacijom. Površinska napetost omogućuje mnogim predmetima da plutaju na površini vode. Insekti s posebnim prilagodbama mogu se slobodno kretati duž njega.
  7. Voda i njena svojstva su neobična i jedinstvena. Prema organoleptičkim pokazateljima, ovaj spoj je bezbojna tekućina bez okusa i mirisa. Ono što nazivamo okusom vode su minerali i druge komponente otopljene u njoj.
  8. Električna vodljivost vodikovog oksida u tekućem stanju ovisi o tome koliko je i koje soli u njemu otopljeno. Destilirana voda, koja ne sadrži nikakve nečistoće, ne provodi električnu struju.

Led je posebno stanje vode. U strukturi ovog stanja molekule su međusobno povezane vodikovim vezama i tvore prekrasnu kristalnu rešetku. No dosta je nestabilan i lako se može rascijepiti, otopiti, odnosno deformirati. Između molekula postoji mnogo šupljina čije dimenzije premašuju dimenzije samih čestica. Zbog toga je gustoća leda manja od gustoće tekućeg vodikovog oksida.

Ovo je od velike važnosti za rijeke, jezera i druga slatkovodna tijela. Doista, zimi se voda u njima ne smrzava u potpunosti, već se samo više prekriva gustom korom lagani led, lebdeći prema vrhu. Da ovo svojstvo nije karakteristično za kruto stanje vodikovog oksida, tada bi se rezervoari smrzavali. Život pod vodom bio bi nemoguć.

Osim toga, čvrsto stanje vode ima veliki značaj kao izvor golemih količina svježe pitke vode. To su ledenjaci.

Posebno svojstvo vode možemo nazvati fenomenom trojne točke. Ovo je stanje u kojem led, para i tekućina mogu postojati istovremeno. To zahtijeva sljedeće uvjete:

  • visoki tlak - 610 Pa;
  • temperatura 0,01 0 C.

Bistrina vode varira ovisno o stranim tvarima. Tekućina može biti potpuno prozirna, opalescentna ili mutna. Valovi žute i crvene boje se apsorbiraju, ljubičaste zrake prodiru duboko.

Kemijska svojstva

Voda i njena svojstva važan su alat u razumijevanju mnogih životnih procesa. Stoga su vrlo dobro proučeni. Dakle, hidrokemiju zanima voda i njezina kemijska svojstva. Među njima su sljedeći:

  1. Krutost. To je svojstvo koje se objašnjava prisutnošću kalcijevih i magnezijevih soli i njihovih iona u otopini. Dijeli se na trajne (soli navedenih metala: kloridi, sulfati, sulfiti, nitrati), privremene (bikarbonati), koje se uklanjaju kuhanjem. U Rusiji se voda prije upotrebe omekšava. kemijski za bolju kvalitetu.
  2. Mineralizacija. Svojstvo koje se temelji na dipolnom momentu vodikovog oksida. Zahvaljujući njegovoj prisutnosti, molekule mogu na sebe pričvrstiti mnoge druge tvari, ione i zadržati ih. Tako nastaju suradnici, klatrati i druga udruženja.
  3. Redoks svojstva. Kao univerzalno otapalo, katalizator i suradnik, voda je sposobna djelovati s mnogim jednostavnim i složenim spojevima. Kod nekih djeluje kao oksidans, kod drugih - obrnuto. Kao redukcijski agens reagira s halogenima, solima, nekim manje aktivnim metalima i s mnogim organskim tvarima. Organska kemija proučava najnovije transformacije. Voda i njezina svojstva, posebice kemijska, pokazuju koliko je univerzalna i jedinstvena. Kao oksidacijsko sredstvo, reagira s aktivnim metalima, nekim binarnim solima, mnogim organskim spojevima, ugljikom i metanom. Uopće kemijske reakcije uz sudjelovanje ove tvari zahtijevaju odabir određenih uvjeta. O njima će ovisiti ishod reakcije.
  4. Biokemijska svojstva. Voda je sastavni dio svih biokemijskih procesa u tijelu, otapalo, katalizator i medij.
  5. Interakcija s plinovima do stvaranja klatrata. Obična tekuća voda može apsorbirati čak i kemijski neaktivne plinove i smjestiti ih unutar šupljina između molekula unutarnje strukture. Takvi se spojevi obično nazivaju klatrati.
  6. S mnogim metalima, vodikov oksid stvara kristalne hidrate, u koje je uključen nepromijenjen. Na primjer, bakar sulfat (CuSO 4 * 5H 2 O), kao i obični hidrati (NaOH * H 2 O i drugi).
  7. Vodu karakteriziraju reakcije spojeva u kojima nastaju nove klase tvari (kiseline, lužine, baze). Nisu redoks.
  8. Elektroliza. Pod utjecajem električne struje molekula se raspada na svoje sastavne plinove - vodik i kisik. Jedan od načina njihova dobivanja je u laboratoriju i industriji.

S gledišta Lewisove teorije, voda je slaba kiselina i slaba baza u isto vrijeme (amfolit). Odnosno, možemo govoriti o određenoj amfoternosti u kemijskim svojstvima.

Voda i njena blagotvorna svojstva za živa bića

Teško je precijeniti važnost koju vodikov oksid ima za sva živa bića. Uostalom, voda je sam izvor života. Poznato je da bez njega čovjek ne bi mogao živjeti ni tjedan dana. Voda, njena svojstva i značaj su jednostavno kolosalni.

  1. Univerzalno je otapalo, odnosno sposobno otapati i organske i anorganske spojeve, djelujući u živim sustavima. Zato je voda izvor i medij za odvijanje svih katalitičkih biokemijskih transformacija, pri čemu nastaju složeni vitalni kompleksni spojevi.
  2. Sposobnost stvaranja vodikovih veza čini ovu tvar univerzalnom u podnošenju temperatura bez promjene agregatnog stanja. Da nije tako, onda bi se pri najmanjem smanjenju stupnjeva pretvorilo u led u živim bićima, uzrokujući smrt stanica.
  3. Čovjeku je voda izvor svih osnovnih kućanskih dobara i potreba: kuhanje, pranje, čišćenje, kupanje, kupanje i plivanje itd.
  4. Industrijska postrojenja (kemijska, tekstilna, inženjerska, prehrambena, rafinerija nafte i druga) ne bi mogla obavljati svoj rad bez sudjelovanja vodikovog oksida.
  5. Od davnina se vjerovalo da je voda izvor zdravlja. Bio je i danas se koristi kao ljekovito sredstvo.
  6. Biljke ga koriste kao glavni izvor prehrane, zahvaljujući kojem proizvode kisik, plin koji omogućuje postojanje života na našem planetu.

Možemo navesti još desetke razloga zašto je voda najrasprostranjenija, najvažnija i najpotrebnija tvar za sve žive i umjetno stvorene objekte. Naveli smo samo one najočitije, glavne.

Hidrološki ciklus vode

Drugim riječima, to je njegov ciklus u prirodi. Vrlo važan proces koji nam omogućuje stalno obnavljanje nestajućih zaliha vode. Kako se to događa?

Tri su glavna sudionika: podzemne (ili podzemne) vode, površinske vode i Svjetski ocean. Važna je i atmosfera koja se kondenzira i proizvodi oborine. Također aktivni sudionici u procesu su biljke (uglavnom drveće), sposobne apsorbirati ogromne količine vode dnevno.

Dakle, proces se događa kako slijedi. Podzemna voda ispunjava podzemne kapilare i teče prema površini iu Svjetski ocean. Biljke zatim apsorbiraju površinsku vodu i transpiriraju u okoliš. Isparavanje se također događa iz golemih područja oceana, mora, rijeka, jezera i drugih vodenih tijela. Što voda radi kad jednom uđe u atmosferu? Kondenzira se i vraća natrag u obliku oborina (kiša, snijeg, tuča).

Da se ti procesi nisu dogodili, zalihe vode, posebice pitke vode, odavno bi nestale. Zbog toga ljudi posvećuju veliku pozornost zaštiti i normalnom hidrološkom ciklusu.

Pojam teške vode

U prirodi vodikov oksid postoji kao mješavina izotopologa. To je zbog činjenice da vodik tvori tri vrste izotopa: protij 1 H, deuterij 2 H, tricij 3 H. Kisik, pak, također ne zaostaje i tvori tri stabilna oblika: 16 O, 17 O, 18 O. Zbog toga ne postoji samo obična protijska voda sastava H 2 O (1 H i 16 O), već i deuterij i tricij.

Istovremeno, strukturno i oblikno stabilan je deuterij (2H) koji ulazi u sastav gotovo svih prirodnih voda, ali u malim količinama. To je ono što oni nazivaju teškim. Nešto se razlikuje od normalnog ili laganog u svim aspektima.

Tešku vodu i njezina svojstva karakterizira nekoliko točaka.

  1. Kristalizira na temperaturi od 3,82 0 C.
  2. Vrenje se opaža na 101,42 0 C.
  3. Gustoća je 1,1059 g/cm3.
  4. Kao otapalo je nekoliko puta lošiji od lake vode.
  5. ima kemijska formula D2O.

Prilikom provođenja pokusa koji pokazuju utjecaj takve vode na žive sustave, ustanovljeno je da samo neke vrste bakterija mogu živjeti u njoj. Trebalo je vremena da se kolonije prilagode i aklimatiziraju. No, prilagodivši se, sve su vitalno potpuno obnovili važne funkcije(razmnožavanje, ishrana). Osim toga, čelik je vrlo otporan na zračenje. Pokusi na žabama i ribama nisu dali pozitivan rezultat.

Suvremena područja primjene deuterija i od njega nastale teške vode su nuklearna i nuklearna energija. Takva se voda može dobiti u laboratorijskim uvjetima običnom elektrolizom - nastaje kao nusproizvod. Sam deuterij nastaje tijekom opetovanih destilacija vodika u posebnim uređajima. Njegova se upotreba temelji na njegovoj sposobnosti da uspori fuziju neutrona i protonske reakcije. Upravo su teška voda i izotopi vodika osnova za stvaranje nuklearne i vodikove bombe.

Eksperimenti o korištenju deuterijske vode od strane ljudi u malim količinama pokazali su da se ona ne zadržava dugo - potpuno povlačenje uočeno je nakon dva tjedna. Ne može se koristiti kao izvor vlage za život, ali njegov tehnički značaj je jednostavno ogroman.

Otopljena voda i njezina upotreba

Od davnina su svojstva takve vode ljudi prepoznavali kao ljekovita. Odavno je primijećeno da kada se snijeg otopi, životinje pokušavaju piti vodu iz nastalih lokvi. Kasnije su pažljivo proučavani njegova struktura i biološki učinci na ljudski organizam.

Otopljena voda, njene karakteristike i svojstva su u sredini između obične lake vode i leda. Iznutra ga ne tvore samo molekule, već skup klastera formiranih od kristala i plina. To jest, unutar šupljina između strukturnih dijelova kristala nalaze se vodik i kisik. Općenito, struktura otopljene vode slična je strukturi leda - struktura je sačuvana. Fizička svojstva takvog vodikovog oksida malo se mijenjaju u usporedbi s konvencionalnim. Međutim, biološki učinak na tijelo je odličan.

Kada se voda zamrzne, prvi dio se pretvara u led, a teži dio - to su izotopi deuterija, soli i nečistoće. Stoga ovu jezgru treba ukloniti. Ali ostalo je čista, strukturirana i zdrava voda. Kakav je učinak na tijelo? Znanstvenici iz Donjeckog istraživačkog instituta nazvali su sljedeće vrste poboljšanja:

  1. Ubrzanje procesa oporavka.
  2. Jačanje imunološkog sustava.
  3. Kod djece se nakon udisanja ove vode obnavljaju i liječe prehlade, nestaju kašalj, curenje iz nosa itd.
  4. Poboljšava se disanje, stanje grkljana i sluznice.
  5. Povećava se opća dobrobit osobe i aktivnost.

Danas postoji niz pristaša liječenja otopljenom vodom koji pišu svoje pozitivne kritike. Međutim, postoje znanstvenici, uključujući i liječnike, koji ne podržavaju ove stavove. Vjeruju da od takve vode neće biti štete, ali je i mala korist.

energija

Zašto se svojstva vode mogu promijeniti i obnoviti pri prijelazu u različita agregatna stanja? Odgovor na ovo pitanje je sljedeći: ovaj spoj ima vlastitu informacijsku memoriju, koja bilježi sve promjene i dovodi do obnove strukture i svojstava u pravo vrijeme. Bioenergetsko polje kroz koje prolazi dio vode (one što dolazi iz svemira) nosi snažan naboj energije. Ovaj obrazac se često koristi u liječenju. Međutim, s medicinskog stajališta, ne može svaka voda imati blagotvoran učinak, uključujući i informativni.

Strukturirana voda - što je to?

To je voda koja ima malo drugačiju strukturu molekula, položaj kristalne rešetke(isto kao što se vidi u ledu), ali je još uvijek tekućina (talina je također ove vrste). U ovom slučaju, sastav vode i njezina svojstva, sa znanstvenog gledišta, ne razlikuju se od onih karakterističnih za obični vodikov oksid. Stoga strukturirana voda ne može imati takvu širinu terapeutski učinak, što joj pripisuju ezoteričari i pristaše alternativne medicine.

Vodikov oksid (H 2 O), svima nama mnogo poznatiji pod imenom „voda“, bez pretjerivanja je glavna tekućina u životu organizama na Zemlji, jer se sve kemijske i biološke reakcije odvijaju uz sudjelovanje vodi ili u otopinama.

Voda je druga najvažnija tvar za ljudski organizam, nakon zraka. Osoba može živjeti bez vode najviše 7-8 dana.

Čista voda u prirodi može postojati u tri agregatna stanja: kruto - u obliku leda, tekuće - sama voda, u plinovitom - u obliku pare. Nijedna druga tvar ne može se pohvaliti takvom raznolikošću agregatnih stanja u prirodi.

Fizikalna svojstva vode

  • na br. - to je tekućina bez boje, mirisa i okusa;
  • voda ima visok toplinski kapacitet i nisku električnu vodljivost;
  • talište 0°C;
  • vrelište 100°C;
  • najveća gustoća vode pri 4°C je 1 g/cm 3 ;
  • voda je dobro otapalo.

Struktura molekule vode

Molekula vode sastoji se od jednog atoma kisika, koji je povezan s dva atoma vodika, dok O-H spojevi tvore kut od 104,5°, dok su zajednički elektronski parovi pomaknuti prema atomu kisika, koji je više elektronegativan u odnosu na atome vodika, stoga se na atomu kisika stvara djelomični negativni naboj, odnosno pozitivan naboj. atomi vodika. Stoga se molekula vode može smatrati dipolom.

Molekule vode mogu međusobno stvarati vodikove veze privlačeći ih suprotno nabijeni dijelovi (vodikove veze na slici su prikazane točkastim linijama):

Stvaranje vodikovih veza objašnjava veliku gustoću vode, njezino vrelište i talište.

Broj vodikovih veza ovisi o temperaturi – što je temperatura viša, to se stvara manje veza: u vodenoj pari postoje samo pojedinačne molekule; u tekućem stanju nastaju asocijati (H 2 O) n, svaka molekula vode povezana je sa susjednim molekulama pomoću četiri vodikove veze.

Kemijska svojstva vode

Voda "voljno" reagira s drugim tvarima:

  • Voda reagira s alkalijskim i zemnoalkalijskim metalima pri nultim uvjetima: 2Na+2H 2 O = 2NaOH+H 2
  • Voda reagira s manje aktivnim metalima i nemetalima samo pri visokim temperaturama: 3Fe+4H 2 O=FeO → Fe 2 O 3 +4H 2 C+2H 2 O → CO 2 +2H 2
  • s bazičnim oksidima na br. voda reagira pri čemu nastaju baze: CaO+H 2 O = Ca(OH) 2
  • s kiselim oksidima na br. voda reagira stvarajući kiseline: CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3
  • voda je glavni sudionik u reakcijama hidrolize (za više detalja vidi Hidroliza soli);
  • voda sudjeluje u reakcijama hidratacije spajajući organske tvari dvostrukim i trostrukim vezama.

Topljivost tvari u vodi

  • visoko topljive tvari - više od 1 g tvari otapa se u 100 g vode pri standardnim uvjetima;
  • slabo topljive tvari - 0,01-1 g tvari otapa se u 100 g vode;
  • praktički netopljive tvari - u 100 g vode otapa se manje od 0,01 g tvari.

U prirodi nema potpuno netopljivih tvari.

voda - najunikatniju tvar, osnova svih živih organizama na planetu. Može poprimiti različite oblike i biti u tri stanja. Koja su glavna fizikalna i kemijska svojstva vode? To su oni o kojima će se raspravljati u našem članku.

Voda je...

Voda je najčešći anorganski spoj na našem planetu. Fizikalna i kemijska svojstva vode određena su sastavom njezinih molekula.

Dakle, struktura molekule vode sadrži dva atoma vodika (H) i jedan atom kisika (O). U normalnim uvjetima vanjsko okruženje To je tekućina bez okusa, mirisa i boje. Voda može postojati i u drugim stanjima: u obliku pare ili u obliku leda.

Više od 70% našeg planeta prekriveno je vodom. Štoviše, oko 97% nalazi se u morima i oceanima, tako da većina nije prikladna za ljudsku prehranu. Naučit ćete dalje o osnovnim kemijskim svojstvima vode za piće.

Voda u prirodi i ljudskom životu

Voda je bitna komponenta svakog živog organizma. Konkretno, ljudsko tijelo, kao što je poznato, sastoji se od više od 70% vode. Štoviše, znanstvenici sugeriraju da je u tom okruženju nastao život na Zemlji.

Voda se nalazi (u obliku vodene pare ili kapljica) u različitim slojevima atmosfere. Iz atmosfere dospijeva na zemljinu površinu u obliku kiše ili drugih oborina (snijeg, rosa, tuča, mraz) procesima kondenzacije.

Voda je predmet istraživanja niza znanstvenih disciplina. Među njima su hidrologija, hidrografija, hidrogeologija, limnologija, glaciologija, oceanologija i druge. Sve ove znanosti, na ovaj ili onaj način, proučavaju kako fizikalna tako i kemijska svojstva vode.

Ljudi aktivno koriste vodu u svojim gospodarskim aktivnostima, a posebno:

  • za uzgoj usjeva;
  • u industriji (kao otapalo);
  • u energetici (kao rashladno sredstvo);
  • za gašenje požara;
  • u kuhanju;
  • u farmaciji i tako dalje.

Naravno, kako bi se ova tvar učinkovito koristila u gospodarska djelatnost, treba detaljno proučiti kemijska svojstva vode.

Vrste vode

Kao što je gore navedeno, voda u prirodi može biti u tri stanja: tekuće (zapravo voda), kruto (kristali leda) i plinovito (para). Također može poprimiti bilo koji oblik.

Postoji nekoliko vrsta vode. Dakle, ovisno o sadržaju Ca i Na kationa, voda može biti:

  • teško;
  • mekan.
  • svježe;
  • mineral;
  • slan.

U ezoteriji i nekim religijama postoji voda:

  • mrtav;
  • živ;
  • sveta.

U kemiji postoje i pojmovi kao što su destilirana i deionizirana voda.

Formula vode i njen biološki značaj

Vodikov oksid je ono što kemičari nazivaju ovu tvar. Formula vode je: H 2 O. To znači da se ovaj spoj sastoji od jednog atoma kisika i dva atoma vodika.

Jedinstvena kemijska svojstva vode odredila su njezinu iznimnu ulogu za život živih organizama. Upravo zahvaljujući vodi postoji biološki život na našem planetu.

Najjedinstvenije svojstvo vode je to što savršeno otapa veliki broj drugih tvari (i organskih i anorganskih). Važna posljedica ove značajke je da se sve kemijske reakcije u živim organizmima odvijaju prilično brzo.

Osim toga, zahvaljujući jedinstvena svojstva voda, postoji u tekućem stanju u iznimno širokom rasponu temperatura.

Fizikalna svojstva vode

Zahvaljujući jedinstvenim vodikovim vezama, voda je u standardnim uvjetima okoline u tekućem stanju. To objašnjava izuzetno visoko vrelište vode. Da molekule tvari nisu povezane ovim vodikovim vezama, tada bi voda ključala na +80 stupnjeva, a smrzavala se na -100 stupnjeva.

Voda ključa na +100 stupnjeva Celzija, a smrzava se na nula stupnjeva. Istina, pod određenim, specifičnim uvjetima, može se početi smrzavati čak i na pozitivnim temperaturama. Kada se voda smrzne, povećava se volumen (zbog smanjenja gustoće). Usput, ovo je gotovo jedina tvar u prirodi koja ima takvo fizičko svojstvo. Osim vode, jedino što se širi smrzavanjem su bizmut, antimon, germanij i galij.

Tvar također karakterizira visoka viskoznost, kao i prilično jaka površinska napetost. Voda je izvrsno otapalo za polarne tvari. Treba također znati da voda vrlo dobro provodi struju. Ova značajka se objašnjava činjenicom da voda gotovo uvijek sadrži veliki broj iona soli otopljenih u njoj.

Kemijska svojstva vode (8. razred)

Molekule vode imaju izuzetno visoku polarnost. Stoga se ova tvar u stvarnosti sastoji ne samo od jednostavnih molekula tipa H 2 O, već i od složenih agregata (formula - (H 2 O) n).

Kemijski, voda je vrlo aktivna; reagira s mnogim drugim tvarima, čak i kada normalne temperature. U interakciji s oksidima alkalnih i zemnoalkalijskih metala stvara baze.

Voda je također sposobna otopiti širok raspon kemikalije- soli, kiseline, baze, neki plinovi. Zbog ovog svojstva često se naziva univerzalnim otapalom. Sve tvari, ovisno o tome otapaju li se u vodi ili ne, obično se dijele u dvije skupine:

  • hidrofilni (dobro se otapa u vodi) - soli, kiseline, kisik, ugljični dioksid itd.;
  • hidrofobni (slabo topljivi u vodi) - masti i ulja.

Voda također ulazi u kemijske reakcije s nekim metalima (primjerice, natrijem), a također sudjeluje u procesu fotosinteze u biljkama.

Zaključno...

Voda je najčešća anorganska tvar na našem planetu. Nalazimo ga gotovo posvuda: na zemljinoj površini i u njezinoj unutrašnjosti, u plaštu i u stijene ah, u visokim slojevima atmosfere pa i u svemiru.

Kemijska svojstva vode određena su njezinim kemijskim sastavom. Pripada skupini kemijski djelatne tvari. Voda je u interakciji s mnogim tvarima

S fizikalno-kemijskog gledišta voda (H2O) je tekućina bez boje, okusa i mirisa, s vrelištem od 100 °C, a na 0 °C prelazi u led. Voda je dio mnogih minerala i stijena i prisutna je u tlu. Na Zemljinoj površini ima 1,39x1018 tona vode, a nešto manje u atmosferi - 1,3x1013 tona Svi živi organizmi na Zemlji sadrže vodu (od 45 do 98%).

Količina vode u čovjeku nije stalna. Što je osoba mlađa, to je više "vodenasta". U maternici je fetus gotovo jedna čvrsta tekućina - 80-90%, novorođenče je mnogo gušće - oko 70% vode, kod prosječnog tinejdžera i mladiću 65% vode, do starosti se “smanjimo” za 20 posto.

Jači spol je tvrđi od slabijeg - prema istraživanjima fiziologa, s istom građom kod muškaraca udio kostura u ukupnoj masi veći je nego kod žena.

Ljudi s prekomjernom tjelesnom težinom su “tanji” od mršavih jer masno tkivo nakuplja vodu. Sjedilački način života pridonosi stagnaciji tekućine, a stajaća voda nije ništa drugačija dobar sastav a energija ni u prirodi ni u čovjeku. Nakupljanje stajaće tekućine u tijelu dovodi do "močvarnog" tijela i razvoja razne bolesti. Stalna promjena vodenog okoliša ključ je zdravlja i dobrobiti.

U tijelu voda obavlja mnoge funkcije: čisti ga od raznih toksina, proizvoda propadanja stanica, a za to sama mora biti čista, odnosno ne sadržavati elemente štetne za naše tijelo. U isto vrijeme, umjetno pročišćena voda I djelomično gubi svoja korisna svojstva za tijelo. Uostalom, sve korisne tvari apsorbiraju samo u obliku otopine, a najvažnije tjelesne tekućine su otopine raznih organskih i anorganskih elemenata i spojeva u vodi. Posao živčani sustav na temelju prijenosa živčanih impulsa, a to se događa uz pomoć elektrolita - iona kalija, natrija, magnezija, klora itd., koji se nalaze u vodi. Glukoza - glavni izvor energije hrane - ulazi u svaki organ ljudsko tijelo, otapanje u krvi. Stoga je voda glavni kemijski element u ljudsko tijelo, kako količinski tako i vrijednosno.

Termoregulacija tijela uvelike ovisi o vodi; ona mu omogućuje prilagodbu na promjene temperature okruženje. Povećanje temperature pojačava isparavanje vode s površine tijela i ono se hladi. Naglo snižavanje temperature zraka smanjuje isparavanje vode, a toplina se zadržava u tijelu. Gubitak velika količina voda (isparavanjem, kao posljedica povraćanja, proljeva) narušava stalnost unutarnjeg okoliša (soli se gube zajedno s vodom), stoga normalno funkcioniranje tijelo je nezamislivo bez održavanja ravnoteže vode i soli.

Važno je voditi računa o količini vode ne samo unesene u tijelo, već i izlučene. Ako je količina izlučene vode manja od unesene količine, to može ukazivati ​​na pogoršanje funkcije bubrega ili kardiovaskularno zatajenje.

Na temelju kemijski sastav prirodne vode se dijele na dvije velike skupine: slatka voda i morska voda. Prirodno svježa voda, koji sadrži povećanu količinu mineralnih soli, plinova, raznih kemijski elementi, obično tzv mineralna voda. Prema zapažanjima japanskih znanstvenika, svojstva vode mogu utjecati na formiranje fetusa tijekom začeća. Oni sugeriraju da višak lužina u vodi za piće dovodi do rađanja pretežno dječaka, a prevlast kiselina - djevojčica.

Promjena kemijskog i fizičkog stanja vode, njezine električne vodljivosti dovodi do promjene u metabolizmu, pospješujući ili usporavajući tijek biokemijskih reakcija. Slične se transformacije opažaju u otopljenoj, magnetiziranoj vodi i u vodi dobivenoj elektrolizom. Učinak ionizirane vode na tijelo posljednjih godina se intenzivno proučava. Na temelju činjenice da biljna hrana alkalizira tijelo (a to ima blagotvoran učinak na fiziološke funkcije), može se očekivati ​​da i negativno nabijena voda, koja ima alkalna svojstva, povoljno djeluje na organizam. Pokusi na životinjama i promatranja na ljudima potvrđuju ove pretpostavke.

U Indiji ih ima raznih vodeni tretmani propisivani su pacijentima i za vanjske i unutarnje bolesti. Liječenje dijaforezom bilo je vrlo često kod oticanja lica, udova, opće vodene bolesti te u svim slučajevima kada je tijelo bolesnika bilo prenapunjeno vlagom i vlagom. Popularni su bili trljanje, kupke, fumigacija parom, grijaći oblozi, vrući mokri i suhi oblozi. Na kožne bolesti, osobito ako su bili praćeni svrbežom, bolesnici su se kupali u umjetnim sumpornim kupkama ili prirodnim mineralnim izvorima.

Uglavnom, svaka prirodna voda može se koristiti za liječenje ako nije zatrovana ljudskim otpadnim produktima, jer njezina svojstva nisu ograničena na fizičku razinu. Voda je puna mnogih misterija. Ima svojstvo fiksiranja biopolja, snimanja i pohranjivanja rezultata utjecaja ovog biopolja. Stoga se njegova svojstva mogu mijenjati ovisno o informacijama primljenim od okolnih živih i neživih objekata.

Memorija vode može se koristiti za liječenje. Da biste to učinili, potreban vam je lijek (tableta, pilula, ljekovito bilje) staviti u epruvetu ili tikvicu i promućkati u vodi ulivenoj u staklenu ili glinenu posudu. Ova voda se koristi kao lijek, jer se u njoj snimaju vibracije lijek. Istodobno se možete riješiti alergija na lijekove.

Voda je osnova života na Zemlji, bez životvorne vlage ni jedno živo biće u prirodi ne može dugo živjeti. Svojstva vode vrlo su raznolika, zahvaljujući čemu je uspjela pronaći najširu primjenu na našem planetu. Upoznajmo se s najvažnijim svojstvima vode.

Uvjeti vode

Svi su navikli na činjenicu da je voda prozirna tekućina, bez boje i okusa. Međutim, može biti u tri države :

  • tekućina ;
  • teško (led);
  • plinoviti (vodena para).

Stanje vode izravno ovisi o temperaturi. Ako je vani toplo, tada je voda tekuća, na velikoj hladnoći (manje od 0C) voda se smrzava i pretvara u led, a kada proključa (više od 100C), počinje isparavati u zrak.

Riža. 1. Led.

Sposobnost vode da promijeni svoje stanje pod utjecajem temperature objašnjava tako važan proces kao što je ciklus vode u prirodi.

Jedno od važnih svojstava tekuće vode je njezina sposobnost otapanja mnogih tvari. Razni kristali (sol, šećer), lužine (sapun) lako se otapaju u vodi. Ali, recimo, ne može se nositi s uljem ili kamenjem.

Stupanj prozirnosti može biti vrlo različit. Na primjer, u bistroj planinskoj rijeci možete vidjeti dno s pijeskom i kamenjem, u akvariju možete promatrati šarene ribe. Čak i ako skuhate čaj, voda će i dalje zadržati svoju prozirnost, a možete vidjeti dno šalice.

TOP 4 artiklakoji čitaju uz ovo

Riža. 2. Prozirnost vode.

Ali ako u vodi ima previše stranih nečistoća, ona postaje mutna. Razbijanjem pijeska na dnu rijeke ili dodavanjem pekmeza ili mlijeka u čaj neće ostati ništa od nekadašnje prozirnosti.

To znači da prozirnost vode izravno ovisi o njezinoj čistoći.

Boja i miris vode

Koje je boje čista voda? Ovo jednostavno pitanje mnoge može zbuniti. Ali zapravo, voda uopće nema boju - bezbojna je.

Ali što je s morima i oceanima, rijekama i jezerima, jer voda u njima svjetluca u svim nijansama plave, plave i zelene. Stvarno čisto čista voda jednostavno odražava boje koje ga okružuju. Zagrabite li šakom azurne morske vode, ona će biti bezbojna.

Voda je apsolutno neutralna što se tiče aroma: čista voda ne miriše ni na što.

Voda i struja

Svako dijete treba znati da tamo gdje ima vode nema mjesta električnim aparatima! Voda jako dobro provodi struju, a ako dospije u utičnicu ili na uključeni električni uređaj može doći do nezgode - teškog strujnog udara. U nekim slučajevima može dovesti i do smrti.

Zato treba biti vrlo oprezan i paziti da električni uređaji budu što dalje od vode.

Fluidnost vode

U svom tekućem stanju voda je sposobna teći. Teče u rijekama i potocima, iz slavine ili preokrenute boce.

Sposobnost vode da poprimi oblik posude u kojoj se nalazi naziva se fluidnost. Bez obzira na to gdje se ulijeva, bila to šalica, zamršena uska vaza ili kanister, voda će uvijek savršeno pratiti obrise posude.

Riža. 3. Voda u posudi.

Kada se voda smrzne, ona raste u volumenu. Ovo je nešto što trebate imati na umu prije nego što odlučite staviti bocu vode u zamrzivač. Postupno se pretvarajući u led, voda može razbiti posudu: plastična bocaće prsnuti, a stakleni će se razbiti u mnogo krhotina.

Tablica "Svojstva vode"

Svojstva

Tekućina

Čvrsto

plinoviti

Bezbojan

Led nema boju, snijeg je bijel

Bezbojan

Transparentnost

Transparentan

Led je proziran, snijeg nije proziran

Transparentan

Namazi

Led ima oblik, snijeg nema.

Nema formu

Temperatura vrenja

Temperatura smrzavanja

Topi se na 0C

Kod hlađenja - voda

Što smo naučili?

Proučavajući temu "Svojstva vode" prema programu 3. razreda svijeta oko nas, saznali smo koja osnovna svojstva ima voda. Njihovo pažljivo proučavanje nužno je za unapređenje i razvoj ljudske gospodarske djelatnosti.

Test na temu

Ocjena izvješća

Prosječna ocjena: 4.7. Ukupno primljenih ocjena: 489.