Вода и атом

#водаиатом

 

При поддержке Госкорпорации «Росатом»
и Общественного совета Госкорпорации

Цель номинации – поддержка деятельности талантливых школьников и педагогов в сфере охраны и восстановления водных ресурсов, в том числе, развития общественного экологического мониторинга, а также разработке программ устойчивого развития территорий, на которых функционируют атомные объекты (территорий присутствия ГК «Росатом»).

Участники номинации – учащиеся средних образовательных учреждений (школ, лицеев, гимназий, колледжей, училищ, техникумов) из регионов Российской Федерации, на территории которых расположены объекты атомной отрасли.

В рамках номинации АНО «Институт консалтинга экологических проектов» проводит мероприятия, способствующие как поддержке инициатив и повышению уровня проектной деятельности школьников, так и формированию школьных и педагогических неформальных экспертных сообществ для разработки программ общественного мониторинга окружающей среды и экологически устойчивого развития территорий присутствия ГК «Росатом». 

Организаторы региональных этапов Российского национального юниорского водного конкурса в сотрудничестве с Информационными центрами по атомной энергии в регионах вовлекают школьников, участвующих в Конкурсе, в информационно-просветительские программы центров.

Приветствуются проекты школьников, направленные на охрану и восстановление водных объектов в районах расположения действующих и строящихся предприятий атомной отрасли.

 

Участникам Российского национального юниорского водного конкурса из регионов присутствия объектов атомной отрасли при подготовке проектов рекомендуем познакомиться с материалами специалистов  по приоритетным направлениям для атомной отрасли. 

Строение молекулы водяного пара: атомы воды

Молекулы водяного пара

Молекулы водяного пара, попав на такое вещество, удерживаются на них силами сцепления. Как только на такую пылинку осядут пары воды, сразу образуется капелька достаточно больших размеров. Давление паров около нее будет лишь очень мало отличаться от давления паров у плоской поверхности, и капелька будет расти при очень малом пересыщении.

Молекулы водяного пара при перемещении под влиянием градиента упругости через толщу ограждения, попадая в сферу действия молекулярных сил материала ограждения, сорбируются на поверхности зерен или пор и образуют газовую или жидкостную пленку тех или иных размеров, отличающуюся по свойствам от обычной свободной воды.

Если водяной пар по обеим поверхностям ограждения длительное время сохраняет свою температуру и давление, то по всей толще ограждающей конструкции установится равновесное состояние. Количество сорбирующегося водяного пара в каждом сечении при этом зависит от температуры пара и его давления в этом сечении.

Молекула водяного пара имеет три колебательных степени свободы, из которых две относятся к растяжению связей и одна — к изменению угла связи.

Колебательная составляющая теплоемкости для каждой температуры вычислена ниже для основного волнового числа, равного 3700 см 1, относящегося к растяжению связи О — Н, и волнового числа 600cM — 1, относящегося к изменению угла связи.

Молекула водяного пара Н20 сильно полярна, молекула окиси углерода СО обладает слабой полярностью. В расчетах диффузии полярность ю молекулы СО можно пренебречь, поэтому выше данная молекула отнесена к неполярным.

Адсорбируя молекулы водяного пара, эти ядра покрываются мономолекулярной пленкой воды, уподобляясь, таким образом, водяным капелькам достаточно крупного размера. Особенно активно действуют в этом отношении электрически заряженные ядра конденсации ( атмосферные ионы) и гигроскопические растворимые в воде ядра.

Сколько молекул водяного пара находится в сосуде.

Количество молекул водяного пара, адсорбированных из воздуха частицами материала, характеризует его гигроскопическую влажность. Последняя определяется из доведенной до воздушно-сухого состояния навески, т.е. высушенной при комнатных условиях.

Цеолиты адсорбируют молекулы водяного пара, двуокиси углерода, сероводорода, аммиака и др. Синтетический цеолит марки СаА — 5 является также сорбентом окиси углерода.

Оценим прочность молекул водяного пара. Величина АН для той же реакции ( 2) составляет — 221 2 ккал, откуда свободная энергия образования молекул Н30 из элементов AF — 206 8 жал / моль. В данном случае поправка TAS невелика по сравнению с теплотой диссоциации, и значение AF близко к АН.

Во влажном воздухе молекулы водяного пара захватывают электроны, образуя утяжеленные ионы. Подвижность связанного электрона резко уменьшается, и его ионизирующая способность пропадает. Поэтому с увеличением влажности электрическая прочность промежутка увеличивается, так как количество связанных электронов становится больше.

Херцберга, в молекуле водяного пара равно 0 0956 нм.

Они предположили, что молекула водяного пара разрушается на поверхности углерода на атом водорода и гидроксильный радикал, которые быстро хемосорбируются на соседних углеродных центрах. Далее, водородный атом хемосор-бированного радикала гидроксила, соединяясь с атомом водорода на соседнем центре углерода, покидает поверхность в виде молекулы водорода.

Они предположили, что молекула водяного пара разлагается на поверхности угля на атом водорода и гидроксильный радикал, которые быстро хемосор-бируются на смежных участках поверхности. Вслед за этим атом водорода на хемосорбированном гидроксильном радикале присоединяет атом водорода на смежном участке поверхности угля и удаляется с поверхности в виде молекулы водорода.

Вода, её состав, строение молекулы, физические и химические свойства

(разложение, отношение к натрию, оксидам кальция, серы(IV)). Основные загрязнители природной воды, очистка природных и сточных вод.

В состав молекулы воды входят два атома водорода и один атом кислорода, атомы связаны ковалентной полярной связью, валентный угол составляет 104,5о.

Говорят, молекула воды является диполем. Н · + · О · + · Н ® Н ·· О ·· Н.

Вода – бесцветная летучая жидкость, в толстом слое – голубая, без запаха, плотность – 1г/см3(при 40С), tпл. = 00С, tкип. = 1000С.

вода является хорошим растворителем.

Формула воды

При пропускании через подкисленный раствор электрического тока вода разлагается на простые вещества: кислород и водород: 2Н2О

2Н2 + О2.

Вода вступает во взаимодействие со щелочными и щелочноземельными металлами при обычных условиях, при этом в молекуле воды один атом водорода замещается на атом металла и образуются щёлочь и водород. Реакция протекает с выделением большого количества теплоты.

2Na + 2h3O = 2NaOH + h3

При взаимодействии основныхоксидов с водой образуется щёлочь. Например, при взаимодействии оксида кальция (негашёной извести) с водой образуется гидроксид кальция (гашёная известь): CaO + h3O = Ca(OH)2.

Кислотныеоксиды растворяются в воде с образованием кислот, например, оксид серы(IV) при растворении в воде образует сернистую кислоту: SO2 + h3O = h3SO3.

Очистка природных вод (для бытовых нужд)

Загрязнителями природных вод являются ядовитые отходы, которые в течение многих лет захоранивались в шахтах и скважинах и продолжают захораниваться сейчас, подземные хранилища нефти и продуктов её переработки, пестициды, применяемые в сельском хозяйстве.

Главным и постоянным загрязнителем природных вод являются сточные воды, которые текут из городов, с заводов, шахт, сельских ферм. Они образуются разными путями, но в общем-то у все у них один и тот же путь – в ближайшую реку или озеро или море.

Органическиезагрязнители из сточных вод способны вызвать цепную реакцию, которая лишает воду нормального содержания кислорода, быть ядовитыми для организмов, живущих в воде и способствовать развитию менее желательных видов и захвату ими господствующего положения.

Азот и фосфор, содержащиеся в сточных водах вызывают бурный рост микроскопических водных растений, что приводит к явлению «цветения» воды и постепенному заболачиванию водоёма. Борьба с загрязнением воды – это комплекс методов очистки сточных вод до такой степени, чтобы их сбрасывание в природные воды не вызывало проблем.

Сточные воды подлежат очистке перед сбросом их в природные водные источники. Сначала они проходят через систему решёток и сеток, затем попадают в песколовку, затем в отстойник – первичная очистка – очистка от различных размеров нерастворимых примесей.

Вторичная очистка – удаление растворённых примесей – это биохимическая очистка, при этом используются микроорганизмы и бактерии, разрушающие органические вещества.

Третичная очистка сточных вод проводится для  удаления из неё соединений азота и фосфора.

Соединения фосфора удаляют путём осаждения их солями железа, алюминия и известью. Соединения азота удаляют с помощью специальных штаммов микроорганизмов. Последним этапом в очистке сточных вод является её хлорирование.

В 1872 году было обнаружено, что фильтрование воды через слой песка является хорошим способом её очистки и делает её относительно безопасной для питья. Песчаные фильтры также эффективны для удаления из воды болезнетворных микроорганизмов (холеры, брюшного тифа, дизентерии).

Уже в начале 20-го века в практику было введено химическое «обеззараживание» воды посредством хлора или его соединений.

При очистке природных вод используют аэрацию (для удаления запаха), активированный уголь(для обесцвечивания воды и улучшения её вкуса), алюминиевые и железные квасцы (для удаления взвешенных в воде частиц), фильтрование через песчаный фильтр (для удаления из воды бактерий, вирусов и других микроорганизмов), хлорирование (для полного обеззараживания воды).

Альтернативой хлорированию является озонирование воды, но при озонировании не остаётся следов свободного озона и потребитель не может быть уверен в полном уничтожении бактерий и вирусов в воде.

Вода состоит из 11,19% водорода и 88,81% кислорода (соответственно атомному весу водорода 1,008), причем по объему — водорода в 2,00285 раза больше, чем кислорода. Воду Н2О следует считать водородным соединением кислорода, т. е. гидридом, хотя формально ее можно назы­вать и окислом водорода.

Аномалии воды

Как физическое тело вода обнаруживает много осо­бенностей — аномалий, отличающих ее от всех других тел.

Наиболее важны следующие аномалии.

• 1. Плотность воды при повышении температуры от 0 до 4° увеличи­вается. При 4° плотность становится наибольшей и уменьшается только при дальнейшем повышении температуры.
• 2. При замерзании вода резко увеличивает свой объем (почти на 10%). Плотность пресного льда равна 0,91 г/смг. Плотность большинства других тел, кроме висмута и галлия, увеличивается при переходе из жидкого состояния в твердое.

Вода обладает большой удельной теплоемкостью. Плавление льда сопровождается увеличением удельной теплоемкости с 0,49 до 1,009 кал при 0°. Затем теплоемкость воды до температуры 40° уменьшается и только после этого начинает увеличиваться.

По кинетической же теории теплоемкость с повышением температуры должна непрерывно увеличиваться. В связи с этим за единицу тепла — калорию — принимают количество тепла, которое нагревает 1 г чистой воды на 1° в интервале либо от 14°,5 до 15°,5 (15-градусная калория, равная 4,124 абс. джоуля], либо от 19°,5 до 20°,5 (20-градусная калория, равная 4,181 абс. джоуля).

4. Температура замерзания воды понижается при увеличении давле­ния примерно на 1° на каждые 130 атм и достигает минимума (—22°) при давлении 2115 атм.

5. Температура кипения воды равна 100°. Но так как молекула воды построена из атомов водорода, кипящего при —253°, и кислорода, кипя­щего при —180° (при давлении в 1 атм), то температура кипения воды должна была бы лежать в пределах от —100 до —150°.

Лед обладает исключительно большой теплотой плавления, рав­ной 79,4 калорий на грамм, т. е. вода и лед при 0° отличаются по содер­жанию скрытой энергии почти на 80 калорий.

7. Скрытая теплота парообразования также очень велика (539 кало­рий на грамм при температуре 100°).

Ее зависимость от температ Теплоемкость насыщенного пара при температурах до 500° отрицательная. Пар при увеличении давления остается в газообразном состоянии (прозрачным), а при уменьшении давления конденсируется, образуя туман.

Диэлектрическая постоянная воды а = 81 (при 20°). У большинства других тел она находится в пределах от 2 до 3.

10. Коэффициент преломления света в воде тг = 1,3. Между тем как, согласно волновой теории света, он должен был бы быть равным я = -/7= 9.

Все эти аномалии объясняются строением молекулы и особенностями структуры воды. Установлено, что в молекуле воды (Н2О) ядра атомов водорода и кислорода образуют равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным приблизительно 103—106°.

Электронная оболочка представляет собой сферу с радиусом, равным 1,38 X 10~8см. Ее центр совпадает с центром инерции и лежит на высоте треугольника ядра ближе к вершине, занятой кислородом. Электрические связи, удержи­вающие составные части молекулы, очень велики.

Диссоциация (разло­жение) молекулы водяного пара на кислород и водород начинается только при температуре порядка 1400°, но и при температуре 3092° раз­рушается не более 13% молекул.

Молекулы воды обладают, кроме того, большим результирующим электрическим моментом, т. е. создают в электрическом поле сильную поляризацию.

Этим объясняется большая диэлектрическая постоянная воды. Структура самой воды, т. е. собрания водяных молекул, также сложна.

Тяжелая вода

Представления о строении воды еще больше усложни­лись с открытием изотопов кислорода и водорода. Тяжелая вода, пред­ставляющая изотопную разновидность воды, в которой водород частично или полностью заменен тяжелым водородом (D-дейтерий), значительно отличается от обыкновенной воды по физическим свойствам.82 101°42„ наибольшей плот­ ности …………………………………….3°9811°4Диэлектрическая постоянная . .80,5Показатель преломления …. Молекулярный вес ……………………1 ,33300 181 ,32844 20,3

Существует также тяжелокислородная вода, >в которой обыкновенный кислород заменен его тяжелыми изотопами О17 или О18.

Существует, наконец, сверхтяжелая вода, в которой водород заменен радиоактивным изотопом — тритием.

Строение молекулы воды

Вода — драгоценный дар природы, котрую академик Карпинский назвал живой кровью, которая создает жизнь там, где ее не было.

«Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов» (В.И.Вернадский).

Формула воды — Н2О (предложена в 1805 г Гумбольдтом и Гей-Люсаком), т.е. состоит из 1 атома кислорода и 2-х атомов водорода.

1). Молекула воды асимметрична, образует равнобедренный треугольник.

2). Молекула воды обладает полярностью, поэтому является электрическим диполем.

3). Молекулярная структура воды: вода находится в трех состояниях и осуществляет фазовые переходы.

Гидроль (пар) — состоит из одиночных молекул Н2О, поэтому водородные связи не реализуются; (Н2О)

Дигидроль (жидкость) — строение как у льда, а пустоты заполнены одиночными молекулами; (2Н2О)

Тригидроль (лёд) — упорядоченное строение, гексагональная система с прочными водородными связями, имеет наибольший объем. (3Н2О)

4) Водородные связи в 10 раз прочнее, чем связи межмолекулярного взаимодействия.

5) В 1932 г. Юри и Осборн открыли, что водород и кислород имеют природные изотопы, т.е. вода имеет переменный изотопный состав и атомы вещества с разной молекулярной массой.

Н=1 – Н20 — протий — «легкая, живая вода», талая вода;

Н=2 — D2O — дейтерий — «тяжелая, мертвая вода», содержащая соли тяжелых металлов;

Н=3 — Т2О — тритий — «сверхтяжелая вода», образующаяся при термоядерных реакциях.

Химически чистая вода состоит по весу из 11,19% водорода и 88,81 % кислорода.

Физические свойства воды

Молекулы воды осуществляют переходы из одного состояния в другое (фазовые переходы).

Переходы сопровождаются выделением или поглощением энергии (скрытая теплота парообразования).

• Испарение — из жидкости в пар — поглощение тепла.
• Конденсация — из пара в жидкость — выделение тепла.
• Замерзание — из жидкости в лед — выделение тепла.
• Таяние — из льда в жидкость — поглощение тепла.
• Возгонка — из льда в пар (испарение с поверхности льда)- поглощение тепла.
• Сублимация — из пара в лед (конденсация в твердую фазу), например, иней — выделение тепла.

При увеличении температуры воды скрытая теплота парообразования уменьшается.

2). При нормальном давлении температура плавления льда и замерзания воды равна 0°С. При повышении давления лед плавится при отрицательных температурах.

3).С увеличением солености понижается температура замерзания воды. Следует помнить, что при увеличении солености на 10%о температура замерзания воды понижается на 0,54°С.

4).Плотность воды в твердом состоянии меньше, чем в жидком. Следовательно, лед образуется на поверхности водоемов и не опускается на дно.

5). В диапазоне температуры воды от 0 до 4°С плотность воды не уменьшается, а увеличивается. Это аномальное свойство воды, вследствие которого образуется лед и водоемы не промерзают, потому что при температуре воды менее 4°С пресная вода становится менее плотной.

6). Аномальное изменение плотности приводит к аномальному изменению объёма воды.

С увеличением температуры от 0 до 4°С объём химически чистой воды уменьшается; лишь при дальнейшем увеличении температуры объём увеличивается.

Объём льда всегда больше объема воды. Примеры в природе — морозное выветривание, образование наледей, бугров бучения и т.д.

7). Высокая удельная теплоемкость воды (ср). ср при 15°С = 4190 Дж/кгС0.

ср минимальна при температуре равной 33°, увеличивается при увеличении и уменьшении температуры.

Высокая ср и очень высокая удельная температура плавления и испарения, что ведет к регулированию тепловых процессов на всей планете.

8). Очень малая теплопроводность. При понижении температуры и давления понижается и теплопроводность. С понижением температуры и понижением плотности уменьшается теплопроводность. Поэтому происходит медленный нагрев и охлаждение водной массы.

Проявляется это свойство в том, что снег предохраняет почву от промерзания, а лед — водоемы от промерзания.

9).Вязкость воды невелика, поэтому вода подвижна. При увеличении температуры вязкость уменьшается, поэтому в холодное время года вязкость воды больше, чем в теплое.

10). Очень высокое поверхностное натяжение. Поэтому происходит:

• • размыв фунтов водой;
• • очень большая разрушительная деятельность дождевых капель;
• • перемещение воды по порам и капиллярам в земной коре.

11).Свет частично поглощается и преломляется, поэтому проникает лишь на небольшую глубину. Именно здесь протекает фотосинтез.

12). Вода хорошо проводит звук (в 4-5 раз больше, чем в воздухе).

Скорость звука увеличивается при повышении температуры воды, солености и давления.

13). Низкая электропроводность, которая увеличивается при повышении минерализации количества ионов хлора и калия.

Химические свойства воды

1). Вода — слабый электролит.

2).Вода — универсальный растворитель. В зависимости от размера частиц образуются чистые и коллоидные растворы.

Природные воды содержат 45 главных химических элементов. Все вещества, входящие в состав воды делятся на 6 групп:

• Растворимые газы (О2, N2, СО2, ионы Н).

Растворимость зависит от их природы, давления, температуры и минерализации.

• Главнейшие ионы. Их восемь: четыре положительных (катионы) и четыре отрицательных (анионы).

Катионы — Na, Ca, Mg, К;

Анионы — С1 (хлорит), SO4 (сульфат), СО3 (карбонат), НСО3 (гидрокарбонат).

• Биогенные вещества — N2, P, Si;

• Микроэлементы — Вr, Сu, В и т.д.; тяжелые металлы — Li, Ba, Fe, Ni, Zn, Co, Pb, Hg, Ra;

• Органические вещества — углеводороды, белки, липиды, гуминовые вещества идр.;

• Загрязнители — нефтепродукты, ядохимикаты, удобрения, ПАВ, Pb, Hg, Zn.

Совокупность проявления химических и некоторых физических свойств определяет качество воды.

МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ В АНАЛИЗЕ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ

Если нам захочется посмотреть, как устроена молекула воды, то придется в первую очередь вспомнить ее состав.

Молекула воды состоит из одного атома кислорода, связанного ковалентной связью с двумя атомами водорода h3O (формула воды). В молекуле воды главное действующее лицо — атом кислорода. Вспомним его энергетическую диаграмму (рисунок слева):

Два неспаренных р-электрона атома кислорода О очень реакционноспособны. Они всегда готовы образовать химические связи с двумя s-электронами атомов водорода.

Рис. Так выглядит перекрывание р-орбиталей кислорода с s-орбиталями двух атомов водорода (рисунок справа):

Таким образом, из двух атомов водорода и одного атома кислорода получается угловая молекула воды которую можно условно изобразить еще так:

Рис. Молекула воды имеет угловую форму (ниже слева)

Поскольку атомы водорода друг от друга заметно отталкиваются, угол между химическими связями (линиями, соединяющими ядра атомов) водород — кислород не прямой (90°), а немного больше — 104,5°.

Химические связи эти полярные: кислород гораздо электроотрицательнее водорода и подтягивает к себе электронные облака, образующие химические связи. Вблизи атома кислорода скапливается избыточный отрицательный заряд, а у атомов водорода — положительный. Поэтому и вся молекула воды тоже попадает в отряд «химических полярников» — веществ, молекулы которых представляют собой электрические диполи.

Строение молекулы воды Н2О можно проанализировать с помощью метода молекулярных орбиталей (МО).

Схема молекулярных орбиталей молекулы воды приведена ниже.

Рис. Схема расположения координатных осей (а) и энергетическая диаграмма орбиталей молекулы Н2О (б).

Для построения схемы молекулярной орбитали молекулы воды Н2О совместим начало координат с атомом кислорода, а атомы водорода расположим в плоскости xz (Подробнее см.

Г.Грей «Электроны и химическая связь»,М., изд-во «Мир», 1967, с.155-62 и G.L.Miessier, D.A.Tarr, «Inorganic Chemistry», Prantice Hall Int.Inc., 1991, p.153-57).

В формировании суммарной молекулярной орбитали воды принимают участие отдельные атомные орбитали водорода и кислорода, обладающие одинаковой симметрией и близкими энергиями. Однако вклад атомных орбиталей атомов водорода и кислорода в образование общей молекулярной орбитали молекулы воды разный, что отражается в разных величинах коэффициентов в соответствующих линейных комбинациях атомных орбиталей.

Взаимодействие (перекрывание) 1sатомной орбитали водорода, 2sи 2рzатомной орбитали кислорода приводит к образованию 2a1-связывающей и 4a1-разрыхляющей молекулярной орбиталей.

Рис. Перекрывание 2s(а), 2px- (б) и 2pя(в) орбиталей атома кислорода с 1s-орбиталями двух атомов водорода молекулы воды.

Из этих данных и умозаключений можно сделать следующие выводы:

Молекула Н2О диамагнитна.

2. Электроны на связывающих 2а1 и 1b1 орбиталях обеспечивают связи ОН, а на несвязывающих (3а1 и 1b2) орбиталях соответствуют свободным электронным парам в молекуле Н2О, как это описывается в рамках метода валентных связей.

Принципиальным отличием метода молекулярных орбиталей от метода валентных связей является разная энергия ионизации занятых молекулярных орбиталей, составляющая (в эВ) 27.3 (2а1), 16.2 (1b1), 14.5 (3а1) и 12.6 (1b2), соответственно.

4. Метод молекулярных связей (в отличие от метода валентных связей) позволяет оценить разницу в энергиях молекулярных орбиталей. В частности, существенным является различие в энергии двух несвязывающих орбиталей 3а1 и 1b2.

Это связано с различной природой орбиталей — 1b2 локализована на атоме кислорода, тогда как 3а1 образована с участием атомной орбитали водорода и кислорода и не является локализованной. Локализация электронов на 1b2 молекулярной орбитали приводит к тому, что отрицательный заряд в молекуле Н2О сосредоточен вблизи атома кислорода, а положительный — вблизи атомов водорода.

Таким образом, молекула Н2О оказывается полярной (дипольный момент μ = l. q = 1.84D). Это соответствует и простым соображениям электроотрицательности: связывающие электроны смещаются к более электроотрицательному атому.

Так как у молекулы Н2О в образовании связей принимают в основном участие 2р-орбитали кислорода и 1s-орбитали водорода, то можно ожидать, что угол НО- Н должен быть близким к 90о.

Однако из эксперимента следует, что этот угол равен 104.5о. Причина такого различия заключается в том, что этот угол соответствует минимуму энергии. Согласно квантово-механическим расчетам, энергия молекулы зависит не только от энергии молекулярных орбиталей и числа электронов на них, но и от валентного угла НО- Н. В приближении метода валентных связей увеличение угла НО- Н от 90о (характерного для взаимодействия р-орбиталей) до 104.5о связано с взаимным отталкиванием положительно заряженных атомов водорода.

При переходе от Н2О к другим двухатомным молекулам Н2S, h3Se и h3Te диаграммы молекулярных орбиталей изменяются, что обусловлено увеличением энергий исходных АО халькогенов: Е3s = -20.7 эВ; Е3р = -12.0 эВ; Е4s = 20.8 эВ; Е4р = 11.9 эВ.

Поэтому растет участие ns-атомных орбиталей халькогена в образовании молекулярных орбиталей. При этом несвязывающий характер орбиталей nb2 сохраняется, а связывающий характер орбиталей 2а1 усиливается. В целом, по мере увеличения энергии атомных орбиталей nsи nруменьшается разность сумм энергий молекулярных и атомных орбиталей, которые характеризуют прочность молекул Н2Э.

Вклады nратомных орбиталей атомов халькогенов в энергию молекулярной орбитали уменьшаются, и соответственно понижается локализация электронов на атомах и полярность молекул. Вероятно, благодаря этому уменьшаются валентные углы НЭ- Н в молекулах халькогенов. Именно так, с точки зрения теории молекулярных орбиталей, объясняется понижение устойчивости молекул h3S, h3Sе, h3Te по сравнению с молекулой Н2О.

К.х.н. О.В. Мосин

Космос: Наука и техника: Lenta.ru

Большая часть воды Марса могла остаться в твердых породах планеты. Об этом говорится в опубликованном в журнале Science исследовании.

Ученые пришли к таком выводу, составив на основе данных с марсоходов и космических аппаратов модель Красной планеты. С помощью модели удалось оценить, сколько жидкости на Марсе было на начальном этапе его существования и сколько потерялось со временем. Один из способов оценки количества воды заключается в анализе уровней водорода в его атмосфере и горных породах.

Материалы по теме

00:01 — 5 ноября 2019

Космические монстры

Астрономы ловят загадочные сигналы из глубин Вселенной. Что посылает их на Землю?

00:03 — 1 марта 2020

Конец инопланетянам

Откуда берутся таинственные сигналы из космоса и почему внеземных цивилизаций не существует

В исследовании говорится, что каждый атом водорода содержит один протон. Однако некоторые из атомов обладают дополнительным нейтроном, который образует изотоп, известный как дейтерий. Обычно более легкий водород улетучивается из-за низкой гравитации планеты в космос, тогда как более тяжелый дейтерий остается. Сравнивая содержание водорода и дейтерия, ученые смогли оценить, сколько обычного водорода Марс мог бы потерять со временем, и объяснить загадку исчезновения воды.

Оказалось, что в период с 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад объем воды на Красной планете уменьшился примерно на 40-95 процентов. При этом значительная или большая часть жидкости — от 30 до 90 процентов — была поглощена минералами в процессе гидратации. «Марс стал сухой и засушливой планетой — такой, какую мы знаем ее сегодня — около трех миллиардов лет назад», — заявила ведущий автор исследования и специалист Калифорнийского технологического института Ева Шеллер (Eva Scheller).

При этом нельзя сказать, что накопившаяся в твердых породах Марса жидкость может быть легко извлечена и использована первыми колонизаторами планеты в их целях. «Им придется нагреть много камней, чтобы получить необходимое количество воды», — подчеркнула Шеллер.

Согласно ранним исследованиям, на Марсе содержалось достаточное количество жидкости, чтобы покрыть всю поверхность планеты океаном глубиной от 100 до 1500 метров. Это примерно половина воды, которая содержится в Атлантическом океане. Ученых интересует данный вопрос, так как обычно наличие воды указывает на существование тех или иных форм жизни.

В ноябре 2020 года специалисты Университета Аризоны рассказали, что большое количество марсианской воды могло оказаться в верхних слоях атмосферы. Затем жидкость испарилась в результате фотолиза.

Быстрая доставка новостей — в «Ленте дня» в Telegram

Аммиак — Что такое Аммиак?

Аммиак представляет собой бинарное неорганическое химическое соединение азота и водорода

Аммиак (Ammonia, нитрид водорода) — химическое соединение азота и водорода с формулой Nh4, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом.

Плотность аммиака почти в 2 раза меньше, чем у воздуха, ПДКр.з. 20 мг/м³ — IV класс опасности (малоопасные вещества) по ГОСТ 12.1.007.
Растворимость Nh4 в воде чрезвычайно велика — около 1200 объемов (при 0°C) или 700 объемов (при 20°C) в объеме воды.
В холодильной технике носит название R717, где R — Refrigerant (хладагент), 7 — тип хладагента (неорганическое соединение), 17 — молекулярная масса.

Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство превышает 180 млн т.

Молекула аммиака имеет форму треугольной пирамиды с атомом азота в вершине. 3 неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами 3^х атомов водорода (связи N − H), 4^я пара внешних электронов является неподеленной, она может образовать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму с ионом водорода, образуя ион аммония Nh5+.
Несвязывающее 2х-электронное облако строго ориентировано в пространстве, поэтому молекула аммиака обладает высокой полярностью, что приводит к его хорошей растворимости в воде.

В жидком аммиаке молекулы связаны между собой водородными связями. Сравнение физических свойств жидкого аммиака с водой показывает, что аммиак имеет более низкие температуры кипения (t_кип −33,35 °C) и плавления (t_пл −77,70 °C), а также меньшие плотность, вязкость (в 7 раз меньше вязкости воды), проводимость (почти не проводит электрический ток) и диэлектрическую проницаемость.
Это в некоторой степени объясняется тем, что прочность водородных связей в жидком аммиаке существенно ниже, чем у воды; а также тем, что в молекуле аммиака имеется лишь одна пара неподеленных электронов, в отличие от двух пар в молекуле воды, что не дает возможность образовывать разветвленную сеть водородных связей между несколькими молекулами.
Аммиак легко переходит в бесцветную жидкость с плотностью 681,4 кг/м³, сильно преломляющую свет.

Подобно воде, жидкий аммиак сильно ассоциирован, главным образом за счет образования водородных связей.
Жидкий аммиак — хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений.
Твердый аммиак — кубические кристаллы.

у воды есть два жидких состояния

Вода может существовать в виде двух разных жидкостей, которые при определённых условиях даже не смешиваются друг с другом. Такой удивительный результат получили физики, проведя тончайшие эксперименты.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science.

Каждому из нас со школьной скамьи известно, что вещество может находиться в трёх состояниях: твёрдом (как лёд), жидком (как вода при комнатной температуре) или газообразном (как водяной пар).

Но не всё так просто. У одного и того же вещества бывает много твёрдых состояний. Они отличаются тем, как атомы расположены друг относительно друга. А уж отсюда могут проистекать различия в самых разных свойствах: плотности, прочности, прозрачности и… рыночной стоимости. Например, графит и алмаз – два разных твёрдых состояния углерода, а между тем их очень трудно спутать, и ещё труднее превратить первое во второе.

У воды тоже есть несколько твёрдых состояний. Этих разновидностей льда больше десятка. Но лишь одна модификация образуется на поверхности Земли естественным образом. Остальные получаются либо в лаборатории, либо в экзотических уголках вроде земных недр.

Но несколько десятилетий назад теоретики выдвинули гипотезу, что и жидких состояний у этого привычного нам вещества больше одного.

«Гипотеза, что вода может существовать в двух различных жидких состояниях, была предложена примерно 30 лет назад на основе результатов компьютерного моделирования», – рассказывает соавтор статьи Николас Джовамбаттиста (Nicolas Giovambattista) из Городского университета Нью-Йорка.

Специалисты рассчитали, что «вторая вода» возникает при температуре около -70 °C и давлении в тысячи атмосфер. Она на 20% плотнее обычной воды из-за того, что молекулы располагаются теснее друг к другу. Поэтому эти две жидкости могут образовывать слои, не смешиваясь, как вода и масло.

Привычная вода таит ещё много загадок.

Однако проверить это предположение в эксперименте оказалось чрезвычайно сложно. Ведь в описанных условиях вода (как обычная, так и «аномальная») за доли секунды превращается в лёд. До недавнего времени физики просто не успевали обнаружить это неуловимое жидкое состояние до того, как оно перейдёт в твёрдое.

Авторы новой работы взяли этот барьер, применив два фемтосекундных лазера. Один из них, инфракрасный, они использовали для моментального нагрева льда и превращения его в жидкую воду. Другой, рентгеновский, зондировал образец, чтобы учёные могли узнать, в каком состоянии тот находится.

Исследователи зафиксировали появление своеобразных пузырей жидкости, содержащих «вторую» воду. Они существовали недолго: от 20 наносекунд до 3 микросекунд. При этом уже через несколько микросекунд вещество превращалось в лёд.

Итак, экспериментаторы блестяще подтвердили теоретический прогноз тридцатилетней давности. Кому и чем может быть полезно это достижение?

Отметим, что вода вообще очень необычное вещество с точки зрения физики и химии. Например, вода – поразительно хороший растворитель. И это её свойство лежит в основе физиологии всех живых существ. Напомним, что и человек на 60–70% состоит из воды и в каком-то смысле является большой вертикальной лужей.

У воды есть и ещё одно необычное качество. Почти все вещества в твёрдом состоянии плотнее, чем в жидком, а вода – наоборот. Поэтому лёд плавает в воде, и это большая удача для жителей водоёмов. Если бы лёд тонул, холодной зимой все реки и озёра промерзали бы до дна. Более того, в полярных широтах не образовывались бы плавучие морские льды – важнейший фактор климата. Вся жизнь на Земле выглядела бы иначе, не будь у привычной нам жидкости такого удивительного свойства.

Изучая свойства воды, учёные проникают в основы множества самых важных процессов, от биохимических до климатических.

Конечно, в человеческом организме или полярных шапках не встретить «воду II», только что открытую экспериментаторами. Ведь для её существования (и то мимолётного) требуются давления в тысячи атмосфер. Но этот феномен возникает благодаря неким свойствам воды, которые могут проявляться и в менее экзотических условиях, а значит, влиять на нашу жизнь.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как физики охладили жидкую воду до рекордной температуры. Писали мы и о том, как воду заморозили при температуре кипения.

Распространение воды в природе. Строение молекул воды — урок. Химия, 8–9 класс.

Вода в природе

Вода (оксид водорода) h3O — самое распространённое вещество на Земле. Это единственное вещество, которое существует на планете одновременно в трёх агрегатных состояниях. Жидкая вода покрывает \(75\) % земной поверхности реками, озёрами, морями и океанами. Большое количество твёрдой воды в виде льда сосредоточено на Северном и Южном полюсах. Газообразная вода содержится в атмосфере.

 

Рис. \(1\). Вода, лёд, пар

 

Вода входит в состав всех живых организмов. Например, организм человека содержит \(70\) % воды, рыбы — \(80\) %. В живой клетке вода представляет собой среду, в которой протекают жизненно важные процессы. Она участвует во многих биохимических реакциях (фотосинтез, гидролиз сложных органических веществ). Ни один организм не может обходиться без воды. Так, большое дерево для обеспечения всех жизненных потребностей летом поглощает из почвы и испаряет в течение суток \(500\)–\(700\) дм³ воды, а человек без воды не может прожить более \(4\) дней.

 

Живым организмам требуется пресная вода. Её запасы на планете ограничены. Поэтому важное значение приобретает проблема охраны водных источников от загрязнения и экономного расходования пресной воды.

 

В природе абсолютно чистой воды не бывает. В ней всегда содержатся примеси. Для получения особо чистой воды используют дистилляцию (перегонку). Воду испаряют, а затем пары конденсируют в приёмнике. Полученная таким способом вода называется дистиллированной и применяется для приготовления лекарств, лабораторных растворов и т. д.

Строение воды

В молекуле воды — две ковалентные полярные связи O−H и две неподелённые электронные пары на атоме кислорода. Структурная формулы воды:

 

H−O|H

 

Электронная формула: 

 

H:O….:H

 

Молекула воды имеет угловое строение. Угол между связями составляет \(104,5\)°. Молекула представляет собой диполь. В ней атом кислорода несёт отрицательный заряд, а атомы водорода — положительный:

 

Рис. \(2\). Молекула воды

 

Полярность молекул воды часто представляется упрощённо в виде эллипса с двумя полюсами:

 

Рис. \(3\). Диполь

 

Полярность молекулы воды оказывает сильное влияние на её физические и химические свойства.

Источники:

Рис. 1. Вода, лёд, пар https://cdn.pixabay.com/photo/2017/05/15/17/00/iceland-2315440_960_720.jpg

Рис. 2. Молекула воды © ЯКласс

Рис. 3. Диполь © ЯКласс

Что такое вода? Статья о воде. Химический состав воды. классификация воды

Вода является очень важным веществом, так как она составляет большую часть нашего организма. Но что такое вода? Она является своего рода скелетом, состоит из мельчайших частиц, атомов, как и все другие вещества на Земле.

Молекула воды состоит из трех атомов кислорода и двух атомов водорода, которые связаны между собой как маленькие магниты. Разница между атомами выражается атомными номерами. Атомный номер атома зависит от числа протонов в ядре атома. Протоны — положительно заряженные частицы. Водород имеет один протон в ядре, а кислорода — восемь. Есть также незаряженные частицы в ядре, называются нейтронами.

 Атомы также состоят из отрицательно заряженных электронов, которые могут быть найдены в электронном облаке вокруг ядра. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре. Притяжения между протонами и электронами и держит вместе атомы.

 Сколько весит молекула воды?
Атомная масса атома определяется добавлением числа протонов и нейтронов в ядре. Чтобы найти общую атомную массу молекулы нужно сложить атомную массу отдельных атомов, выраженную в граммах на моль. Моль является выражением molair (вес молекулы), полученную от веса молекулы водорода на 1 моль. Водород имеет относительную атомную массу 1 г / моль, а кислорода относительная атомная масса 16 г / моль. Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Это означает, что масса молекулы воды 1 г + 1 г + 16 г = 18 г / моль.

 Вода существует в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. При нормальной температуре около 25 ° С это жидкость, но ниже 0 ° С она замерзнет и превратиться в лед. Вода может быть найдена в газообразном состоянии выше 100 ° С, это называется точка кипения воды, при которой вода начинает испаряться. Вода превращается в газ, без запаха и без цвета. Как быстро вода испаряется зависит от температуры, если температура высокая, вода будет испаряться быстрее.

 Что произойдет, если вода меняет фазу?

Фазовые переходы воды

Изменения от жидкости в твердое или газообразное состояния называют изменением фазы. Когда вещества, такие как вода изменяет фазу, меняется внешний вид, но не ее химические свойства. Это потому, что химическая структура остается прежней, но молекулы из которых она состоит будут плавать немного дальше друг от друга. В твердом состоянии молекулы воды располагаются довольно близко друг к другу, но в жидком состоянии они немного дальше друг от друга. Вода становится жидкостью в результате расставания молекул. Когда вода изменяется от жидкости к газу молекул становиться еще больше.

 Почему лед плавает на воде?
Когда вещество заморозить, как правило, молекулы сближаются. Вода имеет аномалию: она замерзает ниже 0 ° С, но когда температура опускается ниже 4 ° С, вода начинает расширяться, и в результате плотность становится меньше. Плотность вещества — вес в килограммах кубометров вещества. Когда два вещества смешиваются, но не растворяются друг в друге, вещество с наименьшей плотностью плавает в другом веществе.

Что такое жесткая вода?

Когда воду называют «жесткой» это просто означает, что она содержит больше минеральных веществ, чем обычная вода, особенно минералов кальция и магния . Степень жесткости воды увеличивается, когда растворяется больше кальция и магния.

Магний и кальций — положительно заряженные ионы. Из-за их присутствия, другие положительно заряженные вещества растворяются труднее в жесткой воде, чем в воде, не содержащей кальция и магния. Это является причиной того, что мыло действительно не растворяться в жесткой воде.

Какие физические и химические свойства воды?
Есть несколько различных физических и химических свойств, которые часто используются попеременно. Мы можем назвать следующие:
— Плотность. Плотность воды (означает-вес) определенное количество воды. Она обычно выражается в килограммах на кубический метр. (Физическое)

— Тепловые свойства. Это относится к тому, что происходит с водой, когда она нагревается, при определенной температуре, когда вода превращается газ. (Физическое)

 — Проводимость. Количество электроэнергии, которую вода может повести. Это химическая величина. (Физическое)

— Поглощение света. Это количество света, определенное количество воды может поглотить в течение долгого времени. (Химическая)

— Вязкость. Это подвижность воды. При повышении температуре вязкости снижается, это означает, что вода будет более мобильной при более высоких температурах. (Физическое)

— РН. РН имеет свой собственный масштаб, в пределах от 1 до 14. РН показывает кислотно-щелочное равновесие воды: (рН 1-6) кислая среда, (рН 7) нейтральная или (рН 8-14) щелочная среда. рН определяет число атомов водорода в веществе. Чем больше атомов водорода содержит вещество, тем ниже будет рН. Вещество, которое содержит много атомов водорода — кислоты. Мы можем измерить рН путем погружения специальной бумаги, которая меняет окраску. (Химическая)

Еще в народе говорят, что рН = 2,5-3,5 – это «мертвая вода», а рН = 8,5-10,5 «живая вода», и в зависимости от этого можно вылечить очень много болезней. Ранее в печати описывались конструкции самодельных электролизов, с помощью которых можно было делать живую или мертвую воду, но все они опасны в применении из-за возможности поражения электрическим током, неудобны в эксплуатации и требуют предварительной очистки исходной воды. Сейчас уже есть приборы в продаже, такие как:

 Прибор для получения «живой» и «мертвой» воды — «ЖИВИЦА»;
— Щелочность. Это способность воды, чтобы нейтрализовать кислоту или базу, так что рН воды не изменится. (Химическая)

Водородная связь | Химия для неосновных

Цели обучения

• Определите водородную связь.
• Опишите молекулярные структуры, которые будут участвовать в образовании водородных связей.

В чем разница между этими двумя молекулами?

Примерное практическое правило состоит в том, что материалы с более высокой молекулярной массой имеют более высокие температуры кипения, чем их аналоги с более низкой молекулярной массой.Чтобы переместить большую молекулу из жидкого состояния в парообразное, требуется больше энергии. Однако аммиак имеет точку кипения -33,34 ° C и молекулярную массу 17, в то время как азот (молекулярная масса 28) имеет точку кипения -195,8 ° C. У более легкой молекулы аммиака должны быть другие факторы, влияющие на ее физические свойства.

Водородная связь

Сила притяжения между молекулами воды — это дипольное взаимодействие. Атомы водорода связаны с сильно электроотрицательным атомом кислорода (который также обладает двумя наборами неподеленных пар электронов, что создает очень полярную связь.Частично положительный атом водорода одной молекулы затем притягивается к атому кислорода соседней молекулы воды (см. рисунок ниже).

Рис. 1. Водородная связь в воде возникает между атомом водорода одной молекулы воды и неподеленной парой электронов на атоме кислорода соседней молекулы воды.

Водородная связь — это сила межмолекулярного притяжения, при которой атом водорода, ковалентно связанный с небольшим, сильно электроотрицательным атомом, притягивается к неподеленной паре электронов на атоме в соседней молекуле.Водородные связи очень сильны по сравнению с другими дипольными взаимодействиями. Прочность типичной водородной связи составляет около 5% от прочности ковалентной связи.

Водородная связь возникает только в молекулах, где водород ковалентно связан с одним из трех элементов: фтором, кислородом или азотом. Эти три элемента настолько электроотрицательны, что отбирают большую часть электронной плотности в ковалентной связи с водородом, оставляя атом H с дефицитом электронов. Атом H действует почти как голый протон, в результате чего его очень привлекают электроны неподеленной пары на соседнем атоме.

Водородная связь, возникающая в воде, приводит к некоторым необычным, но очень важным свойствам. Большинство молекулярных соединений, имеющих массу, аналогичную массе воды, являются газами при комнатной температуре. Благодаря прочным водородным связям молекулы воды могут оставаться в жидком состоянии в конденсированном состоянии. На рисунке ниже показано, как изогнутая форма и два атома водорода на молекулу позволяют каждой молекуле воды образовывать водородную связь с двумя другими молекулами.

Рисунок 2.Множественные водородные связи возникают одновременно в воде из-за ее изогнутой формы и наличия двух атомов водорода на молекулу.

В жидком состоянии водородные связи воды могут разрываться и преобразовываться, когда молекулы перемещаются из одного места в другое. Когда вода охлаждается, молекулы начинают замедляться. В конце концов, когда вода превращается в лед, водородные связи становятся постоянными и образуют очень специфическую сеть.

Рис. 3. Когда вода замерзает до состояния льда, сеть водородных связей становится постоянной.Каждый атом кислорода имеет приблизительно тетраэдрическую геометрию — две ковалентные связи и две водородные связи.

Изогнутая форма молекул приводит к разрывам в сети водородных связей льда. Лед обладает очень необычным свойством: его твердое состояние менее плотное, чем жидкое. Лед плавает в жидкой воде. Практически все остальные вещества в твердом состоянии более плотные, чем в жидком. Водородные связи играют очень важную биологическую роль в физических структурах белков и нуклеиновых кислот.

Сводка

• Водородные связи образуются, когда H, присоединенный к атому N, O или F, взаимодействует с другим атомом N, O или F.

Практика

Воспользуйтесь ссылкой ниже, чтобы ответить на следующие вопросы:

http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/161Ahydrogenbond.html

1. Каковы особенности N и O, которые затем вызывают образование Н-связей с Н?
2. Все ли атомы H образуют водородные связи?
3. Какова длина Н-связи по сравнению с длиной ковалентной связи?

Обзор

1. Насколько прочна водородная связь?
2. Что происходит, когда H ковалентно связан с N, O или F?
3. Как форма молекулы воды влияет на ее свойства?

Глоссарий

• водородная связь: Сила межмолекулярного притяжения, при которой атом водорода, ковалентно связанный с небольшим, сильно электроотрицательным атомом, притягивается к неподеленной паре электронов на атоме соседней молекулы.

Вода, вода везде — но сколько h3O?

Вода может быть основным требованием для жизни на Земле, но это далеко не так просто. Хотя одиночная молекула воды состоит из одного атома кислорода, связанного с двумя атомами водорода (H ₂ O), совокупность чистых молекул H ₂ O существует только в виде газа. Отдельные молекулы H ₂ O имеют небольшие химические заряды, причем атомы H являются положительными, а атомы O — отрицательными.Это заставляет их соединяться вместе, как набор крошечных магнитов. Чтобы вода была жидкой и образовывала океаны, озера, реки и дожди, отдельные молекулы H ₂ O должны слипаться вместе, образуя гораздо более крупные и тяжелые структуры.

Более 50 лет назад химик Г. Э. Вальрафен определил основные правила этого явления и обнаружил, что минимальная энергетическая конфигурация представляет собой пятимолекулярную тетраэдрическую структуру, теперь известную как пентамер Вальрафена, (H ₂ O) ₅ .Жидкая вода существует в бимолекулярной форме, при этом преобладающими видами являются формы с водородными связями (пентамер и большой, быстро обменивающийся пул родственных структур) и одиночные молекулы H ₂ O. Соотношение зависит от температуры, и чем горячее вода, тем больше в ней присутствует форма H ₂ O. Но насколько? Фактические суммы трудно определить количественно.

В недавнем исследовании Brewer et al. использовал метод лазерной рамановской спектроскопии для решения этой проблемы.Здесь лазерный свет рассеивается молекулами воды и теряет часть энергии, становясь при этом немного более красным. Этот свет улавливается, и спектр исследуется. Разница между пентамерами (и родственными структурами) и отдельными молекулами H ₂ O невелика, поэтому требуется большая осторожность, и команде пришлось разработать новые способы обработки спектров.

В ходе этого процесса был получен набор пиков, представляющих присутствующие молекулы, и два пика увеличивались при повышении температуры, таким образом идентифицируя пики, возникающие из-за колебаний молекул H ₂ O.Вернувшись к оригинальной работе по энергетике таяния льда, опубликованной полвека назад, команда обнаружила, что именно в той точке, где ледяные связи разрываются и вода становится жидкой, 10% жидкости должны находиться в не связанных водородными связями. форма. Этот результат стал важной связующей точкой для точного расчета молярных количеств.

Из этого открытия ясно, что более 80% воды в океанах существует в форме с водородными связями, и нигде в океане доля H ₂ O не превышает 20%.Молекулярные частицы имеют очень разные функции: свободная молекула H ₂ O переносится через границу раздела воздух-море, а молекула (H ₂ O) ₅ поглощает звук и, чередуя с соседними пентамерами, составляет на сжимаемость воды. Присутствие морских солей добавляет сложности, и ситуация с пресноводными водоемами мира немного легче поддается лечению. Но в целом у земных ученых теперь есть новый количественный инструмент, позволяющий проникнуть в суть таких разнообразных проблем, как последствия потепления озер и океанов и перенос воды через клеточные мембраны.( Journal of Geophysical Research: Oceans, https://doi.org/10.1029/2018JC014457 , 2019)

— Эмили Андервуд, писатель-фрилансер

Текст © 2019. Авторы. CC BY-NC-ND 3.0
Если не указано иное, изображения защищены авторским правом. Любое повторное использование без специального разрешения правообладателя запрещено.

---

Любопытные дети: как делают воду?

Curious Kids — серия для детей.Отправьте свой вопрос на [email protected]. Вам также может понравиться подкаст «Представь это», совместное производство ABC KIDS listen и The Conversation, основанное на «Любопытных детях».

---

Как производится вода? — Клара, 8 лет, Канберра.

Привет, Клара. Это действительно отличный вопрос. Если бы мы могли производить воду в больших количествах дешево, чисто и безопасно, это решило бы множество мировых проблем. К сожалению, это не так просто.

---

Подробнее: Любопытные дети: откуда берутся облака и почему они имеют разную форму?

---

Что такое вода и откуда она взялась?

Вода состоит из двух атомов водорода, связанных с атомом кислорода. Shutterstock

Вы, наверное, слышали об атомах, мельчайших строительных блоках всей материи во Вселенной. Мы все состоим из атомов, склеенных вместе (или, как сказали бы ученые, «связанных»).Связанные вместе атомы образуют молекулы.

Молекула чистой воды состоит из двух атомов водорода, связанных с атомом кислорода. Как объяснялось в предыдущей статье Curious Kids, ученые считают, что вода на Земле могла образоваться в результате таяния богатых водой минералов во время образования планеты и ледяных комет, которые миллиарды лет назад врезались в Землю и растаяли.

Ученые считают, что вода могла поступить к нам из горных пород, тающих во время образования Земли, и ледяных комет.Flickr / barnyz Follow, CC BY

Почему мы просто не можем производить больше?

Хотя изготовление небольших объемов чистой воды в лаборатории возможно, нецелесообразно «делать» большие объемы воды, смешивая водород и кислород вместе. Реакция стоит дорого, высвобождает много энергии и может вызвать действительно мощные взрывы.

В то время как общий объем воды на Земле остается примерно таким же, вода постоянно меняет местоположение и состояние. Это означает, что иногда это жидкость (например, вода, которую мы пьем), твердое вещество (лед) или газ (водяной пар, например пар).

Ученые называют этот процесс изменения гидрологическим (водным) круговоротом, при котором вода постоянно перемещается по миру, циклически перемещаясь между воздухом, землей и океаном.

Круглый и круглый

Цикл начинается, когда вода испаряется из океана (или озер, рек и водно-болотных угодий) и попадает в атмосферу (воздух вокруг нас) в виде водяного пара (газа).

По мере того, как теплый, насыщенный водой воздух поднимается вверх, он охлаждается и может удерживать меньше воды.

В результате образуются облака.В конце концов, водяной пар снова превращается в жидкую воду и падает на Землю в виде дождя. Дождь, который не испаряется немедленно обратно в атмосферу, либо стекает в океан в виде стока, либо поглощается землей и становится грунтовыми водами — водой, которая хранится под землей в крошечных пространствах внутри скал.

Растения могут всасывать грунтовые воды своими корнями и выталкивать воду через крошечные отверстия в листьях (это называется транспирацией).

Подземные воды медленно текут через землю в океан, и цикл начинается снова.

Это круговорот воды. Shutterstock

Гидрологический цикл чувствителен к изменениям температуры и давления. Например, если жарко и ветрено, происходит большее испарение. Следовательно, изменение климата влияет на гидрологический цикл. Области, которые когда-то были влажными, могут стать сухими (и наоборот), потому что облака падают дождем в океан, а не на землю, где его можно собирать и использовать.

Две крошечные капли питьевой воды

Мы пьем пресную воду, но большая часть воды на Земле соленая.И подавляющее большинство доступной пресной воды на Земле фактически скрыто под землей в виде грунтовых вод.

На самом деле, если вы вообразите, что вся вода на Земле может поместиться в литровый пакет молока, это будет вся океанская вода, за исключением двух столовых ложек пресной воды.

Из двух столовых ложек пресной воды чуть менее трех четвертей будут заморожены в лед, а большая часть остального — грунтовые воды.

Пресная вода, которую мы видим и используем в реках, болотах и ​​озерах, составляет менее двух капель воды в мире.

Следовательно, защита крупных источников пресной воды, таких как грунтовые воды, очень важна, потому что удаление соли из океанской воды может стоить больших денег и энергии.

Большая часть воды соленая и находится в океане. Flickr / beana_cheese, CC BY

Атмосфера, Земля и океан взаимосвязаны, и то, что мы делаем в одном месте, может повлиять на качество воды в других местах.

Химические вещества, слитые в раковину или закачанные в атмосферу, могут в конечном итоге оказаться в грунтовых водах, что означает, что пресная вода станет для нас менее доступной.

Хотя мы не можем «производить» больше воды, мы можем максимально использовать имеющуюся у нас воду, сохраняя и защищая ее.

---

Подробнее: Любопытные дети: Как образовался океан? Откуда взялась вся вода?

---

Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите дать ответ эксперта? Попросите кого-нибудь из взрослых прислать нам свой вопрос. Вы можете:

* Отправьте свой вопрос по электронной почте curiouskids @ theconversation.edu.au
* Сообщите нам в Twitter, пометив @ConversationEDU хэштегом #curiouskids или
* Напишите нам на Facebook

CC BY-ND

Сообщите, пожалуйста, свое имя, возраст и город, в котором вы живете. При желании вы также можете отправить аудиозапись своего вопроса. Отправляйте сколько угодно вопросов! Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все, что в наших силах.

Расщепление воды — Scientific American

Ключевые концепции
Вода
Химия
Электричество
Молекулы

Введение
Вы пользуетесь им каждый день и не можете без них выжить — нет, это не Интернет, а вода! Это одно из самых важных соединений в мире, и повсеместно оно становится все более важной проблемой.Вы, наверное, слышали, что во многих местах засуха или загрязнение воды ограничивают запасы чистой питьевой воды, и эти запасы продолжают сокращаться. Задумываясь об этом, вы когда-нибудь задумывались, почему мы не делаем воду только сами? Из чего на самом деле состоит вода? В этой научной деятельности вы будете использовать энергию в виде электричества для разделения воды на отдельные компоненты; так что соберите все материалы и будьте готовы узнать, что они из себя представляют, и сами разделите их!

Фон
Чтобы выяснить, из чего состоит вода, посмотрите ее химическую формулу — h3O.По сути, это говорит нам о том, что молекула воды состоит из двух элементов: водорода и кислорода или, точнее, двух атомов водорода (h3) и одного атома кислорода (O). Водород и кислород являются газами при комнатной температуре. Итак, означает ли это, что мы можем просто объединить оба газа, и тогда мы получим воду? Это не так просто. В уравнении отсутствует энергетическая составляющая химической реакции. Изготовление воды из ее элементов дает большое количество энергии. Химические реакции, производящие энергию, также называются экзотермическими реакциями.В случае водорода и кислорода выделяемая энергия настолько велика, что ее практически невозможно контролировать, и в большинстве случаев это приводит к взрыву. К счастью, эта реакция не происходит спонтанно, а происходит только тогда, когда вы зажигаете газовую смесь зажигалкой.

Если делать воду из ее элементов так опасно, как насчет обратной реакции? Разделить воду на два компонента намного проще, и это называется электролизом воды. Получение водорода или кислорода таким способом кажется простым.Но, как вы, вероятно, подозревали, эта обратная реакция требует подвода энергии, поэтому ее еще называют эндотермической реакцией. При электролизе воды источником энергии, используемой для протекания реакции, является электричество. Самый простой способ вырабатывать электричество — использовать аккумулятор. Однако, поскольку чистая вода плохо проводит электричество, электролиз требует добавления электролита , , такого как соль или кислота. Электролит растворяется в воде и разделяется на ионы (электрически заряженные частицы), которые перемещаются через растворы и могут таким образом проводить электричество.Чтобы добавить в раствор электричества, вам также понадобятся два электрических проводника, контактирующих с водой. Они называются электродами и состоят в основном из металлов или других проводящих материалов. Когда на электроды подается электрический ток, ионы (электрически заряженные атомы) в электролите, включая положительно заряженные протоны (H ⁺ ) и отрицательно заряженные гидроксильные ионы (OH ^—), которые возникают в результате самоионизации электролита. вода — начните движение к электроду с противоположным зарядом, где вырабатывается водород или кислород.Вы можете убедиться в этом сами в этом упражнении и даже уловить оба газа!

Материалы

• Водонепроницаемая рабочая зона
• Помощник для взрослых
• Графитовый механический карандаш (достаточно толстый, чтобы не ломаться) — или деревянный карандаш и нож, чтобы ваш взрослый помощник извлек графит.
• Клей
• Пластилин или другая глина
• Два или три одноразовых пластиковых стакана (лучше всего подходят прозрачные пластиковые стаканчики на 18 унций.)
• Ножницы
• Перманентный маркер
• Две металлические кнопки
• Вода дистиллированная
• Пищевая сода
• Аккумулятор на девять вольт
• Две прозрачные соломинки (большой размер)
• Чайная ложка
• Капельница медицинская
• Таймер
• Бумажные полотенца
• Тест-полоски pH (опционально)
• Поваренная соль (хлорид натрия — NaCl) (необязательно)

Препарат

• Ваше рабочее место должно быть водонепроницаемым; во время занятия могут произойти разливы воды.
• Соберите прочный механический графитовый карандаш. Убедитесь, что у вас есть две части длиной примерно 2,5 сантиметра (одного дюйма). Если вы решите использовать деревянный карандаш, попросите взрослого взять нож и извлечь из карандаша графитовый грифель. (Для этого у вас также должны получиться две части примерно 2,5 сантиметра в длину). Это будут ваши графитовые электроды.
• Ножницами аккуратно разрежьте (или сделайте порез взрослым) открытый конец одного пластикового стаканчика так, чтобы он был на высоте девятивольтовой батареи.В нижней части чашки вырежьте отверстие, чтобы через него прошел кончик батареи (с двумя полюсами).
• Возьмите вторую чашку и держите ее нижнюю часть над девятивольтовой батареей. С помощью перманентного маркера на внутренней стороне чашки нарисуйте две точки на дне, где чашка касается двух полюсов батареи.
• Снимите чашку с аккумулятора и с помощью кнопки проделайте по одному отверстию в каждой отметке на дне пластикового стакана.
• Осторожно вставьте два графитовых стержня (стержень карандаша) в два отверстия, по одному в каждое. Возможно, вам придется сделать отверстия немного больше, чтобы они соответствовали друг другу.
• Используйте клей, чтобы закрепить графитовые штифты на внешней стороне чашки, и дайте ему высохнуть. Это должно предотвратить просачивание воды. Убедитесь, что графитовые штыри не покрыты клеем, иначе они больше не будут контактировать с аккумулятором.
• Поместите разрезанную чашку открытой стороной вниз над аккумулятором.Дно чашки и батарея должны соответствовать друг другу, образуя одну ровную поверхность, на которую вы можете поставить вторую чашку.
• Поставьте чашку с графитовыми штифтами перевернутой вырезанной чашкой на аккумулятор. Он должен плотно прижаться, и каждый из графитовых штырей должен касаться одного из полюсов батареи.
• Запечатайте один конец обеих соломинок для питья пластилином или глиной.

Порядок действий

• Возьмите чашку с графитовыми штифтами и налейте примерно 300 миллилитров дистиллированной воды в чашку, подальше от батареи.Убедитесь, что он не протекает. Если это так, вам может потребоваться добавить немного больше клея, чтобы сделать плотное прилегание. Примечание. Старайтесь не прикасаться к воде или электродам, когда чашка помещается на батарею, поскольку вы можете почувствовать покалывание пальцев от электричества.
• Как и раньше, поместите его на перевернутую вырезанную чашку сверху батареи так, чтобы каждый из графитовых штырей контактировал с одним из полюсов батареи. Возможно, вам придется немного надавить на нее, чтобы установить хорошее соединение.Обратите внимание на два графитовых электрода. Что ты видишь? Что-нибудь происходит с электродами?
• Снимите с аккумулятора стакан, наполненный дистиллированной водой. Залейте одну чайную ложку пищевой соды и размешайте ее с дистиллированной водой, пока все не растворится. Как вы думаете, что изменится пищевая сода? Какая у него функция?
• Теперь снова установите чашку на батарею и соедините графитовые электроды с полюсами батареи. Что вы наблюдаете сейчас? Что-нибудь происходит с графитовыми штифтами? Как вы думаете, каковы продукты реакции? Сравните реакции, которые происходят на каждом из графитовых электродов. Вы видите разницу между двумя сторонами? Есть ли один графитовый электрод, при котором реакция более выражена? К какому полюсу батареи подсоединен этот графитовый штифт, положительному или отрицательному?
• Засуньте нос в чашку и понюхайте продукты реакции. Есть запах? Если да, то как пахнет?
• Снова снимите чашку с аккумулятора.С помощью пипетки заполните обе забитые гигантские соломинки раствором пищевой соды изнутри чашки с графитовыми штифтами. Как только они наполнятся, закройте каждый из них одним пальцем и переверните их вверх дном. Погрузите их в чашку с раствором пищевой соды и осторожно поместите на графитовые булавки (по одной соломке на каждую), чтобы соломинки оставались полностью заполненными раствором пищевой соды. Если соломинки не стоят вертикально, их можно прислонить к стенке чашки. Как вы думаете, что будет с соломинкой?
• После того, как соломинки будут помещены на графитовые штифты, снова установите чашку на батарею. Оставьте его там на 10 минут и немного надавите на чашку, чтобы убедиться, что электроды остаются подключенными и электродные реакции протекают непрерывно в течение всего этого времени. Обратите внимание на соломинки, которые вы кладете на графитовые штифты. Что происходит с водой, которую вы туда налили? Вы замечаете разницу между двумя уровнями воды в обеих соломинках? Какой из них выше, какой ниже; к каким полюсам батареи подключен каждый из них?
• По истечении 10 минут отметьте уровень воды в каждой соломке несмываемым маркером. Насколько больше воды было вытеснено продуктами реакции на отрицательном полюсе по сравнению с положительным полюсом? Это то же самое, двойное или тройное?
• Extra: Если у вас есть какие-либо pH-полоски, которые могут измерять кислотность или основность растворов, используйте их для измерения pH в каждой большой соломинке, когда уровень воды снизится примерно на 50 процентов. Осторожно снимите соломинку с электродов и сразу же закройте каждую из них пальцем, как только вы снимите ее с электродов.Убедившись, что вы не теряете воду, которая находится внутри, окуните внутрь тест-полоску pH. Какого цвета показывает тест-полоска и какой это показатель pH? Есть ли разница между растворами в двух соломинках? Чем они отличаются и почему, как вы думаете, это так?
• Extra: Повторите эксперимент, но вместо добавления пищевой соды в дистиллированную воду добавьте чайную ложку поваренной соли (хлорид натрия или NaCl) и дайте электролизу поработать пять минут. Меняются ли электродные реакции? А как насчет запаха продуктов реакции; вы можете различить определенный запах на этот раз? Как вы думаете, почему это так?
• Дополнительно: Замените графитовые электроды металлическими кнопками. Для этого вам может понадобиться свежая чашка. Вставьте кнопки в нижнюю часть чашки, чтобы они не касались друг друга, но чтобы каждая из них касалась одного из полюсов батареи, как только вы поместите чашку на верхнюю часть батареи. При использовании канцелярских кнопок клейкая прокладка не требуется.Повторите первоначальную процедуру, но на этот раз добавьте в дистиллированную воду одну чайную ложку поваренной соли. Наблюдайте за реакцией электродов. Что происходит на этот раз? Посмотрите внимательно на штырь, который подсоединен к положительному полюсу аккумулятора. Вы видите другие продукты реакции, кроме газа? Как вы думаете, что случилось? Как металлические канцелярские кнопки выглядят после того, как вы снова их вытащите?

Наблюдения и результаты
Удалось ли вам разделить воду на водород и кислород? Вы видели много пузырей на обоих графитовых штифтах? Изначально, когда вы ставили чашку с дистиллированной водой на батарею, вы, вероятно, не заметили, чтобы на графитовых электродах происходило много чего.Это связано с тем, что дистиллированная вода не очень хорошо проводит электричество, поэтому электродные реакции отсутствуют или возможны только незначительные. Однако если вы добавите электролиты, такие как пищевая сода, добавленные ионы могут проводить электричество, и вы должны были видеть пузырьки газа, появляющиеся на обоих графитовых штырях. С одной стороны, на положительном полюсе образуется кислород, тогда как на отрицательном полюсе образуется водород.

Присмотревшись, вы могли заметить, что на графитовом электроде, подключенном к отрицательному полюсу батареи, образовалось больше газа, чем на другой стороне.Сбор двух газов с помощью гигантских соломок, вероятно, продемонстрировал это даже лучше. Через 10 минут уровень воды на отрицательном полюсе должен был быть примерно вдвое ниже, чем на положительной стороне, а это означает, что вы собрали примерно вдвое больше газообразного водорода по сравнению с кислородом. Разница связана с тем, что одна молекула воды имеет два атома водорода на один атом кислорода, как объяснялось выше. Это означает, что для образования одной молекулы кислорода (O2) нужны две молекулы воды (2 ч3О). Однако в то же время две молекулы воды (2 h3O) могут образовать две молекулы водорода (2 h3).В то время как водород и кислород образуются на электродах, оставшимися продуктами реакции из воды являются протоны (H ⁺ на стороне кислорода) и ионы гидроксила (OH ^— на стороне водорода). Вы можете визуализировать это, поместив полоску pH в растворы в больших соломинках над каждым электродом. Раствор в соломинке, помещенной на электрод отрицательного полюса батареи, должен иметь щелочной pH (7 или выше), тогда как другой раствор должен быть кислым (pH менее 7).

Могут происходить и другие электродные реакции, если в растворе есть ионы, которые конкурируют с производством водорода или кислорода. Вы могли заметить, что после того, как вы добавили соль (хлорид натрия) в свой электролит, он начал пахнуть, как в бассейне. Вместо кислорода на положительном полюсе батареи вырабатывается хлор, который также используется для дезинфекции воды в бассейне. Если вы использовали металлические канцелярские кнопки в качестве электродов вместо графитовых штифтов, металл (обычно сталь или латунь) будет растворяться или разъедать на положительном полюсе батареи и вместо (или в дополнение к) выделения газа вы должны увидеть, что металлическая канцелярская кнопка становится красновато-коричневым.Это демонстрирует, что электролиз — это не только метод расщепления воды на ее компоненты, но также может запускать другие реакции, которые в противном случае не происходили бы самопроизвольно.

Очистка
Удалите все разливы полотенцем. Вылейте воду с электролитом (пищевой содой или солью) в канализацию. Снимите электроды (графитовые булавки или металлические канцелярские кнопки) с чашек и выбросьте их в мусорное ведро. Выбросьте пластиковые стаканчики и запечатанные большие соломинки в мусор.Вы можете повторно использовать девятивольтовый аккумулятор.

Больше для изучения
Почему мы не можем производить воду ?, из Как работает материал
Химия воды, из Джилл Грейнджер,
Электролиз воды — водорода и кислорода из воды, из альтернативного обучения
Топливные элементы — топливо будущего !, from Science Buddies
Science Activity for All Ages! from Science Buddies

Это задание предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies

Информация о качестве воды — Химический состав воды — Атомы и молекулы

За годы существования ученые открыли в природе или произвели в своих лабораториях более 100 элементов.Каждый из этих основных материалов имеет свою особую атомную структуру. Молекула элемента может состоять из одного атома или двух или более подобных атомов. Эти атомы невероятно малы. Например, вес атома кислорода составляет 0,000,000,000,000,000,000,000,0266 грамма. (В фунте 453,6 грамма.) Очевидно, что обычных единиц измерения недостаточно для определения веса атома или молекулы. Ученые собрали огромное количество важной информации о природе атома как посредством теоретических исследований, так и путем тестирования.Благодаря их гениальности, теперь у нас есть фото . Атом Наименьшая возможная единица элемента. Атом можно разбить только на элементарные частицы материи, такие как протон, электрон, нейтрон, антипротон и мезон. Молекулы Молекулы состоят из двух или более атомов одного или нескольких элементов. (Cl 2 ) представляет собой молекулу хлора. (NaCl) представляет собой молекулу соли. Грамм Грамм — это основная единица веса в метрической системе. Он равен 1/28 унции (0,0022046 фунта или 15,4324 тройских граммов). Он предназначен и фактически является весом дистиллированной воды при температуре 4 ° C, содержащейся в кубе, край которого составляет одну сотую метра (один кубический сантиметр). 453,6 г = 1 фунт. В природе кислород представляет собой смесь трех изотопов: кислород-16, кислород-17 и кислород-18.Спустя годы химики разработали таблицу атомных весов, в которой для этой природной смеси установлено значение 16. Однако из-за различных потребностей физики разработали отдельную таблицу, основанную на единственном изотопе кислорода-16. Таким образом, между таблицами существовали незначительные, но определенные различия. Недавно была принята новая таблица на основе углерода-12, которая, очевидно, будет использоваться обоими. Атомные веса, используемые в этом курсе, взяты из новой таблицы. Более века назад химики разработали чисто относительную шкалу атомных весов.В то время атому кислорода приписывали массу 16. Затем они выразили атомный вес для всех других элементов относительно веса 16, присвоенного атому кислорода. Было обнаружено, что атом водорода весит примерно 1/16 веса кислорода. Его фактический атомный вес 1,00797. Вес молекул можно легко вычислить, если известна формула данной молекулы. Просто сложите атомные веса различных атомов, составляющих молекулу.Вот несколько примеров того, как определяется молекулярная масса: Вещество / формула Молекула кислорода / O2 Молекула водорода / h3 Молекула воды / h3O Расчет молекулярного веса 2 x атомный вес = 2 x 16 = 32 2 x 1 = 2 (2 x 1) + 16 = 18 Теперь мы очень быстро увидим влияние этих атомных весов на химический состав воды.(-> Далее)

Клейкая вода: поверхностное натяжение | Эксплораториум

Если бы вы могли видеть молекулы воды и то, как они действуют, вы бы заметили, что каждая молекула воды электрически притягивает своих соседей. Каждый имеет два атома водорода и один атом кислорода, h30. Необычайная липкость воды обусловлена ​​двумя атомами водорода, которые расположены на одной стороне молекулы и притягиваются к атомам кислорода других близлежащих молекул воды в состоянии, известном как «водородная связь».«(Если бы молекулы жидкости не притягивались друг к другу, то постоянное тепловое перемешивание молекул заставило бы жидкость мгновенно закипеть или испариться. Атомы водорода имеют одиночные электроны, которые, как правило, проводят много времени «внутри» молекулы воды по направлению к атому кислорода, оставляя свои внешние поверхности обнаженными или заряженными положительно. У атома кислорода восемь электронов, и часто большинство из них находятся сбоку от атомов водорода, что делает эту сторону атома отрицательно заряженной.Поскольку притягиваются противоположные заряды, неудивительно, что атомы водорода одной молекулы воды любят указывать на атомы кислорода других молекул. Конечно, в жидком состоянии молекулы имеют слишком много энергии, чтобы зафиксироваться в фиксированном состоянии; тем не менее, многочисленные временные «водородные связи» между молекулами делают воду чрезвычайно липкой жидкостью. Внутри воды, по крайней мере в нескольких молекулах от поверхности, каждая молекула вовлечена в перетягивание каната со своими соседями со всех сторон.Для каждого тяги «вверх» существует тяга «вниз», а для каждого «левого» тяги — «правое» движение, и так далее, так что любая данная молекула вообще не ощущает результирующей силы. На первый взгляд все иначе. Для каждого опускания нет тяги вверх, поскольку, конечно, над поверхностью нет жидкости; таким образом, поверхностные молекулы стремятся втягиваться обратно в жидкость. Чтобы поднять молекулу на поверхность, нужно потрудиться. Если поверхность растягивается — например, когда вы надуваете пузырь — она ​​становится больше по площади, и большее количество молекул вытягивается из жидкости, чтобы стать частью этой увеличенной площади.Этот эффект «растягивающейся кожи» называется поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение играет важную роль в поведении жидкостей. Если вы наполните стакан водой, вы сможете добавить воду над краем стакана из-за поверхностного натяжения. Вы можете плавать скрепку на поверхности стакана с водой. Перед тем, как попробовать это, вы должны знать, что это помогает, если скрепка будет немного жирной, чтобы вода не прилипала к ней (потрите ею нос или лоб). Наденьте скрепку на вилку и медленно опустите ее в вилку. воды.Скрепка поддерживается поверхностным натяжением пленки воды. Водомер — это насекомое, которое охотится на добычу на поверхности стоячей воды; у него широко расставленные ножки, похожие на подушечки лунного посадочного модуля. Кожеподобная поверхность воды вдавлена ​​под ногами водомера.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.