Site Loader

Содержание

Строение и физические свойства молекул воды

    Для понимания процессов растворения необходимо познакомиться с наиболее распространенным растворителем — водой. Состав воды и строение ее молекулы кажутся по сравнению с другими веществами весьма простыми. Однако физические свойства обычной воды являются несколько необычными по сравнению с другими веществами. Так, вода при замерзании не сжимается, а расширяется примерно на 10%. Эта аномалия указывает на сложность ее строения. [c.10]
    Строение и физические свойства молекул воды [c.103]

    СТРОЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛЕКУЛ ВОДЫ [c.142]

    Наконец, в 1920 г. два молодых сотрудника Дж. Н. Льюиса Латимер и Родебуш распознали причину ассоциации молекул воды и ее особых физических и химических свойств [1201]. Они имели смелость предположить существование Н-связи, несмотря на то что это предположение противоречило хорошо установленному правилу октетов. Ясность и точность сформулированной ими концепции наряду с важностью проблемы строения воды обусловили большое значение работы Латимера и Родебуша. 

[c.13]

    Информацию о строении вещества можно получить, исследуя его физические и химические свойства. Рис. 21. Распределение электронной р частности, С помощью физиче-плотности в молекуле воды [c.56]

    Физические свойства воды. Строение молекулы воды. [c.103]

    Вода. Строение молекулы. Физические свойства, аномалии во- [c.108]

    Особенности физических свойств воды обусловлены строением ее молекул и характером межмолекулярных связей. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, расположенных под углом относительно друг друга (рис. 8). Расстояние между центрами атомов кислорода и водорода 0,1 нм, валентный угол равен 104,5 °С. 

[c.27]

    Поскольку строение молекулы СО и N1 аналогично, сходны и их физические свойства очень низкие температуры плавления (для СО —204 °С) и кипения (—191,5/С) стандартные энтропии близки [для СО 198 Дж/(К-моль), N2 199 Дж/(К-моль)] в твердом состоянии оксид углерода (П), как и азот, существует в виде двух модификаций (кубической и гексагональной) плохо растворяются в воде и т.д. Сходство проявляется также в структуре спектров СО и N2. [c.439]

    Физические свойства Углеводороды нормального строения имеют плотности и температуры кипения выше, а температуры плавления ниже, чем их изомеры с разветвленной цепью углеродных атомов (табл 16 3) Это связано с различной плотностью упаковки в жидкой и твердой фазах линейных и шарообразных молекул Предельные углеводороды очень плохо растворяются в воде 

[c.242]

    Особенности строения молекул воды обусловливают их ассоциацию с помощью водородных связей, аномалии многих физических свойств воды, ее высокую реакционную способность. [c.63]

    Можно без преувеличения говорить о центральной роли воды в процессах эволюции и жизнедеятельности. Свыше 90% всей массы клеток приходится на долю воды. Однако ее значимость не только в количественных характеристиках. В воде растворены многие биологические вещества, и, будучи растворителем, вода определяет их свойства, например реакционноспособность. В условиях Земли нет такого вещества, физические свойства которого были бы так идеаль-но приспособлены для нужд живых систем, как вода. Для молекул воды характерно сильное взаимное притяжение, обусловленное особенностями их строения (рис. 1.1). 

[c.10]


    Физические свойства спиртов зависят от строения углеводородного радикала, количества гидроксильных групп и их положения. Первые представители гомологического ряда спиртов — жидкости, высшие — твердые вещества. Метанол и этанол смешиваются с водой в любых соотношениях. С ростом молекулярной массы растворимость спиртов в воде падает. Высшие спирты практически не растворимы в воде. Спирты обладают аномально высокими температурами кипения по сравнению с углеводородами, что объясняется сильной ассоциацией молекул спирта в жидком состоянии за счет образования достаточно прочных водородных связей. 
[c.351]

    Начнем с элементарного — со строения молекулы воды, состоящей из двух атомов водорода (Н ) и одного атома кислорода (О ). Оказывается, все многообразие свойств воды и необычность их проявления в конечном счете определяются физической природой этих атомов и способом их объединения в молекулу. В отдельно рассматриваемой. молекуле воды ядра водорода и кис- 

[c.24]

    Физические свойства и молекулярная формула этилена. Этилен — бесцветный газ со слабым запахом, плохо растворим в воде. Для установления строения молекулы этилена определим сначала его молекулярную формулу. Изучение этилена показывает, что плотность его при н.у. равна 1,25 г/л. Молекулярная масса его составит 1,25 г/л-22,4 л/моль = 28 г/моль. [c.246]

    Поскольку строение молекул СО и N2 аналогично, сходны и их физические свойства. Так, как и азот, СО имеет очень низкую температуру плавления (—204°С) и кипения (—191,5°С) стандартная энтропия СО (197,3 дж1град-моль) близка таковой азота (191,3 дж1град)4 хмоль)] в твердом состоянии оксид углерода (И), как и азот, существует в виде двух модификаций (кубической и гексагональной) плохо растворяется в воде и т. д. Сходство проявляется также в структуре спектров СО и N3. 

[c.460]

    Строением молекулы воды объясняются многие ее физические свойства. Исследования привели к выводу, что жидкая вода наряду с простыми молекулами Н2О содержит более сложные молекулы (НгО) , где X = 2, 3, 4 и т. д. Такое соединение одинаковых молекул, не изменяющее их химической природы, называют ассоциацией молекул. [c.40]

    В монографии изложены основные принципы метода ЯМР широких линий в приложении к изучению связанной воды в кристаллогидратах, цеолитах, глинистых минералах и гидратированных белках. Обсуждаются вопросы теории влияния подвижности молекул воды на спектры ЯМР, природа сил сцепления воды в гидратах, механизмы диффузии воды сквозь решетку твердых тел и связь некоторых физических свойств гидратов (сегнетоэлектричество, фазовые переходы) с особенностями динамики воды. Подробно рассматривается строение гидратных оболочек белков на примере коллагена, выявлены существенные для практики возможности применения метода анализа спектров ЯМР связанной воды в молекулярной биологии и медицине. 

[c.2]

    Свойства водных растворов находятся в прямой зависимости от особенных свойств воды. Склонность ее молекул к образованию водородных связей, наличие ажурной квазикристаллической структуры с тетраэдрической координацией соседних молекул воды [7, гл. 2 8 9, гл. 5], амфотерность, проявление ряда аномальных физических свойств [10, гл. 1] — все это обусловлено строением молекулы воды и теми изменениями, которые вызываются действием различных возмущений. 

[c.25]

    К физическим свойствам относятся состояние вещества, его цвет, плотность, ковкость и т. д. Переход вещества из одного физического состояния в другое происходит без изменения строения молекул. Превращение льда в воду или воды в пар — физические явления. И в том и в другом случае состояние воды изменилось, но вода осталась водой, молекулы ее не изменились (рис. 2). 

[c.13]

    Изучение влияния замены водорода дейтерием на физические свойства воды и других соединений водорода ценно тем, что таким путем можно вызывать значительные изменения физических констант, сохраняя почти неизмененными строение и химические свойства молекул. Это дает возможность изучать физические свойства и их взаимную связь не осложненными посторонними факторами. Из дальнейшего будет видно, что такое сопоставление заставляет прежде всего пересмотреть ряд привычных представлений в области физической химии агрегатных состояний. Однако недостаточность экспериментальных данных сейчас еще не позволяет заменить их новыми, достаточно обоснованными. 

[c.167]

    Влияние обезвоживания на физические свойства минерала. Кристаллографические, оптические и другие свойства минерала, вообще говоря, при обезвоживании изменяются коренным образом, когда из минерала удаляется водород, принимающий участие в строении самой молекулы. Наоборот, свойства эти изменяются лишь немного, если водород содержался в минерале в случайных отношениях к его составу. Но здесь, как это бывает и в других случаях, существуют значительные исключения из этого правила. В частности, некоторые цеолитовые минералы, в которых вода входит, вероятно, частично в состав молекулы, могут обнаруживать только небольшие изменения в свойствах, когда вода из них частью или даже полностью удалена. В минералах класса А-П изменения в свойствах так же, несмотря на потерю воды, могут быть незначительными. С другой стороны, если минералы содержат много воды, не входящей в молекулу, могут произойти заметные изменения свойств при ее удалении . 

[c.824]


    Вода. Бода является одним из наиболее важных веществ, которое, благодаря своеобразию физических и химических свойств, определяет характер физического и биологического мира [316—318]. Своеобразие же многих из этих свойств теснейшим образом связано с особенностями строения молекул воды и ее структурой. [c.159]

    Справочник состоит из б разделов, составленных в общепринятой табличной форме. В первом разделе Неорганические вещества. Физические свойства и реакционная способность приведены формулы и названия, относительные молекулярные массы, некоторые физические свойства (температура фазовых переходов, окраска, агрегатное состояние), а также сведения о реакционной способности (химических свойствах) веществ по отношению к распространенным растворителям и реактивам (воде, этанолу, хлороводородной, серной и-азотной кислотам, гидроксиду натрия и гидрату аммиака). В последующих разделах охарактеризованы атомные, молекулярные и термодинамические свойства атомов, молекул, радикалов и ионов неорганических веществ, существующих в индивидуальном состоянии и в водном растворе. Представлены относительные атомные массы элементов, свойства природных и радиоактивных изотопов, электронные формулы атомов, энергии ионизации и сродство к электрону для атомов и молекул, энергии и длины химических связей, строение (геометрическая форма) молекул веществ, в том числе и комплексных соединений Приведены термодинамические константы веществ во всех агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое состояние, состояние водного раствора), окислительно-восстановительные потенциалы, константы кислотности и основности, константы устойчивости комплексов в водном растворе и растворимость веществ в воде. В последнем разделе Номенклатура неорганических веществ сформулированы правила составления химических формул и на их основе химических названий веществ. 

[c.5]

    При изучении физических и химических свойств воды необходимо принимать во внимание не только строение молекул воды. [c.16]

    Физические свойства. Строение. Простейшие циклобутаны являются бесцветными газами или жидкостями, нерастворимыми в воде. Молекула циклобутана подобна квадрату с весьма длинной связью С—С (0,157 нм). Самой большой особенностью циклобутанов является то, что четыре углеродных атома не находятся в одной плоскости. Эта непланарность вызвана внутримолекулярным отталкиванием водородных атомов или заместителей и сильно зависит от строения. Один углеродный атом может быть смещен из плоскости остальных трех атомов даже до 25.. . 30 . Это означает, что монозамещенные циклобутаны могут существовать в двух конформациях  [c.165]

    Выше, в гл. XII, уже говорилось, что в молекуле воды заряды расположены по тетраэдру. Две вершлны несут положительный заряд, две — отрицательный. На рис. 305 показано строение воды но Берналу и Фаулеру, выведенное ми из данных спектроскопии, наблюдений дипольного момента и изучения других физических свойств. Протоны глубоко внедрились В кислородный ио , ядро которого вследствие этого сместилось из центра О в О. Все расстояния указаны на рисунке. [c.341]

    В процессе выполнения различных аналитических операций следует обращать особое внимание на отношение анализируемого вещества к воздействию повышенной температуры, воды, зодных растворов кислот и щелочей и других сильно агрессивных химических агентов. Другими словами, в процессе анализа следует учитывать характерные особенности кремнийорганических соединений, отличные от органических веществ. Вместе с тем было бы совершенно неправильно не принимать во внимание также некоторое сходство отдельных кремнийорганических соединений с органически.ми (одинаковая растворимость 3 органичеоких растворителях, сходство свойств некоторых функциональных и замещающих групп, подобие некоторых физических свойств и т. п.). Это в первую очередь относится к тем кремнийорганическим соединениям, у которых органическая часть молекулы в количественном отношении значительно превалирует над кремневой частью. Такими соединениями являются кремнийорганические вещества, отличающиеся более сложным строением органических радикалов, входящих в их состав, например  [c.100]

    Среди текстильных вспомогательных веществ имеется большая группа препаратов, называемая поверхностноактивными веществами (ПАВ). Значение этих препаратов очень велико. При растворении, будучи взятыми даже в небольших количествах, они резко снижают поверхностное натяжение растворителя. ПАВ характеризуются линейным строением молекулы. Длина их молекулы значительно превышает поперечные размеры. Одна часть молекулы является водонерастворимой длинной углеводородной цепочкой, а другая — гидрофильной группой атомов ( —ЗО Ма, — СООЫа, — ОН и др.), обеспечивающей растворимость ПАВ в воде. Символически молекулы ПАВ обозначают знаком О—, где прямая линия соответствует углеводородной, гидрофобной части, а кружок — гидрофильной. Благодаря такому строению молекул ПАВ они ориентированно сорбируются на поверхности раздела водного раствора с другой фазой, например с волокнами, и сильно изменяют физические свойства системы. [c.30]

    Вопросы для самопроверки 1. Почему в периодической системе элементов водород может быть расположен как в первой, так и в седьмой группах 2, Как метод молекулярных орбиталей описывает следующие частицы Нг Ог, Нг 3. Какие изотопы водорода известны Каков состав ядер атомов изотопов водорода Что такое тяжелая вода, как она получается и каковы ее свойства 4. Какого характера соединения образует с неметаллами водород Какова степень окисления водорода в этих соединениях 5. Какие типы соединений образует водород с металлами Как он поляризован в этих соединениях 6. Какие степени окисления характерны для кислорода Как поляризованы атомы кислорода в соединениях с фтором 7, В каких гибридных состояниях могут находиться орбитали в атоме кислорода Приведите примеры соединений, в которых проявляются sp-, sp — и 5рЗ-гибридные состояния орбиталей кислорода. 8. Какие аллотропические модификации кислорода известны Обоснуйте с помощью метода МО парамагнитные свойства молекулы Ог. 9. Каков характер связи в молекуле озона Каковы его химические свойства 10. Как метод ВС объясняет строение молекулы воды Чем объясняется отклонение величины валентного угла ZHOH от величины угла, характерного для sp -гибридизации 11. В чем проявляется аномалия физических свойств воды 12. Каков характер химической связи в молекуле Н2О2 Какое строение имеет молекула пероксида водорода 13. Какова степень окисления кислорода в молекуле Н2О2 Приведите примеры реакции, в которых проявляются окислительные свойства пероксида водорода. 14. Приведите примеры реакций, в которых пероксид водорода может выступать в качестве восстановителя. 15. Напишите уравнение ступенчатой диссоциации пероксида водорода, назовите анионы, получаемые при диссоциации. [c.47]


Физические свойства воды | Химия. Шпаргалка, шпора, формула, закон, презентация, ГДЗ, конспект, опыты, тесты, сообщение, реферат, кратко

При обычных условиях вода — жид­кое прозрачное вещество без цвета, вкуса и запаха. Плотность жидкой воды имеет максимальное значение 1 г/см3 при 4 °C. При 0 °C вода пере­ходит из жидкого состояния в твёрдое — лёд. При 100 °C кипит и пере­ходит в газообразное состояние — водяной пар. Аналоги воды по стро­ению и химическому составу — H2S, H2Se, H2Te — при комнатной тем­пературе находятся в газообразном состоянии. Если бы свойства воды подчинялись общей закономерности, то она закипала бы при темпера­туре -70 °C, а лёд образовывался бы при -90 °C, что вряд ли способство­вало жизни на планете в её настоящем виде. Наличие водородной свя­зи у низкомолекулярного вещества воды и объясняет аномально высо­кие значения её температур плавления и кипения.

Чистое вещество вода обладает и другими особенностями, которые делают это соединение поистине уникальным.

Вода способна расширяться при замерзании и иметь при +4 °C мак­симальную плотность. Поэтому при температуре меньше +4 °C лёд за­нимает верхнюю часть водоёма, укрывая, как шубой, его нижние слои и защищая водоём от промерзания. Это спасает нашу планету от обле­денения. Не обладай вода таким загадочным свойством, все водоёмы и даже Мировой океан за определённый геологический период промёрз­ли бы до дна. Жизнь на Земле не только не получила бы своего эволю­ционного развития, она просто бы не возникла.

Вода обладает высокими значениями удельной теплоты плавления и удельной теплоты парообразования, которым академик В. И. Вер­надский придавал планетарное значение, так как они определяют многие физико-химические и биологические процессы на Земле (рис. 157).

Высокая удельная теплота плавления льда, равная 332 • 103 Дж/кг, оберегает нашу планету от всемирных потопов. Таяние льда (рис. 158) и снега связано с огромными энергетическими затратами, поэтому процесс происходит постепенно, в большинстве случаев не причиняя вреда природе.

Рис. 157. Облака — это миллиарды мельчайших капелек воды
Рис. 158. Таяние льда

На испарение 1 кг воды при нормальном атмосферном давлении и температуре кипения расходуется 2257 • 103 Дж теплоты, т. е. прибли­зительно в 7 раз больше, чем на плавление 1 кг льда. В этом причина сохранения воды в жидком состоянии на нашей планете. Даже в са­мые жаркие дни вода испаряется крайне медленно. Поэтому и сезоны года меняются не резко, а плавно: лето — осень — зима — весна.

Вода имеет высокую удельную теплоёмкость. Эта величина показы­вает, какое количество теплоты надо затратить для нагревания 1 кг воды на 1 K (рис. 159). Оказывается, оно равно 4,1868 • 103 Дж.

Из-за высокой удельной теплоёмкости воды на континентах не бы­вает резкого перепада температур зимой и летом, ночью и днём, по­скольку они окружены гигантским регулятором, своеобразным термо­статом — водами Мирового океана.

При нагревании всех веществ удельная теплоёмкость их, как пра­вило, возрастает, но вода — исключение. Изменение удельной тепло­ёмкости воды с повышением температуры аномально: от 0 до 30 °C она понижается и только от 50 до 100 °C повышается. Значит, удельная те­плоёмкость воды достигает минимального значения при 36—37 °C, т. е. вблизи нормальной температуры тела человека и млекопитающих, благо­приятной для биохимических реакций в их организме.

Ещё одна особенность воды — высокое поверхностное натяжение.

На каждую молекулу внутри жидко­сти действуют силы притяжения сосед­них молекул, окружающих её со всех сто­рон. На молекулы поверхностного слоя действуют как молекулы жидкости, так и молекулы газов воздуха. Взаимное при­тяжение молекул жидкости больше, чем молекул жидкости и газа, поэтому равно­действующая сил притяжения направле­на внутрь жидкости и молекулы поверхностного слоя стремятся в неё втянуться. Под действием этой силы число молекул на по­верхности уменьшается, её площадь сокраща­ется. Но все молекулы, разумеется, не могут уйти внутрь. На поверхности остаётся такое их число, при котором она оказывается мини­мальной. Для перенесения молекул из глуби­ны объёма жидкости в её поверхностный слой необходимо совершить работу по преодоле­нию равнодействующей сил притяжения, дей­ствующих на молекулу в поверхностном слое. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Рис. 159. Температурные шкалы Кельвина и Цельсия
Рис. 160. Капли росы стремятся принять форму шара
Рис. 161. Водомерка

Поверхностным натяжением называется величина, равная рабо­те, затраченной на увеличение поверхности жидкости на одну еди­ницу.

Поверхностное натяжение собирает воду в капли (рис. 160) и позво­ляет водомерке (рис. 161) скользить по воде.

Ещё одна характеристика воды — вязкость. Обычно с повышением давления вязкость вещества увеличивается, а с ростом температуры уменьшается. Вода и здесь выделяется. Её вязкость с ростом давления при температуре ниже -30 °C значительно уменьшается. Поэ­тому активность организмов, живущих в низ­котемпературных средах, не сильно зависит от этих температур: кровь, не потерявшая те­кучести, продолжает выполнять свои функ­ции столь же интенсивно, как и при более вы­соких температурах.

На этой странице материал по темам:
  • При обычных условиях вода это жидкое прозрачное вещество

  • Опыты для реферата с водой

  • Аномальные свойства воды реферат по биологии кратко

  • Физ свойства воды аномалии-реферат

  • Перечислите известные аномалии физических свойств

Вопросы по этому материалу:
  • Какими физическими свойствами обладает вода?

  • Что такое поверхностное натяжение?

  • Как водородная связь определяет фи­зические свойства воды?

  • Перечислите известные вам аномалии физических свойств воды.

  • Какую роль аномалии физических свойств воды играют в природе?

ее состав, строение молекулы, физические свойства. Химические свойства воды. Структура воды и ее свойства

Вода — неорганическое вещество, молекулы которого состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Количество воды неодинакова в разных организмах. Больше всего воды содержит тело медуз (95-98%), водоросли (более 80%), меньше всего ее у насекомых (40-50%), слоевища лишайников (5-7%). В теле млекопитающих в среднем 75% воды, в том числе у человека — 60-65% массы тела. Количество воды неодинакова и в различных тканях и органах одного и того же организма. Например, у человека содержание воды в тканях и органах таков: кровь (83,0%), почки (82,7%), сердце (79,2%), легкие (79,0%), мышцы (75 6%), мозг (74,8%), кожа (72,0%), скелет (22,0%), жировая ткань (10,0%).

Большая часть воды (70% объема) находится в клетках тела в свободном и связанном виде, меньшая часть (30% объема) — перемещается во внеклеточном пространстве организма и находится в свободном состоянии. Связанная вода (4 5%) бывает осмотически связанной (вода в связях с ионами и низкомолекулярными соединениями), коллоидно связанной (вода в связях как с внутренними, так и с расположенными на поверхности химическими группами высокомолекулярных соединений) и структурно свя связанной (вода в замкнутом пространстве высокомолекулярных биополимеров сложной структуры). Свободная вода (95-96%) является универсальным растворителем.

Значение воды . Количественно вода занимает первое место среди химических соединений любой которой клетки. Наличие воды является обязательным условием жизнедеятельности организмов. Какие же функции выполняет в биосистемах эта самая распространенная на Земле вещество?

Вода — универсальный растворитель для ионных и многих ковалентных соединений, обеспечивает протекание химических реакций, транспорт веществ в клетку и из клетки.

Вода реагент, при участии которого в клетках происходят реакции гидролиза и гидратации, окислительно-восстановительные и кислотно-основные реакции.

Вода теплорегулятор, поддерживает оптимальный тепловой режим организмов и обеспечивает равномерное распределение тепла в живых системах.

Вода осморегулятора, что обеспечивает форму клеток, транспорт неорганических веществ.

Вода опора, обеспечивает упругий состояние клеток (тургор), выступает амортизатором от механических воздействий на организм, выполняет функцию гидроскелет у многих животных.

Вода средство транспорта, осуществляет связь в клетках, между клетками, тканями, органами и обеспечивает гомеостаз и функционирование организма как единого целого.

Вода среда обитания для водных организмов, в нем осуществляются пассивное движение, внешнее оплодотворение, распространение семян, гамет и личиночных стадий наземных организмов.

Вода конформатор, имеет большое значение в организации пространственной структуры (конформации) биополимеров.

Свойства воды. Роль воды в биосистемах определяется ее физико-химическими свойствами.

■ Для чистой воды характерны прозрачность, отсутствие вкуса, цвета, запаха. Природная вода всегда содержит различные примеси: растворенные вещества в виде ионов, нерастворенные вещества — в виде суспензии. Вода — единственное вещество на Земле, которая одновременно и в большом количестве встречается в жидком, твердом и газообразном состояниях.

■ Плотность воды при температуре 4 ° С является максимальной и составляет 1 г / см3. С понижением температуры плотность уменьшается, поэтому лед плавает на поверхности воды.

■ Вода имеет аномально высокие удельную теплоемкость (4,17 Дж / ГК), теплоту испарения (при температуре 100 ° С — 2253 Дж / г), теплоту таяния (при температуре 0 ° С — 333,98 Дж / г).

■ Воде свойственный исключительно большое поверхностное натяжение за счет мощных сил сцепления (когезии), связанных с образованием водородных связей между молекулами.

■ Для воды характерное свойство прилипания (адгезии), которая проявляется в случае поднятия ее против гравитационных сил.

■ Воде в жидком состоянии свойственна текучись, нестискуванисть, чем обусловлены явления осмоса и тургора.

■ Вода обладает амфотерными свойствами, то есть проявляет свойства как кислоты так и основы и участвует в кислотно-основных реакциях.

■ Вода способна выступать и как восстановитель, и как окислитель, осуществляя биологически важные окислительно-восстановительные реакции обмена веществ.

■ Молекулы воды полярны, благодаря чему участвуют в реакциях гидратации, обеспечивая растворения многих химических соединений.

■ Вода участвует в биологически важных реакциях разложения — реакциях гидролиза.

■ Молекулы воды способны диссоциировать на ионы: Н2О = Н + + ОН.

Особенности строения молекул воды. Уникальные свойства воды определяются структурой ее молекул.

В молекуле воды каждый атом водорода содержится у атома кислорода ковалентной связью, энергия которого почти 110 ккал / моль. Благодаря этому вода является очень стойкой химическим соединением. Водяной пар начинает разлагаться на О, и Н, при температуре, выше 1000 ° С.

В молекуле воды две пары электронов из четырех образованные ковалентной связью и смещены к одной из сторон молекулы с формированием двух положительно заряженных полюсов. А две другие пары остаются неразделенными и смещены относительно ядра атома кислорода к противоположной стороне, где образуют два отрицательно заряженные полюса.

Итак, молекулы воды являются полярными.

Благодаря полярности соседние молекулы воды могут взаимодействовать между собой и с молекулами полярных веществ с образованием водородных связей, обуславливающих уникальные физические свойства и биологические функции воды. Энергия этой связи, по сравнению с энергией ковалентной связи, невелика. Она составляет всего 4,5 ккал / моль, и благодаря тепловому движению эти связи между молекулами воды постоянно возникают и разрываются. Водородные связи это связи между двумя ковалентно связанными атомами с большим значением электроотрицательности (О, N , F ) посредством атома водорода Н. Обычно водородная связь обозначают тремя точками и этим отмечают , что он намного слабее ; чем ковалентная связь (примерно в 15-20 раз ).

Водородные связи играют определяющую роль в образовании специфической квази и кристаллической структуры воды. Согласно современным представлениям, основой строения воды является кристаллическая решетка с размытой тепловым движением частью молекул свободной воды. Для воды в твердом состоянии характерные молекулярные кристаллические решетки, поскольку кристаллы строятся из молекул, связанных друг с другом водородными связями. Именно наличием элементов кристаллической решетки, а также дипольнистю молекул воды и обусловлено очень большое значение относительной диэлектрической проницаемости воды.

Молекулы жидкой воды способны к полимеризации или ассоциации с образованием ассоциатов (Н2О) n. Образование плотных ассоциатов происходит +4 С, чем и объясняется большое плотность воды при этой температуре. При нагревании водородные связи разрушаются и ассоциаты начинают расщепляться, поскольку энергия теплового движения становится больше от энергии этих связей. Разрыва связей требует много энергии, откуда и высокие температура кипения и удельная теплоемкость воды. Это имеет существенное значение для организмов во время колебаний температуры среды обитания.

Рентгеноструктурный анализ воды установлено, что и в жидкой воде остаются фрагменты структуры льда. При температуре 20 ° С около 70% молекул находится в воде в виде агрегатов, содержащих в среднем по 57 молекул в каждом. Такие агрегаты называют кластерами. Молекулы воды, входящих в состав кластера, скованные и метаболически инертные. Активная роль в реакциях обмена веществ принадлежит только свободным молекулам воды. Если кластеров много, то это приводит к иммобилизации воды, то есть к исключению свободной воды, ограничения ферментативных процессов и к снижению функциональной активности клетки.

БИОЛОГИЯ + При диссоциации определенных электролитов, в том числе и воды, образуются ионы Н + и ОН , от концентрации которых зависит кислотность или основность растворов и, соответственно, структурные особенности и активность многих биомолекул и жизненных процессов. Эту концентрацию измеряют с использованием водородного показателя — рН . pH — отрицательный десятинный логарифм концентрации

ионов Н + . В чистой воде эта концентрация составляет 1-10 -7 моль / л (-log 10 -7 = 7 ) . Поэтому нейтральной реакции воды соответствует pH 7, кислой-pH 7. Протяженность шкалы pH — от 0 до 14. Значение pH в клетках слабощелочная. Изменение его на одну-две единицы губительна для клетки. Постоянство pH в клетках поддерживается за счет буферных систем, которые содержат смесь электролитов. Они состоят из слабой кислоты (донора Н +) и сопряженной с ней основы (акцептора Н +) , которые в соответствии связывают ионы H + и боны ОН , благодаря чему реакция pH внутри клетки почти не меняется.

Гидрофильные и гидрофобные соединения. В молекул воды две пары совместных электронов смещены к кислорода, поэтому электрический заряд внутри молекул распределен неравномерно: протоны Н + обусловливают положительный заряд на одном полюсе, а пары электронов кислорода — отрицательный заряд на противоположном полюсе. Эти заряды равны по величине и расположены на определенном расстоянии друг от друга. Итак, молекула воды — это постоянный диполь, который может взаимодействовать с носителями положительных и отрицательных зарядов. Наличием полюсов в молекулах воды объясняется способность воды к химическим реакциям гидратации.

Благодаря своей полярности молекулы воды могут присоединяться к молекулам или ионов растворимых в воде веществ с образованием гидратов (соединений воды с растворенным веществом). Эти реакции являются экзотермическими и, в отличие от реакций гидролиза, гидратация не сопровождается образованием водородных или гидроксильных ионов.

При взаимодействии молекул воды с молекулами полярных веществ притяжения молекул воды к розчинюванои вещества превышать энергию притяжения между молекулами воды. Поэтому молекулы или ионы таких соединений встраиваются в общую систему водородных связей воды. Гидрофильные вещества — это полярные вещества, которые способны хорошо растворяться в воде. Это растворимые кристаллические соли, моносахариды, определенные аминокислоты, нулеинови кислоты и др.

В случае взаимодействия молекул воды с молекулами неполярных веществ энергия притяжения молекул воды в них будет меньше, чем энергия водородных связей. Неполярные молекулы пытаются изолироваться от молекул воды, они группируются между собой и вытесняются из водного раствора. Гидрофобные вещества — это неполярные вещества, которые не растворяются в воде. Это нерастворимые минеральные соли, липиды, полисахариды, определенные белки и др. Некоторые органические молекулы имеют двойные свойства: на одних их участках сосредоточены полярные группы, на других — неполярные. Таковы многие белки, фосфолипиды. их называют амфифильных веществами.

Где Карбон, там разнообразие органических веществ, где Карбон, там самые разнообразные по молекулярной архитектурой конструкции.

Энциклопедия юного химика

Вода может находиться в трех агрегатных состояниях — газообразном, жидком и твердом. В каждом из этих состояний структура воды неодинакова. В зависимости от состава находящихся в ней веществ вода приобретает новые свойства. Твердое состояние воды также бывает, по крайней мере, двух типов: кристаллическое — лед и некристаллическое — стеклообразное, аморфное (состояние витрификации). При мгновенном замораживании с помощью, например, жидкого азота молекулы не успевают построиться в кристаллическую решетку, и вода приобретает твердое стеклообразное состояние. Именно это свойство воды позволяет замораживать без повреждения живые организмы, такие, как одноклеточные водоросли, листочки мха Мпіuт, состоящие из двух слоев клеток. Замораживание же с образованием кристаллической воды приводит к повреждению клеток.

Для кристаллического состояния воды характерно большое разнообразие форм. Давно замечено, что кристаллические структуры воды напоминают радиолярии, листья папоротника, цисты. По этому поводу А. А. Любищев высказал предположение, что законы кристаллизации в чем-то сходны с законами образования живых структур.

Физические свойства воды. Вода — самое аномальное вещество, хотя принята за эталон меры плотности и объема для других веществ.

Плотность. Все вещества увеличивают объём при нагревании, уменьшая при этом плотность. Однако при давлении 0,1013 МПа (1 атм.) у воды в интервале от 0 до 4 0 С при увеличении температуры объём уменьшается и максимальная плотность наблюдается (при этой температуре 1 см 3 воды имеем массу 1г). При замерзании объем воды резко возрастает на 11%, а при таянии льда при 0°С так же резко уменьшается. С увеличением давления температура замерзания воды понижается через каждые 13,17 МПа (130 атм.) на 1 0 С. Поэтому на больших глубинах при минусовых температурах вода в океане не замерзает. С увеличением температуры до 100 0 С плотность жидкой воды понижается на 4% (при 4°С плотность ее равна 1).

Точки кипения и замерзания (плавления). При давлении 0,1013 МПа (1 атм.) точки замерзания и кипения воды находятся при 0°С и 100°С, что резко отличает Н20 от соединений водорода с элементами VI группы периодической системы Менделеева. В ряду Н2Те, h3Se, h3S и т.д. с увеличением относительной молекулярной массы точки кипения и замерзания этих веществ повышаются. При соблюдении этого правила вода должна была бы иметь точки замерзания между — 90 и — 120°С, а кипения — между 75 и 100 °С. Температура кипения воды возрастает с увеличением давления, а температура замерзания (плавления) — падает (прил.1).

Теплота плавления. Скрытая теплота плавления льда очень высока — около 335 Дж/г (для железа — 25, для серы — 40). Это свойство выражается, например, в том, что лед при нормальном давлении может иметь температуру от — 1 до — 7°С. Скрытая теплота парообразования воды (2,3 кДж/г) почти в 7 раз выше скрытой теплоты плавления.

Теплоемкость. Величина теплоемкости воды (т.е. количество теплоты, необходимое для повышения температуры на 1 °С) в 5 —30 раз выше, чем у других веществ. Лишь водород и аммиак обладают большей теплоемкостью. Кроме того, лишь у жидкой воды и ртути удельная теплоемкость с повышением температуры от 0 до 35°С падает (затем начинает возрастать). Удельная теплоемкость воды при 16°С условно принята за единицу, служа эталоном для других веществ. Поскольку теплоемкость песка в 5 раз меньше, чем у жидкой воды, то при одинаковом нагреве солнцем вода в водоеме нагревается в 5 раз слабее, чем песок на берегу, но во столько же раз дольше сохраняет теплоту. Высокая теплоемкость воды защищает растения от резкого повышения температуры при высокой температуре воздуха, а высокая теплота парообразования участвует в терморегуляции у растений.

Высокие температуры плавления и кипения, высокая теплоемкость свидетельствуют о сильном притяжении между соседними молекулами, вследствие чего жидкая вода обладает большим внутренним сцеплением.

Вода как растворитель. Полярность молекулы воды обусловливает ее свойство растворять вещества лучше, чем другие жидкости. Растворение кристаллов неорганических солей осуществляется благодаря гидратации входящих в их состав ионов. Хорошо растворяются в воде органические вещества, с карбоксильными, гидроксильными. Карбонильными и с другими группами, которых вода образует водородные связи. (прил. 1)

Вода в растении находится как в свободном, так и в связанном состоянии (прил.2). Свободная вода — подвижна, она имеет практически все физико-химические свойства чистой воды, хорошо проникает через клеточные мембраны. Существуют специальные мембранные белки, образующие внутри мембраны каналы, проницаемые для воды (аквапорины). Свободная вода вступает в различные биохимические реакции, испаряется в процессе транспирации, замерзает при низких температурах.

Связанная вода — имеет измененные физические свойства главным образом в результате взаимодействия с неводными компонентами. Условно принимают под связанной водой ту, которая не замерзает при понижении температуры до — 10°С.

Связанная вода в растениях бывает:

1) Осмотически — связанная

2) Коллоидно-связанная

3) Капиллярно-связанная

Осмотически-связанная вода — связана с ионами или низкомолекулярными веществами. Вода гидратирует растворенные вещества — ионы, молекулы. Вода электростатически связывается и образует мономолекулярный слой первичной гидратации. Вакуолярный сок содержит сахара, органические кислоты и их соли, неорганические катионы и анионы. Эти вещества удерживают воду осмотически.

Коллоидно-связанная вода — включает воду, которая находится внутри коллоидной системы и воду, которая находится на поверхности коллоидов и между ними, а также иммобилизованную воду. Иммобилизация представляет собой механический захват воды при конформационных изменениях макромолекул или их комплексов, при этом вода оказывается заключенной в замкнутом пространстве макромолекулы. Значительное количество коллоидно-связанной воды находится на поверхности фибрилл клеточной стенки, а также в биоколлоидах цитоплазмы и матриксе мембранных структур клетки.

Воду, гидратирующую коллоидные частицы (прежде всего белки), называют коллоидно-связанной, а растворенные вещества (минеральные соли, сахара, органические кислоты и др.) — осмотически-связанной. Некоторые исследователи считают, что вся вода в клетке в той или иной степени связана. Физиологи условно понимают под связанной водой ту, которая не замерзает при понижении температуры до-10 °С. Важно отметить, что всякое связывание молекул воды (добавление растворенных веществ, гидрофобные взаимодействия и др.) уменьшает их энергию. Именно это лежит в основе снижения водного потенциала клетки по сравнению с чистой водой.

Содержание воды в различных органах растений колеблется в довольно широких пределах. Оно изменяется в зависимости от условий внешней среды, возраста и вида растений. Так, содержание воды в листьях салата составляет 93-95%, кукурузы — 75-77%. Количество воды неодинаково в разных органах растений: в листьях подсолнечника воды содержится 80-83%, в стеблях — 87-89%, в корнях — 73-75%. Содержание воды, равное 6-11%, характерно главным образом для воздушно-сухих семян, в которых процессы жизнедеятельности заторможены. Вода содержится в живых клетках, в мертвых элементах ксилемы и в межклетниках. В межклетниках вода находится в парообразном состоянии. Основными испаряющими органами растения являются листья. В связи с этим естественно, что наибольшее количество воды заполняет межклетники листьев. В жидком состоянии вода находится в различных частях клетки: клеточной оболочке, вакуоли, протоплазме. Вакуоли — наиболее богатая водой часть клетки, где содержание ее достигает 98%. При наибольшей оводненности содержание воды в протоплазме составляет 95%. Наименьшее содержание воды характерно для клеточных оболочек. Количественное определение содержания воды в клеточных оболочках затруднено; по-видимому, оно колеблется от 30 до 50%.

Формы воды в разных частях растительной клетки также различны. В вакуолярном клеточном соке преобладает вода, удерживаемая сравнительно низкомолекулярными соединениями (осмотически-связанная) и свободная вода. В оболочке растительной клетки вода связана главным образом высокополимерными соединениями (целлюлозой, гемицеллюлозой, пектиновыми веществами), т. е. коллоидно-связанная вода. В самой цитоплазме имеется вода свободная, коллоидно- и осмотически-связанная. Вода, находящаяся на расстоянии до 1 нм от поверхности белковой молекулы, связана прочно и не имеет правильной гексагональной структуры (коллоидно-связанная вода). Кроме того, в протоплазме имеется определенное количество ионов, а, следовательно, часть воды осмотически связана.

Физиологическое значение свободной и связанной воды различно. Большинство исследователей полагает, что интенсивность физиологических процессов, в том числе и темпов роста, зависит в первую очередь от содержания свободной воды. Имеется прямая корреляция между содержанием связанной воды и устойчивостью растений против неблагоприятных внешних условий. Указанные физиологические корреляции наблюдаются не всегда.

Пептиды, или короткие белки, содержатся во многих продуктах питания — мясе, рыбе, некоторых растениях. Когда мы съедаем кусок мяса, белок расщепляется в процессе пищеварения на короткие пептиды; они всасываются в желудок, тонкий кишечник, попадают в кровь, клетку, затем в ДНК и регулируют активность генов.

Перечисленные препараты желательно периодически применять всем людям после 40 лет для профилактики 1-2 раза в год, после 50 лет — 2-3 раза в год. Остальные препараты — по необходимости.

Как принимать пептиды

Поскольку восстановление функциональной способности клеток происходит постепенно и зависит от уровня существующего их поражения, эффект может наступить как через 1-2 недели после начала приема пептидов, так и через 1-2 месяца. Рекомендуется проведение курса в течение 1-3 месяцев. Важно учитывать, что трехмесячный прием натуральных пептидных биорегуляторов имеет пролонгированное действие, т.е. работает в организме еще порядка 2-3-х месяцев. Полученный эффект удерживается в течение полугода, а каждый следующий курс приема обладает эффектом потенцирования, т.е. эффектом усиления уже полученного.

Поскольку каждый пептидный биорегулятор имеет направленность действия на определенный орган и не влияет никак на другие органы и ткани, одновременный прием препаратов разного действия не только не противопоказан, но зачастую рекомендован (до 6-7 препаратов одновременно).
Пептиды совместимы с любыми лекарственными препаратами и биологическими добавками. На фоне приема пептидов дозы одновременно принимаемых лекарственных препаратов целесообразно постепенно снижать, что положительным образом скажется на организме больного.

Короткие регуляторные пептиды не подвергаются трансформации в желудочно-кишечном тракте, поэтому они могут спокойно, легко и просто применяться в капсулированном виде практически всеми желающими.

Пептиды в ЖКТ распадаются до ди- и три-пептидов. Дальнейший распад до аминокислот происходит в кишечнике. Это означает, что пептиды можно принимать даже без капсулы. Это очень важно, когда человек по каким-то причинам не может глотать капсулы. Это же касается и сильно ослабленных людей или детей, когда дозировку необходимо уменьшить.

Пептидные биорегуляторы можно принимать как в профилактических, так и в терапевтических целях.

  • Для профилактики нарушения функций различных органов и систем обычно рекомендуется по 2 капсулы 1 раз в день утром натощак в течение 30 дней, 2 раза в год.
  • В лечебных целях, для коррекции нарушения функций различных органов и систем с целью повышения эффективности комплексного лечения заболеваний рекомендуется по 2 капсулы 2-3 раза в день в течение 30 дней.
  • Пептидные биорегуляторы представлены в капсулированном виде (натуральные пептиды Цитомаксы и синтезированнные пептиды Цитогены) и в жидком виде.

    Эффективность натуральных (ПК) в 2-2,5 раза ниже, чем капсулированных. Поэтому их прием в лечебных целях должен быть более продолжительным (до полугода). Жидкие пептидные комплексы наносятся на внутреннюю поверхность предплечья в проекции хода вен или на запястье и растираются до полного впитывания. Через 7-15 минут происходит связывание пептидов с дендритными клетками, которые осуществляют их дальнейший транспорт до лимфоузлов, где пептиды делают «пересадку» и отправляются с током крови к нужным органам и тканям. Хотя пептиды — это белковые вещества, их молекулярная масса гораздо меньше, чем у белков, поэтому они легко проникают через кожу. Еще больше улучшает проникновение пептидных препаратов их липофилизация, то есть соединение с жировой основой, именно поэтому практически все пептидные комплексы наружного применения имеют в своем составе жирные кислоты.

    Не такдавно появилась первая в мировой практике серия пептидных препаратов для сублингвального применения

    Принципиально новый способ применения и наличие в составе каждого из препаратов целого ряда пептидов обеспечивают им максимально быстрое и эффективное действие. Данный препарат, попадая в подъязычное пространство с густой сетью капилляров, способен проникать прямо в кровоток, минуя всасывание через слизистую пищеварительного тракта и метаболическую первичную дезактивацию печени. С учетом непосредственного попадания в системный кровоток, скорость наступления эффекта в несколько раз превышает скорость при приеме препарата перорально.

    Линия Revilab SL — это комплексные синтезированные препараты, имеющие в своем составе 3-4 компонента очень коротких цепочек (по 2-3 аминокислоты). По концентрации пептидов — это среднее между капсулированными пептидами и ПК в растворе. По быстроте действия — занимает лидирующую позицию, т.к. всасывается и попадает к цели очень быстро.
    Данную линию пептидов имеет смысл вводить в курс на начальном этапе, а затем переходить на натуральные пептиды.

    Еще одна инновационная серия — линия мультикомпонентных пептидных препаратов. Линия включает в себя 9 препаратов, каждый из которых содержит целый ряд коротких пептидов, а также антиоксиданты и строительный материал для клеток. Идеальный вариант для тех, кто не любит принимать много препаратов, а предпочитает получить все в одной капсуле.

    Действие данных биорегуляторов нового поколения направлено на замедление процессов старения, поддержание нормального уровня обменных процессов, профилактику и коррекцию различных состояний; реабилитацию после тяжелых заболеваний, травм и операций.

    Пептиды в косметологии

    Пептиды можно включать не только в лекарства, но и в другие продукты. Например, российскими учеными разработана великолепная клеточная косметика с натуральными и синтезированными пептидами, которая оказывает воздействие на глубокие слои кожи.

    Внешнее старение кожи зависит от многих факторов: образа жизни, стрессов, солнечного света, механических раздражителей, климатических колебаний, увлечений диетами и т.д. С возрастом кожа обезвоживается, теряет эластичность, становится шероховатой, на ней появляется сеть морщин и глубоких бороздок. Всем нам известно, что процесс естественного старения закономерен и необратим. Противостоять ему невозможно, но его можно замедлить благодаря революционным ингредиентам косметологии — низкомолекулярным пептидам.

    Уникальность пептидов состоит в том, что они свободно проходят через роговой слой в дерму до уровня живых клеток и капилляров. Восстановление кожи идет глубоко изнутри и, как результат, — кожа долгое время сохраняет свою свежесть. К пептидной косметике не происходит привыкания — даже если перестать ею пользоваться, кожа просто физиологически будет стареть.

    Косметические гиганты создают все новые и новые «чудодейственные» средства. Мы доверчиво покупаем, используем, но чуда не происходит. Мы слепо верим надписям на банках, не подозревая, что зачастую это всего лишь маркетинговый прием.

    Например, большинство косметических компаний вовсю производят и рекламируют кремы от морщин с коллагеном в качестве основного ингредиента. Между тем, ученые пришли к выводу, что молекулы коллагена настолько велики, что просто не могут проникнуть в кожу. Они оседают на поверхности эпидермиса, а потом смываются водой. То есть, покупая кремы с коллагеном, мы буквально выкидываем деньги в трубу.

    В качестве еще одного популярного активного ингредиента антиэйдж-косметики используется ресвератрол. Он действительно является мощным антиоксидантом и иммуностимулятором, но только в виде микроинъекций. Если втирать его в кожу, чуда не произойдет. Опытным путем было доказано, что на выработку коллагена кремы с ресвератролом практически не влияют.

    НПЦРИЗ в соавторстве с учеными Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии разработал уникальную пептидную серию клеточной косметики (на основе натуральных пептидов) и серию (на основе синтезированных пептидов).

    В их основу заложена группа пептидных комплексов с различными точками приложения, оказывающих мощное и видимое омолаживающее действие на кожу. В результате применения происходит стимуляция регенерации клеток кожи, кровообращения и микроциркуляции, а также синтеза коллаген-эластинового каркаса кожи. Все это проявляется в лифтинге, а также улучшении текстуры, цвета и влажности кожи.

    В настоящее время разработано 16 видов кремов, в т.ч. омолаживающие и для проблемной кожи (с пептидами тимуса), для лица против морщин и для тела против растяжек и рубцов (с пептидами костно-хрящевой ткани), против сосудистых звездочек (с пептидами сосудов), антицеллюлитный (с пептидами печени), для век от отеков и темных кругов (с пептидами поджелудочной железы, сосудов, костно-хрящевой ткани и тимуса), против варикоза (с пептидами сосудов и костно-хрящевой ткани) и др. Все кремы, помимо пептидных комплексов, содержат и другие мощные активные ингредиенты. Важно, что кремы не содержат химических компонентов (консервантов и пр.).

    Эффективность действия пептидов доказана в многочисленных экспериментальных и клинических исследованиях. Конечно, чтобы выглядеть прекрасно, одних кремов мало. Нужно омолаживать свой организм и изнутри, применяя время от времени различные комплексы пептидных биорегуляторов и микронутриентов.

    Линейка косметических средств с пептидами, помимо кремов, включает в себя также шампунь, маску и бальзам для волос, декоративную косметику, тоники, сыворотки для кожи лица, шеи и области декольте и пр.

    Следует учитывать также, что на внешний вид существенно влияет потребляемый сахар.
    Из-за процесса под названием «гликация» сахар разрушительно действует на кожу. Избыток сахара увеличивает скорость деградации коллагена, что приводит к морщинам.

    Гликацию относят к основным теориям старения, наряду с окислительной и фотостарением.
    Гликация – взаимодействие сахаров с белками, в первую очередь коллагена, с образованием поперечных сшивок – это естественный для нашего организма, постоянный необратимый процесс в нашем теле и коже, приводящий к отвердению соединительной ткани.
    Продукты гликации – частицы A.G.E. (Advanced Glycation Endproducts) – оседают в клетках, накапливаются в нашем теле и приводят ко множеству негативных эффектов.
    В результате гликации кожа теряет тонус и становится тусклой, она обвисает и выглядит старой. Это напрямую связано с образом жизни: снизьте потребление сахара и мучного (что полезно и для нормального веса) и каждый день ухаживайте за кожей!

    Для противостояния гликации, торможения деградации белков и возрастных изменений кожи компания разработала антивозрастной препарат с мощным дегликирующим и антиоксидантным эффектом. Действие данного средства основано на стимулировании процесса дегликации, воздействующего на глубинные процессы старения кожи и способствующего разглаживанию морщин и повышению ее упругости. Препарат включает в себя мощный комплекс для борьбы с гликацией — экстракт розмарина, карнозин, таурин, астаксантин и альфа-липоевую кислоту.

    Пептиды — панацея от старости?

    По словам создателя пептидных препаратов В.Хавинсона, старение во многом зависит от образа жизни: «Никакие препараты не спасут, если человек не обладает набором знаний и правильным поведением — это соблюдение биоритмов, правильное питание, физкультура и прием тех или иных биорегуляторов». Что касается генетической предрасположенности к старению, то от генов, по его словам, мы зависим лишь на 25 процентов.

    Ученый утверждает, что пептидные комплексы обладают огромным восстановительным потенциалом. Но возводить их в ранг панацейности, приписывать пептидам несуществующие свойства (скорее всего по коммерческим соображениям) категорически неправильно!

    Заботиться о своем здоровье сегодня — означает дать себе шанс жить завтра. Мы сами должны улучшать свой образ жизни — заниматься спортом, отказываться от вредных привычек, лучше питаться. И конечно же, по мере возможности применять пептидные биорегуляторы, способствующие сохранению здоровья и увеличению продолжительности жизни.

    Пептидные биорегуляторы, разработанные российскими учеными несколько десятков лет назад, стали доступны широкому потребителю только в 2010 году. Постепенно о них узнает все больше людей во всем мире. Секрет сохранения здоровья и моложавости многих известных политиков, артистов, ученых кроется в применении пептидов. Вот только некоторые из них:
    Министр энергетики ОАЭ Шейх Саид,
    Президент Белоруссии Лукашенко,
    Президент Казахстана Назарбаев,
    Король Таиланда,
    академик Ж.И. Алферов, летчик-космонавт Г.М. Гречко и его жена Л.К.Гречко,
    артисты: В.Леонтьев, Е.Степаненко и Е.Петросян, Л. Измайлов, Т.Повалий, И.Корнелюк, И.Винер (тренер по художественной гимнастике) и многие-многие другие…
    Пептидные биорегуляторы применяют спортсмены 2-х олимпийских сборных России — по художественной гимнастике и гребле. Применение препаратов позволяет увеличить стрессоустойчивость наших гимнасток и способствует успехам сборной на международных чемпионатах.

    Если в молодости мы можем себе позволить делать профилактику здоровья периодически, когда нам хочется, то с возрастом, к сожалению, такой роскоши у нас нет. И если Вы не хотите завтра быть в таком состоянии, что Ваши близкие измучаются с Вами и будут ждать Вашей кончины с нетерпением, если Вы не хотите умереть среди чужих людей, потому что ничего не помните и все вокруг кажутся Вам чужими на самом деле, Вы должны с сегодняшнего дня принять меры и заботиться даже не столько о себе, сколько о своих близких.

    В Библии написано: «Ищите и обрящете». Возможно, Вы нашли свой способ оздоровления и омоложения.

    Все в наших руках, и только мы сами можем о себе позаботиться. Никто за нас этого не сделает!











    Основное вещество, которое позволяет существовать жизни на планете – это вода. Она необходима в любом состоянии. Изучение свойств жидкости привело к образованию целой науки – гидрологии. Предмет изучения большинства ученых – это физические и химические свойства . Они понимают под этими свойствами: критические температуры, кристаллическую решетку, примеси и другие индивидуальные особенности химического соединения.

    Вконтакте

    Изучение

    Формула воды известна каждому школьнику. Это три простых знака, но содержатся они в 75% от общей массы всего на планете.

    Н2О – это два атома и один — . Структура молекулы имеет эмпирическую форму, поэтому свойства жидкости такие многообразные, несмотря на простой состав. Каждая из молекул находится в окружении соседей. Они связаны одной кристаллической решеткой.

    Простота строения позволяет жидкости существовать в нескольких агрегатных состояниях. Ни одно вещество на планете не может этим похвастаться. Н2О очень подвижна, она уступает в этом свойстве лишь воздуху. Каждый осведомлен о круговороте воды, о том, что после испарения ее с поверхности земли, где-то далеко проходит дождь или снег. Климат регулируется именно благодаря свойствам жидкости, которая может отдавать тепло, а сама при этом практически не изменяет свою температуру.

    Физические свойства

    Н2О и ее свойства зависят от многих ключевых факторов. Основные из них:

    • Кристаллическая решетка. Строение воды, а точнее ее кристаллической решетки, обусловлено агрегатным состоянием. Она имеет рыхлое, но очень прочное строение. Снежинки показывают решетку в твердом состоянии, а вот в привычном – жидком, у воды нет четкости в строении кристаллов, они подвижны и изменчивы.
    • Строение молекулы – шар. Но влияние земного притяжения заставляет воду принимать форму сосуда, в котором находится. В космосе она будет геометрически правильной формы.
    • Реагирует вода с другими веществами, в том числе с теми, кто обладает неразделенными электронными парами, среди них спирт и аммиак.
    • Обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью , быстро нагревается и долго не остывает.
    • Еще со школы известно, что температура кипения — 100 градусов Цельсия. В жидкости появляются кристаллы при понижении до +4 градусов, а вот лед образуется при еще большем снижении. Температура кипения зависит от давления, в которое поместить Н2О. Есть эксперимент, при котором температура химического соединения достигает 300 градусов, при этом жидкость не кипит, а плавит свинец.
    • Еще одним важным свойством является поверхностное натяжение. Формула воды позволяет ему быть очень прочным. Ученые выяснили, чтобы разорвать его потребуется сила с массой больше 100 тонн.

    Интересно! Н2О, очищенная от примесей (дистиллированная), не может проводить ток. Это свойство оксида водорода появляется лишь при наличии растворенных в нем солей.

    Другие особенности

    Лед – это уникальное состояние, которое свойственно оксиду водорода. Он образует рыхлые связи, которые легко деформируются. Кроме того, расстояние между частицами значительно увеличивается, делая плотность льда намного ниже жидкости. Это позволяет водоемам не промерзать полностью в зимний период, сохраняя жизнь под слоем льда. Ледники – большой запас пресной воды.

    Интересно! У Н2О есть уникальное состояние, которое называется явлением тройной точки. Это когда она находится сразу в трех своих состояниях. Возможно это условие, лишь при температуре 0,01 градус и давлении 610 Па.

    Химические свойства

    Основные химические свойства :

    • Разделяют воду по жесткости, от мягкой и средней — до жесткой. Этот показатель зависит от содержания солей магния и калия в растворе. Есть также такие , которые находятся в жидкости постоянно, а от некоторых можно избавиться кипячением.
    • Окисление и восстановление. Н2О влияет на процессы, изучаемые в химии, происходящие с другими веществами: одни она растворяет, с другими вступает в реакцию. Исход любого эксперимента зависит от правильного выбора условий, при которых он проходит.
    • Влияние на биохимические процессы. Вода основная часть любой клетки , в ней как в среде, происходят все реакции в организме.
    • В жидком состоянии впитывает в себя газы, которые неактивны. Их молекулы располагаются между молекулами Н2О внутри полостей. Так образуются клатраты.
    • При помощи оксида водорода образуются новые вещества, которые не связаны с окислительно-восстановительным процессом. Речь идет о щелочах, кислотах и основаниях.
    • Еще одна характеристика воды — это способность образовывать кристаллогидраты. Оксид водорода при этом остается в неизменном виде. Среди обычных гидратов можно выделить медный купорос.
    • Если через соединение пропустить электрический ток, то можно разложить молекулу на газы.

    Важность для человека

    Очень давно люди поняли неоценимое значение жидкости для всего живого и планеты в целом. Без нее человек не может прожить и недели. Какого же полезное действие от этого самого распространенного на Земле вещества?

    • Самое главное применение — это наличие в организме, в клетках, где проходят все важнейшие реакции.
    • Образование водородных связей благоприятно сказывается на живых существах, ведь при изменении температуры жидкость в теле не замерзает.
    • Человек давно применяет Н2О в бытовых нуждах, кроме приготовления пищи, это: стирка, уборка, купание.
    • Ни один промышленный завод не может работать без жидкости.
    • Н2О – источник жизни и здоровья , она является лекарством.
    • Растения используют ее на всех этапах своего развития и жизни. С ее помощью они производят кислород, такой необходимый для жизни живых существ, газ.

    Кроме самых очевидных полезных свойств, их имеется еще очень много.

    Важность воды для человека

    Критическая температура

    У Н2О, как и у всех веществ, есть температура, которая называется критической . Критическая температура воды определяется методом ее нагрева. До 374 градусов по Цельсию жидкость называют паром, она еще может превратиться обратно в привычное жидкое состояние, при определенном давлении. Когда температура вышей этой критической отметки, то вода как химический элемент, превращается в газ безвозвратно.

    Применение в химии

    Большой интерес у химиков Н2О вызывает благодаря основному своему свойству – умению растворять. Часто ученые ею очищают вещества, чем создают благоприятные условия для проведения экспериментов. Во многих случаях она является средой, в которой можно провести опытные испытания. Кроме того, Н2О сама участвует в химических процессах, влияя на тот или иной химический эксперимент. Она соединяется с неметаллическими и металлическими веществами.

    Три состояния

    Вода предстает перед людьми в трех состояниях, называемых агрегатными. Это жидкость, лед и газ. Вещество одно и то же по составу, но разное по свойствам. У

    мение перевоплощаться – очень важная характеристика воды для всей планеты, таким образом, происходит ее круговорот.

    Сравнивая все три состояния, человек чаще видит химическое соединение все же в жидком виде. Вода не имеет вкуса и запаха, а то, что ощущается в ней, это из-за наличия примесей, растворенных в ней веществ.

    Основные свойства воды в жидком состоянии — это: огромная сила, позволяющая точить камни и рушить скалы, а также возможность принимать любую форму.

    Мелкие частицы при замерзании сокращают скорость своего движения и увеличивают дистанцию, поэтому структура льда пористая и по плотности ниже жидкости. Лед применяется в холодильных установках, для различных бытовых и промышленных целей. В природе лед несет лишь разрушения, выпадая в виде града или лавины.

    Газ – еще одно состояние, который образуется, когда не достигается критическая температура воды. Обычно при температуре больше 100 градусов, или испаряясь с поверхности. В природе это облака, туманы и испарения. Большую роль искусственное газообразование сыграло в техническом прогрессе в 19 веке, когда были изобретены паровые двигатели.

    Количество вещества в природе

    75% — такая цифра покажется огромной, но это вся вода на планете, даже та, которая находится в разных агрегатных состояниях, в живых существах и органических соединениях. Если же учесть лишь жидкое, то есть воду, находящуюся в морях и океанах, а также в твердую – в ледниках, то процент становится 70,8%.

    Распределение процентного содержания примерно такое:

    • моря и океаны – 74,8%
    • Н2О пресных источников, распределенная неравномерно по планете, в ледниках составляет — 3,4%, а в озерах, болотах и реках лишь 1,1%.
    • На подземные источники приходится примерно 20,7% от всего количества.

    Характеристика тяжелой воды

    Природное вещество – водород встречается в виде трех изотопов , в таком же количестве форм есть и кислород. Это позволяет выделять кроме обычной питьевой воды еще дейтериевую и тритиевую.

    Дейтериевая имеет самую устойчивую форму, она встречается во всех природных источниках, но в очень малом количестве. Жидкость с такой формулой обладает рядом отличий от простой и легкой. Так, образование кристаллов в ней начинается уже при температуре 3,82 градуса. А вот температура кипения немного выше — 101,42 градуса Цельсия. У нее больше плотность и способность к растворению веществ значительно снижена. Кроме того, ее обозначают другой формулой (D2O).

    Живые системы реагируют на такое химическое соединение плохо. Лишь некоторые виды бактерий смогли в нем приспособиться к жизни. Рыбы и вовсе не выдержали такого эксперимента. В организме человека, дейтерий может находиться несколько недель, а после выводится, не причиняя вреда.

    Важно! Пить дейтериевую воду – нельзя!

    Уникальные свойства воды. – просто.

    Вывод

    Широкое применение тяжелая вода нашла в ядерной и атомной промышленности, а обычная — в повсеместном.

    Самое важное, уникальное по свойствам и составу вещество нашей планеты — это, конечно, вода. Ведь именно благодаря ей на Земле жизнь есть, в то время как на других известных сегодня объектах Солнечной системы ее нет. Твердая, жидкая, в виде пара — она нужна и важна любая. Вода и ее свойства составляют предмет изучения целой научной дисциплины — гидрологии.

    Количество воды на планете

    Если рассматривать показатель количества данного оксида во всех агрегатных состояниях, то его на планете около 75% от общей массы. При этом следует учитывать связанную воду в органических соединениях, живых существах, минералах и прочих элементах.

    Если учитывать только жидкое и твердое состояние воды, показатель падет до 70,8%. Рассмотрим, как распределяются эти проценты, где содержится рассматриваемое вещество.

    1. Соленой воды в океанах и морях, солончаковых озерах на Земле 360 млн км 2 .
    2. Пресная вода распределена неравномерно: ее в ледниках Гренландии, Арктики, Антарктиды заковано во льды 16,3 млн км 2 .
    3. В пресных реках, болотах и озерах сосредоточено 5,3 млн км 2 оксида водорода.
    4. Подземные воды составляют 100 млн м 3 .

    Именно поэтому космонавтам из далекого космического пространства видно Землю в форме шара голубого цвета с редкими вкраплениями суши. Вода и ее свойства, знание особенностей строения являются важными элементами науки. К тому же, в последнее время человечество начинает испытывать явную нехватку пресной воды. Может быть, такие знания помогут в решении данной проблемы.

    Состав воды и строение молекулы

    Если рассмотреть эти показатели, то сразу станут понятны и свойства, которые проявляет это удивительное вещество. Так, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, поэтому имеет эмпирическую формулу Н 2 О. Кроме того, при построении самой молекулы большую роль играют электроны обоих элементов. Посмотрим, что собой представляют структура воды и ее свойства.

    Очевидно, что каждая молекула ориентирована вокруг другой, и все вместе они формируют общую кристаллическую решетку. Интересно то, что оксид построен в форме тетраэдра — атом кислорода в центре, а две пары электронов его и два атома водорода вокруг асимметрично. Если провести через центры ядер атомов линии и соединить их, то получится именно тетраэдрическая геометрическая форма.

    Угол между центром атома кислорода и ядрами водородов составляет 104,5 0 С. Длина связи О-Н = 0,0957 нм. Наличие электронных пар кислорода, а также его большее в сравнении с водородами сродство к электрону обеспечивают формирование в молекуле отрицательно заряженного поля. В противовес ему ядра водородов образуют положительно заряженную часть соединения. Таким образом, выходит, что молекула воды — диполь. Это определяет то, какой может быть вода, и ее физические свойства также зависят от строения молекулы. Для живых существ эти особенности играют жизненно важную роль.

    Основные физические свойства

    К таковым принято относить кристаллическую решетку, температуры кипения и плавления, особенные индивидуальные характеристики. Все их и рассмотрим.

    1. Строение кристаллической решетки оксида водорода зависит от агрегатного состояния. Оно может быть твердым — лед, жидким — основная вода при обычных условиях, газообразным — пар при повышении температуры воды свыше 100 0 С. Красивые узорные кристаллы формирует лед. Решетка в целом рыхлая, но соединение очень прочное, плотность низкая. Видеть ее можно на примере снежинок или морозных узоров на стеклах. У обычной воды решетка не имеет постоянной формы, она изменяется и переходит из одного состояния в другое.
    2. Молекула воды в космическом пространстве имеет правильную форму шара. Однако под действием земной силы тяжести она искажается и в жидком состоянии принимает форму сосуда.
    3. То, что по структуре оксид водорода — диполь, обуславливает следующие свойства: высокая теплопроводность и теплоемкость, которая прослеживается в быстром нагревании и долгом остывании вещества, способность ориентировать вокруг себя как ионы, так и отдельные электроны, соединения. Это делает воду универсальным растворителем (как полярным, так и нейтральным).
    4. Состав воды и строение молекулы объясняют способность этого соединения образовывать множественные водородные связи, в том числе с другими соединениями, имеющими неподеленные электронные пары (аммиак, спирт и прочие).
    5. Температура кипения жидкой воды — 100 0 С, кристаллизация наступает при +4 0 С. Ниже этого показателя — лед. Если же увеличивать давление, то температура кипения воды резко возрастет. Так, при высоких атмосферах в ней можно растопить свинец, но она при этом даже не закипит (свыше 300 0 С).
    6. Свойства воды весьма значимы для живых существ. Например, одно из самых важных — поверхностное натяжение. Это формирование тончайшей защитной пленки на поверхности оксида водорода. Речь идет о воде в жидком состоянии. Эту пленку разорвать механическим воздействием очень сложно. Учеными установлено, что понадобится сила, равная весу в 100 тонн. Как ее заметить? Пленка очевидна, когда вода капает из крана медленно. Видно, что она словно в какой-то оболочке, которая растягивается до определенного предела и веса и отрывается в виде круглой капельки, слегка искаженной силой тяжести. Благодаря поверхностному натяжению многие предметы могут находиться на поверхности воды. Насекомые, имеющие особые приспособления, могут свободно передвигаться по ней.
    7. Вода и ее свойства аномальны и уникальны. По органолептическим показателям данное соединение — бесцветная жидкость без вкуса и запаха. То, что мы называем вкусом воды, — это растворенные в ней минералы и другие компоненты.
    8. Электропроводность оксида водорода в жидком состоянии зависит от того, сколько и каких солей в нем растворены. Дистиллированная вода, не содержащая никаких примесей, электрический ток не проводит.

    Лед — это особое состояние воды. В структуре этого ее состояния молекулы связаны друг с другом водородными связями и формируют красивую кристаллическую решетку. Но она достаточно неустойчива и легко может расколоться, растаять, то есть деформироваться. Между молекулами сохраняется множество пустот, размеры которых превышают размеры самих частиц. Благодаря этому плотность льда меньше, чем жидкого оксида водорода.

    Это имеет большое значение для рек, озер и прочих пресных водоемов. Ведь в зимний период вода в них не замерзает полностью, а лишь покрывается плотной коркой более легкого льда, всплывающего наверх. Если бы данное свойство не было характерно для твердого состояния оксида водорода, то водоемы промерзали бы насквозь. Жизнь под водой была бы невозможна.

    Кроме того, твердое состояние воды имеет большое значение как источник огромного количества питьевых пресных запасов. Это ледники.

    Особенным свойством воды можно назвать явление тройной точки. Это такое состояние, при котором лед, пар и жидкость могут существовать одновременно. Для этого требуются такие условия, как:

    • высокое давление — 610 Па;
    • температура 0,01 0 С.

    Показатель прозрачности воды варьируется в зависимости от посторонних примесей. Жидкость может быть полностью прозрачной, опалесцентной, мутной. Поглощаются волны желтого и красного цветов, глубоко проникают лучи фиолетовые.

    Химические свойства

    Вода и ее свойства — важный инструмент в понимании многих процессов жизнедеятельности. Поэтому они изучены очень хорошо. Так, гидрохимию интересуют вода и ее химические свойства. Среди них можно назвать следующие:

    1. Жесткость. Это такое свойство, которое объясняется наличием солей кальция и магния, их ионов в растворе. Подразделяется на постоянную (соли названных металлов: хлоридов, сульфатов, сульфитов, нитратов), временную (гидрокарбонаты), которая устраняется кипячением. В России воду перед использованием смягчают химическим путем для лучшего качества.
    2. Минерализация. Свойство, основанное на дипольном моменте оксида водорода. Благодаря его наличию молекулы способны присоединять к себе множество других веществ, ионов и удерживать их. Так формируются ассоциаты, клатраты и прочие объединения.
    3. Окислительно-восстановительные свойства. Как универсальный растворитель, катализатор, ассоциат, вода способна взаимодействовать с множеством простых и сложных соединений. С одними она выступает в роли окислителя, с другими — наоборот. Как восстановитель реагирует с галогенами, солями, некоторыми менее активными металлами, с многими органическими веществами. Последние превращения изучает органическая химия. Вода и ее свойства, в частности, химические, показывают, насколько она универсальна и уникальна. Как окислитель она вступает в реакции с активными металлами, некоторыми бинарными солями, многими органическими соединениями, углеродом, метаном. Вообще химические реакции с участием данного вещества нуждаются в подборе определенных условий. Именно от них и будет зависеть исход реакции.
    4. Биохимические свойства. Вода является неотъемлемой частью всех биохимических процессов организма, являясь растворителем, катализатором и средой.
    5. Взаимодействие с газами с образованием клатратов. Обычная жидкая вода может поглощать даже неактивные химически газы и располагать их внутри полостей между молекулами внутренней структуры. Такие соединения принято называть клатратами.
    6. Со многими металлами оксид водорода формирует кристаллогидраты, в которые он включен в неизменном виде. Например, медный купорос (CuSO 4 *5H 2 O), а также обычные гидраты (NaOH*H 2 O и другие).
    7. Для воды характерны реакции соединения, при которых происходит образование новых классов веществ (кислот, щелочей, оснований). Они не являются окислительно-восстановительными.
    8. Электролиз. Под действием электрического тока молекула разлагается на составные газы — водород и кислород. Один из способов получения их в лаборатории и промышленности.

    С точки зрения теории Льюиса вода — это слабая кислота и слабое основание одновременно (амфолит). То есть можно сказать о некоей амфотерности в химических свойствах.

    Вода и ее полезные свойства для живых существ

    Сложно переоценить то значение, которое имеет оксид водорода для всего живого. Ведь вода и есть сам источник жизни. Известно, что без нее человек не смог бы прожить и недели. Вода, ее свойства и значение просто колоссальны.

    1. Это универсальный, то есть способный растворять и органические, и неорганические соединения, растворитель, действующий в живых системах. Именно поэтому вода — источник и среда для протекания всех каталитических биохимических преобразований, с формированием сложных жизненно важных комплексных соединений.
    2. Способность образовывать водородные связи делает данное вещество универсальным в выдерживании температур без изменения агрегатного состояния. Если бы это было не так, то при малейшем снижении градусов она превращалась бы в лед внутри живых существ, вызывая гибель клеток.
    3. Для человека вода — источник всех основных бытовых благ и нужд: приготовление пищи, стирка, уборка, принятие ванны, купание и плавание и прочее.
    4. Промышленные заводы (химические, текстильные, машиностроительные, пищевые, нефтеперерабатывающие и другие) не сумели бы осуществлять свою работу без участия оксида водорода.
    5. Издревле считалось, что вода — это источник здоровья. Она применялась и применяется сегодня как лечебное вещество.
    6. Растения используют ее как основной источник питания, за счет чего они продуцируют кислород — газ, благодаря которому существует жизнь на нашей планете.

    Можно назвать еще десятки причин того, почему вода — это самое широко распространенное, важное и необходимое вещество для всех живых и искусственно созданных человеком объектов. Мы привели только самые очевидные, главные.

    Гидрологический цикл воды

    Иными словами, это ее круговорот в природе. Очень важный процесс, позволяющий постоянно пополнять исчезающие запасы воды. Как он происходит?

    Основных участников трое: подземные (или грунтовые) воды, поверхностные воды и Мировой океан. Важна также и атмосфера, конденсирующая и выдающая осадки. Также активными участниками процесса являются растения (в основном деревья), способные поглощать огромное количество воды в сутки.

    Итак, процесс происходит следующим образом. Грунтовые воды заполняют подземные капилляры и стекаются к поверхности и Мировому океану. Затем поверхностные воды поглощаются растениями и транспирируются в окружающую среду. Также происходит испарение с огромных площадей океанов, морей, рек, озер и прочих водоемов. Попав в атмосферу, вода что делает? Конденсируется и проливается обратно в виде осадков (дождь, снег, град).

    Если бы не происходили эти процессы, то запасы воды, особенно пресной, давно бы уже закончились. Именно поэтому охране и нормальному гидрологическому циклу уделяется людьми большое внимание.

    Понятие о тяжелой воде

    В природе оксид водорода существует в виде смеси изотопологов. Это связано с тем, что водород формирует три вида изотопа: протий 1 Н, дейтерий 2 Н, тритий 3 Н. Кислород, в свою очередь, также не отстает и образует три устойчивые формы: 16 О, 17 О, 18 О. Именно благодаря этому существует не просто обычная протиевая вода состава Н 2 О (1 Н и 16 О), но еще и дейтериевая, и тритиевая.

    При этом устойчива по структуре и форме именно дейтериевая (2 Н), которая включается в состав практически всех природных вод, но в малом количестве. Именно ее называют тяжелой. Она несколько отличается от обычной или легкой по всем показателям.

    Тяжелая вода и ее свойства характеризуются несколькими пунктами.

    1. Кристаллизуется при температуре 3,82 0 С.
    2. Кипение наблюдается при 101,42 0 С.
    3. Плотность составляет 1,1059 г/см 3 .
    4. Как растворитель в несколько раз хуже легкой воды.
    5. Имеет химическую формулу D 2 O.

    При проведении опытов, показывающих влияние подобной воды на живые системы, было установлено, что жить в ней способны лишь некоторые виды бактерий. Для приспособления и акклиматизации колониям потребовалось время. Но, приспособившись, они полностью восстановили все жизненно важные функции (размножение, питание). Кроме того, стали очень устойчивы к воздействию радиоактивного излучения. Опыты на лягушках и рыбах положительного результата не дали.

    Современные области применения дейтерия и образованной им тяжелой воды — атомная и ядерная энергетика. Получить в лабораторных условиях такую воду можно при помощи электролиза обычной — она образуется как побочный продукт. Сам дейтерий формируется при многократных перегонках водорода в специальных устройствах. Применение его основано на способности замедлять нейтронные синтезы и протонные реакции. Именно тяжелая вода и изотопы водорода — основа для создания ядерной и водородной бомбы.

    Опыты на применении дейтериевой воды людьми в небольших количествах показали, что задерживается она недолго — полный вывод наблюдается через две недели. Употреблять ее в качестве источника влаги для жизни нельзя, однако техническое значение просто огромно.

    Талая вода и ее применение

    Свойства такой воды издревле были определены людьми как целебные. Давно было замечено, что при таянии снега животные стараются напиться водой из образовавшихся лужиц. Позже были тщательно исследованы ее структура и биологическое воздействие на организм человека.

    Талая вода, ее признаки и свойства находятся посередине между обычной легкой и льдом. Изнутри она образована не просто молекулами, а набором кластеров, сформированных кристаллами и газом. То есть внутри пустот между структурными частями кристалла находятся водород и кислород. По общему виду строение талой воды сходно со строением льда — сохраняется структурность. Физические свойства такого оксида водорода незначительно меняются в сравнении с обычным. Однако биологическое воздействие на организм отличное.

    При замораживании воды первой фракцией превращается в лед более тяжелая часть — это дейтериевые изотопы, соли и примеси. Поэтому эту сердцевину следует удалять. А вот остальная часть — чистая, структурированная и полезная вода. Каково воздействие на организм? Учеными Донецкого НИИ были названы следующие виды улучшений:

    1. Ускорение восстановительных процессов.
    2. Укрепление иммунитета.
    3. У детей после ингаляций такой водой происходит восстановление и излечение простудных заболеваний, проходит кашель, насморк и прочее.
    4. Улучшается дыхание, состояние гортани и слизистых оболочек.
    5. Общее самочувствие человека, активность повышаются.

    Сегодня существует ряд сторонников лечения именно талой водой, которые пишут свои положительные отзывы. Однако есть ученые, в том числе медики, которые эти взгляды не поддерживают. Они считают, что вреда от такой воды не будет, но и пользы мало.

    Энергетика

    Почему свойства воды могут изменяться и восстанавливаться при переходе в разные агрегатные состояния? Ответ на этот вопрос следующий: у данного соединения существует своя информационная память, которая записывает все изменения и приводит к восстановлению структуры и свойств в нужное время. Биоэнергетическое поле, через которое проходит часть воды (та, что поступает из космоса), несет в себе мощный заряд энергии. Эту закономерность часто используют при лечении. Однако с медицинской точки зрения не каждая вода способна оказать благоприятный эффект, в том числе и информационный.

    Структурированная вода — что это?

    Это такая вода, которая имеет несколько иное строение молекул, расположение кристаллических решеток (такое, которое наблюдается у льда), но это все же жидкость (талая также относится к этому типу). В этом случае состав воды и ее свойства с научной точки зрения не отличаются от тех, что характерны для обычного оксида водорода. Поэтому структурированная вода не может иметь такого широкого лечебного эффекта, который ей приписывают эзотерики и сторонники нетрадиционной медицины.

    Аномалии физических свойств воды | Удивительные свойства воды

    12.08 2009, 15:52 РИА «Новости»

    Аномальные свойства воды, определяющие, в том числе и наличие жизни на Земле — её переменная плотность, высокая теплоемкость и большое поверхностное натяжение, объясняются двумя типами структур, в которые самоорганизуются молекулы жидкости, уверены авторы нового исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

    Ученым давно были известны 66 необъяснимых свойств воды, отличающих её от большинства других химических веществ, встречающихся в жидком состоянии. Так, в отличие от всех известных жидкостей, плотность которых монотонно увеличивается с понижением температуры, плотность воды максимальна при 4 градусах Цельсия, а при дальнейшем понижении температуры вновь начинает убывать. Это уникальное свойство воды делает возможной жизнь в реках и озерах — в противном случае эти относительно мелкие водоемы неизбежно промерзали бы до дна в зимний период и были бы лишены всех живых организмов, за исключением, может быть, простейших бактерий экстремофилов.

    Вода обладает огромной теплоемкостью — благодаря этому теплые океанические течения согревают многие северные регионы планеты, принося тепло из южных широт.

    Аномально высокое поверхностное натяжение жидкой воды не только позволяет некоторым насекомым спокойно ходить по её поверхности, но и благодаря капиллярным силам обеспечивает поступление питательных веществ к кронам гигантских деревьев, достигающих нескольких десятков метров в высоту.

    Объяснить эти свойства на основании лишь строения и химических параметров молекул воды ученые до последнего времени не могли. Секрет крылся в структуре, в которую самоорганизуются молекулы жидкой воды. Он долгое время оставался неразгаданным, так как изучить эту структуру теми же методами, что применяются для изучения строения твердых тел, практически невозможно.

    Команда Андерса Нильсона (Anders Nilsson), ведущего специалиста Стенфордского центра синхротронного излучения (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource), сумела преодолеть эти трудности благодаря новейшим методам изучения строения жидкостей с использованием мощного рентгеновского излучения, получаемого с помощью больших ускорителей элементарных частиц, называемых синхротронами. Один из использованных в работе синхротронов находится в Японии, а второй в США.

    Ученые выяснили, что существовавшие до сих пор представления о молекулярной структуре воды были неверными — оказалось, что её молекулы формируют не одну структуру, а одновременно два типа структур, сосуществующих в жидкости вне зависимости от температуры. Один тип структуры формируется в виде сгустков примерно по 100 молекул, структура которых напоминает структуру льда. Второй тип структуры, окружающей сгустки, гораздо менее упорядочен.

    Увеличение температуры вплоть до точки кипения воды приводит к некоторому искажению структуры сгустков и уменьшению их количества и доминированию разупорядоченной структуры.

    «Этот процесс можно представить как танцевальный клуб, где часть людей сидит за столиками, отражая упорядоченную компоненту воды, а часть находясь в толпе, непрерывно перемещается в танце, отражая разупорядоченную. Увеличение температуры воды в этом случае можно сравнить с всеобщим поднятием настроения и ускорением музыки, когда люди начинают вставать из-за столов и присоединяться к танцующим, а часть пустующих столов и вовсе убирается для высвобождения места. Охлаждение — обратный процесс, когда танцпол заполняется столами, и за них присаживаются утомленные танцами гости клуба. При этом при одной и той же “температуре” танцующие и сидящие люди постоянно меняются местами — некоторые присаживаются отдохнуть а некоторые наоборот идут танцевать, тогда как общее соотношение танцующих и сидящих остается прежним» — пояснил результаты работы Нильсон, слова которого приводит пресс-служба Стенфордского центра линейных ускорителей в США.

    Это, в частности, объясняет нелинейную зависимость плотности воды от температуры — упорядоченные скопления молекул имеют меньшую плотность, чем неупорядоченные, и она мало меняется с изменением температуры, которую можно сравнить с постоянным размером столов, не зависящим от настроения собравшихся или громкости музыки в ресторане.

    Закажите консультацию специалиста компании Гейзер

    Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!

    Заказать консультацию

    Физические свойства природных вод

    Вода как химическое вещество состоит из кислорода и водорода, имеет формулу Н20 и является одним из самых важных соединений на Земле. Процессы формирования химического состава природ­ных вод весьма разнообразны. Вода — очень активный раствори­тель. Циркулируя в земной коре и взаимодействуя с горными поро­дами, она осуществляет грандиозный массоперенос и массообмен.

    Вода (оксид водорода — Н20) — простейшее и самое распро­страненное в природе устойчивое химическое соединение водорода с кислородом. В состав воды также могут входить другие хими­ческие элементы, газы, пары воды, коллоиды, бактерии, органи­ческие вещества и различные взвеси. Никакая другая жидкость не может сравниться с водой по числу веществ, которые могут в ней растворяться, и по количеству вещества, которое она может удер­живать и переносить в растворе. Объяснение этому — особенности структуры молекулы воды (Климентов, Богданов, 1977).

    Химическое соединение диссоциирует: Н20 <=> Н+ + ОН, в тет­раэдре две пары электронов свободны.

    Кристаллическое строение молекулы воды

    Молекулы воды, разрушая кристаллические решетки мине­ралов, растворяют их. Различные ионы в растворе обладают неоди­наковой подвижностью (миграционной способностью), что обу­словливает очень большое разнообразие состава воды. Рассмотрим основные физические свойства и состав подземных вод.

    Плотность воды

    Плотность воды является важной характеристикой. Наибольшей плотностью вода обладает при 4°С. В отличие от других жидкостей при охлаждении от 4 до 0°С вода расширяется, поэтому лед легче воды (его плотность — 0,92 г/см3). Плотность пресной воды при 4°С составляет 1,0 г/см3, морской — 1,03—1,08 г/см3. Ориентиро­вочное определение плотности производят ареометром, точное — пикнометром. С увеличением суммы растворенных в воде солей (минерализации) плотность воды увеличивается:

    Плотность, г/см3 1,001 1,010 1,020 1,051 1,107 1,200 1,262

    Минерализация, г/л 2,0 15,0 27,0 70,0 140,0 240 300

    Прозрачность

    Прозрачность — это способность воды пропускать световые лучи, которая зависит от содержания в воде механических при­месей и органических веществ. По прозрачности выделяют про­зрачные, слегка мутные, мутные и очень мутные воды. Определение производится с помощью специальных приборов и заключается в чтении специального шрифта через слой воды, налитой в мерный цилиндр. По высоте столба воды, через который ясно различается шрифт, определяют степень прозрачности воды.

    Цвет

    Цвет подземных вод зависит от их химического состава. Хими­чески чистая вода обладает небесно-голубым цветом. Болотные воды окрашены в желтый цвет, обусловленный присутствием орга­нических гуминовых кислот, соли оксида двухвалентного железа придают воде зеленовато-голубую окраску, а соли оксида трехва­лентного железа — ржавую, буроватую. Цветность подземных вод определяется по специально разработанным образцам цвета.

    Запах

    Запах. В большинстве случаев пресные подземные воды не имеют запаха. Воды, богатые гуминовыми веществами, обла­дают особым болотным запахом; застойная вода в колодцах, креп­ленных деревянными срубами, часто имеет затхлый запах; присут­ствие сероводорода придает воде запах тухлых яиц.

    Вкус

    Вкус воде придают растворенные в ней минеральные вещества, газы, различные примеси. Обычно различают соленый, горький, сладкий и кислый вкус, который придают воде растворенные в ней вещества.

    При содержании в воде хлористого натрия > 600 мг/л она имеет соленый вкус, сульфата магния — горький, солей железа — тер­пкий, органических веществ — сладковатый и т.д. Вода может иметь также различный привкус — хлорный, металлический и др. Приятный освежающий привкус придает воде свободная углекис­лота. Интенсивность вкуса определяют по пятибалльной шкале.

    Органолептические свойства (зараженность) подземных вод

    Для оценки содержания органических веществ в подземных водах,а также болезнетворных микроорганизмов (бактериальное загрязнение) используют понятия «коли-титр» и «коли-индекс». Коли-титр 500 означает ,что в 500 см3 воды содержится одна кишечная палочка Bakterium Kolli. Коли-индекс — это содержание кишечных палочек в 1 л воды согласно ГОСТу на питьевую воду; коли-тест не должен превышать 3.

    Радиоактивность

    подземные воды, содержащие природные радиоизотопы урана,радона и радия,называются радиоактивными. В настоящие время минеральными водами называют не только лечебные-бальнеологические , но и любые приролные воды лечебного, промышленного (для добычи йода, брома) и энергетического (горячие, перегретые более 100°С) значения.

    4. Свойства воды. Вода известная и неизвестная. Память воды

    Похожие главы из других работ:

    Вода известная и неизвестная. Память воды

    4. Свойства воды

    Вода известная и неизвестная. Память воды

    4.1 Химические свойства воды

    Вода является наиболее распространённым растворителем на земле во многом определяющим характер химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении, как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ…

    Вода известная и неизвестная. Память воды

    4.2 Физические свойства воды

    Вода обладает рядом аномальных физических свойств. · Вода единственное вещество на Земле, способное существовать одновременно трёх состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. · При таянии льда его плотность уменьшается…

    Вода как реагент и как среда для химического процесса (аномальные свойства воды)

    4. Виды воды

    Бромная вода — насыщенный раствор Br2 в воде (3,5% по массе Br2). Бромовая вода — окислитель, бромирующий агент в аналитической химии. Аммиачная вода — образуется при контакте сырого коксового газа с водой…

    Вода как реагент и как среда для химического процесса (аномальные свойства воды)

    7. Аномалии воды

    Химически чистая вода обладает рядом свойств, резко отличающих ее от других природных тел и химических аналогов (гидридов элементов 6 группы периодической системы Менделеева) и от других жидкостей…

    Вода как реагент и как среда для химического процесса (аномальные свойства воды)

    8. Применение воды

    Роль воды в нынешней науке и технике очень велика. Вот только часть областей применения воды. 1. В сельском хозяйстве для полива растений и питания животных 2. В химической промышленности для получения кислот, оснований, органических веществ. 3…

    Вода, дарующая жизнь

    1.1 Физико-химические свойства воды

    Вода обладает необычными свойствами. Наибольшая ее плотность наблюдается при температуре 4°С. При охлаждении пресных водоемов зимой по мере понижения температуры поверхностных слоев более плотные массы воды опускаются вниз…

    Водород — топливо будущего

    ОТВОД ВОДЫ

    Следующей проблемой, где невесомость вновь заявила о себе, стала проблема отвода образующейся в топливном элементе воды. Если ее не удалять, она покроет электрод пленкой и затруднит к нему доступ для газа…

    Информационно-структурная память воды

    1.1 Структура воды

    Молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Так как масса и заряд ядра кислорода больше чем у ядер водорода, то электронное облако стягивается в сторону кислородного ядра…

    Сорбционная очистка воды

    5.1 Очистка воды

    Для предупреждения развития бактериальных биологических обрастаний в теплообменных аппаратах, а также в трубопроводах рекомендуется периодически 3-4 раза в сутки применять хлорирование воды, продолжительностью каждого периода 40-60 минут…

    Сорбционная очистка воды

    5.3 Умягчение воды

    Одним из наиболее распространенных видов кондицирования воды является её умягчение. Первым промышленным способом устранения солей жесткости был содово-известковый…

    Сульфат кальция, кристаллогидрат и безводная соль

    1.4 Жёсткость воды

    Содержание в воде CaSO4 наряду с MgCl2, MgSO4 придаёт воде постоянную жёсткость. Избавиться от жёсткости воды можно с помощью умягчения воды. Химическое умягчение воды основано на введении в воду реагентов, обогащающих её анионами CO3 2- и ОН-…

    Удивительное вещество — вода

    ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

    Вода (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью (Рис. 1). Рис…

    Удивительное вещество — вода

    ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДЫ

    Гидроломгия — наука, изучающая природные воды, их взаимодействие с атмосферой и литосферой, а также явления и процессы, в них протекающие (испарение, замерзание и т. п.). Предметом изучения гидрологии являются все виды вод гидросферы в океанах…

    Химическая характеристика природных вод — объектов эколого-аналитического контроля

    1. Природные воды как дисперсные системы. Контролируемые свойства и показатели качества природных вод (как дисперсных систем).

    Рисунок 1 природный вода атмосфера гидролиз Объектом эколого-аналитического контроля являются воды — пресные, поверхностные, подземные, морские, а также атмосферные осадки, талые воды, сточные воды, сбрасываемые в поверхностные водоемы…

    (PDF) Вода: структура и свойства

    Влияние растворенных веществ

    Растворенные вещества нарушают структуру воды, в первую очередь в первой гидратной оболочке

    растворенного вещества (слой воды, контактирующий

    с растворителем), с меньшим влиянием на более дальних

    водах.

    На рис. 2

    показана RDF для жидкой воды вокруг

    гидрофобного (избегающего воды) растворенного вещества тетраметиламмония

    . Наблюдается небольшое заострение распределения

    , вызванное увеличением высоты первого пика и уменьшением

    первого провала.Это свидетельствует об увеличении упорядоченности

    воды в первой гидратной оболочке, но эффект невелик.

    В RDF жидкой воды преобладают размер и упаковка

    воды, то есть взаимодействия Ван-дер-Ваальса, и

    они относительно нечувствительны к присутствию растворенного вещества.

    Напротив, растворенные вещества оказывают большое влияние на угловую

    структуру воды (

    Рисунок 3

    ). Неполярные растворенные вещества и группы

    сдвигают бимодальное распределение водородных связей вода-вода

    углов в сторону более похожей на лед, линейной формы, эффективно

    повышая упорядоченность воды за счет уменьшения менее

    упорядоченной популяции водородных связей .Этим растворенным веществам не хватает

    способности вступать в сильные электростатические взаимодействия с водой,

    , и они взаимодействуют главным образом через потенциал Ван-дер-Ваальса

    . Их эффект в основном геометрический: они стремятся

    вытеснить более слабо связанные водородными связями поверхностные воды в координационной оболочке

    (

    рис. 1d

    ), тем самым уменьшая популяцию

    более изогнутых водородных связей. Ионы и полярные растворенные вещества и группы

    имеют противоположный эффект.Они смещают распределение

    углов Н-связи вода–вода в сторону более искривленной формы.

    Это следствие сильного электростатического

    взаимодействия, которое они могут производить с водой. Диполи воды имеют тенденцию ориентироваться

    по направлению к атомам с большими атомными частичными

    зарядами или от них, что приводит к искажению водородной связи вода-вода

    (

    рис. 1e

    ).

    Гидрофобный и гидрофильный

    Взаимодействия: вода как растворитель

    Возможно, наиболее важной биологической ролью воды является роль

    растворителя.Он может растворять большое количество важных молекул

    , начиная от простых солей и заканчивая небольшими молекулами

    , такими как сахара и метаболиты, и очень большими молекулами

    , такими как белки и нуклеиновые кислоты. Ведь воду

    иногда называют универсальным растворителем. Практически все

    молекулярные процессы, необходимые для жизни — химические реакции,

    ассоциация и связывание молекул, диффузионные

    столкновения, ионная проводимость — будут происходить только при

    значительных скоростях в растворе, отсюда важность

    растворяющие свойства воды.Столь же важным, как и способность воды быть хорошим растворителем, является ее дифференциальное действие как

    растворителя — тот факт, что она растворяет одни молекулы намного

    лучше, чем другие.

    Рисунок 4

    показывает относительную растворимость в

    воде некоторых растворенных веществ, которые имеют

    биологическое значение или являются строительными блоками биологически важных

    макромолекул. Диапазон растворимости превышает 50 порядков

    величины! Верхний конец включает ионы и заряженные

    аминокислоты, такие как аргинин и аспарагиновая кислота.Эти

    растворенные вещества гидрофильны (водолюбивы). В эту категорию

    также входят некоторые другие нейтральные аминокислоты, такие как аспар-

    агин, пептидный остов белков, фосфат-

    сахарный остов нуклеиновых кислот, сахара и липидные группы

    . На конце с низкой растворимостью находятся алифатические аминокислоты

    , такие как лейцин, ароматические аминокислоты, такие как

    фенилаланин, и углеводородные «хвосты» липидов. Эти

    растворенные вещества гидрофобны.Другие растворенные вещества, такие как основания нуклеиновой кислоты

    и аминокислота триптофан, имеют промежуточную растворимость

    и не могут быть просто классифицированы как гидрофобные

    или гидрофильные.

    Физическая основа сольватации

    Логарифм растворимости растворенного вещества пропорционален

    термодинамической работе или свободной энергии гидратации

    (DG

    hyd

    ), необходимой для перевода его в воду из эталона 3 2 9000 растворитель (здесь циклогексан).Высокая растворимость в воде соответствует отрицательному (благоприятному) DG

    hyd

    , низкая растворимость

    положительному DG

    hyd

    (необходима работа для растворения

    ) DG

    hyd

    напрямую связан со свойствами растворенного вещества

    , воды и силой взаимодействия между

    водой и растворителем. Именно здесь решающее значение имеют высокое поверхностное натяжение

    и диэлектрическая проницаемость воды.Поверхностное

    натяжение — это работа, необходимая для создания на единице площади поверхности раздела вода—

    вакуум (единицы силы на единицу длины равны

    эквиваленту энергии на единицу площади). Необходима работа

    , так как взаимодействие должно быть нарушено, чтобы вывести воду из внутренних помещений

    на поверхность. Гидратация растворенного вещества может быть разделена

    на два этапа:

    . создание полости в форме растворенного вещества в воде, что

    требует совершения работы против поверхностного натяжения

    воды;

    .помещение растворенного вещества в полость, которое включает взаимодействие растворенного вещества с молекулами воды и реструктуризацию воды.

    Первый шаг всегда препятствует растворению любых растворенных веществ. Если

    взаимодействия между растворенным веществом и водой слабые, как

    для неполярных растворенных веществ и групп, то член полости

    доминирует и растворимость будет низкой. Член полости

    вызывает агрегацию неполярных молекул для уменьшения площади поверхности

    , контактирующей с растворителем.Это известно как гидрофобный эффект

    . Напротив, когда полярное или ионное

    растворенное вещество растворено в воде, электрическое поле парциальных атомных зарядов

    растворенного вещества индуцирует большую поляризацию

    (переориентацию) диполей воды, что приводит к

    притягивающему электростатическому полю (реакция поле) обратно в

    растворенное вещество. Это приводит к высокой растворимости – следствие

    высокой диэлектрической проницаемости воды и причина, по которой она может

    растворять широкий спектр ионных и полярных растворенных веществ.

    Таким образом, растворимость определяется двумя основными факторами

    :

    Вода: структура и свойства

    6

    Уникальные и химические свойства воды | Из чего состоит вода? — Видео и стенограмма урока

    Физические свойства воды

    Уникальные свойства воды поистине замечательны, если не сказать больше. Свойства, которые мы вскоре обсудим, являются причиной того, что вода делает жизнь возможной. Важными свойствами, обсуждаемыми в следующих разделах, являются когезия воды, теплоемкость, плотность и ее роль в качестве универсального растворителя.

    Когезия и вязкость

    Когезия относится к взаимному притяжению подобных молекул. Молекулы воды способны образовывать водородных связи с другими молекулами воды. Эти связи сильнее, чем притяжение Ван-дер-Ваальса, но слабее, чем ковалентные и ионные связи. Такие связи рождаются из-за электростатического притяжения между атомами водорода и соседними атомами кислорода. На рис. 4 изображены водородные связи между соседними молекулами воды.

    Рисунок 4: Водородные связи

    Молекулы воды сильно притягиваются друг к другу из-за их способности образовывать между собой водородные связи.Эти водородные связи усиливают взаимное притяжение между молекулами, что, следовательно, увеличивает сцепление воды. Когезия — это то, что заставляет молекулы воды слипаться.

    Поверхностное натяжение воды является прямым следствием сильных сил сцепления {eq}H_2O {/eq}. Поверхностное натяжение — это то, что заставляет легкие предметы плавать на поверхности воды. Водородные связи вносят вклад не только в силы сцепления воды, но и в повышение температуры кипения воды.Относительно прочные водородные связи плотно удерживают молекулы воды вместе, что препятствует переходу жидкой воды в газовую фазу. Для перехода жидкой воды в газовую фазу необходимо преодолеть сильные межмолекулярные силы.

    Вязкость является мерой трения жидкости по отношению к ее внутреннему сопротивлению потоку. Вязкость воды зависит от температуры и давления. Однако она классифицируется как жидкость с низкой вязкостью, разжиженная жидкость, поскольку при нормальных условиях она оказывает очень небольшое сопротивление течению.{\ circ} {/eq} С. Это просто означает, что для повышения температуры 1 кг воды на 1 градус требуется 4180 Дж. Для повышения температуры воды на один градус требуется ужасно много энергии. Причина этого связана с водородной связью; для разрыва этих связей требуется значительное количество энергии. Причина, по которой прибрежные районы имеют умеренные температуры по сравнению с внутренними регионами, объясняется следующим образом:

    • Днем вода поглощает тепло, излучаемое солнцем.
    • Ночью вода отдает накопленное днем ​​тепло в воздух и охлаждается.
    • Воздух сбрасывает тепло на землю.

    Это объясняет, как зимой холодный воздух согревает землю, забирая тепло воды. {\ circ} {/экв} C).{\ circ} {/eq} С. Плотность твердой воды намного меньше, чем жидкой. Причина этого также связана с водородными связями воды. Вместо того, чтобы все молекулы конденсировались вместе при низких температурах, вода на самом деле расширяется. Водородные связи связывают все молекулы воды друг с другом, создавая кристаллическую структуру между молекулами. Это приводит к меньшей плотности твердого тела.

    Полярный растворитель

    Вода считается универсальным растворителем , поскольку это единственный растворитель, способный растворять большинство веществ.Все это связано с присущей ему полярностью.

    Химические свойства воды

    В следующих разделах обсуждаются важные химические свойства воды .

    Кислотно-основные реакции

    Вода по природе амфотерна ; бывают случаи, когда он может действовать как кислота или как основание.

    • Вода как кислота: отдает свой протон и становится гидроксильным анионом.
    • Вода как основание: получает протон и становится катионом гидроксония.

    Окислительно-восстановительные реакции

    Окислительно-восстановительные реакции — это тип реакций, при которых изменяется окислительное состояние элементов соединений. Вода действует как окислитель при взаимодействии с веществами, легко отдающими электроны. Он также может действовать как восстановитель при взаимодействии с веществами, которые легко принимают электроны.

    Гидролиз

    Гидролиз — это реакция, при которой происходит разрыв химических связей при добавлении воды.Ниже приводится общая формула реакций гидролиза:

    {экв}AB + H_2O \rightarrow AH + BOH {/экв}

    Таблица свойств воды

    Какие свойства воды? Они перечислены в таблице.

    Параметр Данные
    Температура кипения 100С
    Точка плавления
    Точка замерзания
    Теплоемкость 4810 Дж/кгC
    рН 7
    Энтальпия образования -285820 кДж/моль

    Значение уникальных свойств воды

    Уникальные свойства воды делают возможной жизнь на земле и в биологических образцах.Вспомните, как человеческий организм на 60% состоит из воды? Температура человеческого тела сильно регулируется водой; когда жарко, тело охлаждается за счет испарительного охлаждения . Когда тело горячее, оно охлаждается, выделяя водяной пот.

    Свойства воды помогают понять круговорот воды. Как вода движется вокруг земли и атмосферы в разных фазах. Связная природа воды позволяет ей цепляться за стенки растительной клетчатки, перемещаясь от корней к листьям.Это называется капиллярным действием .

    Рисунок 5: Круговорот воды

    Жидкая вода плотнее льда. Эта характеристика позволяет льду плавать в море, а не тонуть на дне.

    Краткий обзор урока

    Вода — это вещество, благодаря которому на Земле возможна жизнь. Тело человека на 60% состоит из воды. Вода регулирует температуру тела посредством испарительного охлаждения .Связная природа воды заставляет ее перемещаться от корней растения к его листьям посредством капиллярного действия . Вода состоит из двух атомов водорода и атома кислорода, связанных ковалентной связью . Электроотрицательность кислорода оттягивает электроны дальше от водорода, придавая кислороду частичный отрицательный заряд, а водороду частичный положительный заряд. Что делает воду полярной молекулой. Присущая полярность является причиной того, что вода является универсальным растворителем .Химическая формула для воды : {экв}H_2O {/экв}. Уникальные свойства воды :

    • Когезионная природа воды благодаря ее способности образовывать водородных связей с соседними молекулами воды. Сплоченность — это взаимное притяжение между подобными молекулами.
    • Поверхностное натяжение воды позволяет легким предметам плавать на ее поверхности.
    • Вязкость воды низкая, так как она не сопротивляется течению.
    • Вода обладает высокой теплоемкостью что объясняет умеренную температуру прибрежных районов в течение всего года.
    • Твердая вода менее плотная, чем жидкая.

    Вода амфотерная ; он может действовать как кислота или основание в реакциях, а также может действовать как окислитель или восстановитель в окислительно-восстановительных реакциях . Вода также может разорвать химические связи посредством гидролиза .

    Физические и химические свойства воды

    Важнейшим ресурсом, также необходимым для основного устойчивого развития человека, является вода.Прежде чем мы обсудим воду, давайте познакомимся с некоторыми ключевыми статистическими данными о воде. Вот некоторые из них: 

    • В среднем человек использует 101 галлон воды в день, т. е. 380 литров воды в день.

    • 68% запасов пресной воды на Земле находится в ледниках

    • 85% человеческого мозга состоит из воды

    Что такое вода?

    Вода, также известная как \[H_{2}O\], представляет собой вещество, состоящее из химических элементов водорода (\[H_{2}\]) и кислорода (\[O_{2} \]).Как полярное неорганическое соединение вода представляет собой бесцветную жидкость без вкуса и запаха. Вода, как наиболее изученное химическое соединение, известна как универсальный растворитель. Это единственное вещество, которое существует во всех трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Считалось, что жизнь на Земле зародилась в водоемах мира, таких как океаны, реки, озера.

    Как образуется молекула воды?

    Молекула воды образуется при химической связи водорода и кислорода. Вода — лучший пример полярной ковалентной связи.Это означает химическую связь, при которой электроны неравномерно делят атомы. Каждая молекула воды ковалентно связана с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода, реакция может быть записана следующим образом:

    \[H_{2} + O_{2} \rightarrow H_{2}O \]

    Какие состояния воды?

    Как уже говорилось, вода — единственное вещество, которое существует во всех трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Первое состояние воды в твердом состоянии — это лед. Как твердое вещество, вода доступна в виде твердого амальгамированного кристалла, называемого льдом, и рыхлого амальгамированного кристалла, называемого снегом.Наиболее часто видимым состоянием воды, которое является вторым состоянием, в атмосфере Земли является жидкость, известная как «вода». Третье состояние воды в газообразном состоянии называется водяным паром или паром. Это состояние воды, когда образуются облака — из мельчайших капелек воды, взвешенных в воздухе.

    Какая связь между гидрологическим циклом и состоянием воды?

    Гидрологический цикл – это общий круговорот природы, при котором поток воды регулируется в различных состояниях воды, что делает его переносимым для всех форм жизни на Земле.Это усиливается за счет наличия воды во всех штатах. Кроме того, процесс испарения, осаждения и конденсации облегчает транспортировку воды по разным формам рельефа.

    Жидкое состояние воды из водоемов – океанов, рек, озер и т.д. переходит в газообразное состояние, называемое водяным паром, в результате процесса испарения. Далее вода конденсируется вместе, образуя крошечные капельки водяного пара, называемые облаками. Кроме того, облака осаждаются в виде воды в жидком состоянии, известной как дождь.Эта вода в жидком состоянии используется формами жизни для различных целей, а оставшаяся вода собирается обратно в водоемы.

    Каковы свойства воды?

    Свойства соединения — вода может быть классифицирована в:

    • физические свойства

    • химические свойства

    • электрические свойства

    • тепловые свойства

    Давайте пойдем вперед и сосредоточиться на физическом и химические свойства воды: 

    Физические свойства воды

    • Внешний вид: Как вы теперь знаете, вода в естественном состоянии представляет собой бесцветную жидкость без запаха и вкуса.Кристаллическая структура воды шестиугольная.

    • Температура кипения воды: Температура кипения определяется как температура, при которой давление паров жидкости равно давлению, окружающему жидкость, и, таким образом, жидкость превращается в пар. Нам известно, что температура кипения воды равна 100°С.

    • Температура замерзания воды: Температура замерзания – это температура, при которой вещество переходит из жидкого состояния в твердое. Итак, для воды точка, в которой вода из жидкого состояния превращается в лед в твердом состоянии, является точкой замерзания воды, которая составляет 0°C или 32°F.

    • Удельная теплоемкость: Вода имеет высокую удельную теплоемкость 4,2 Дж на грамм при 25°C. Это связано с обширными водородными связями между молекулами воды.

    • Плотность воды: Плотность воды составляет около 1 г/куб. см и изменяется в зависимости от температуры необычным образом. Плотность воды в разных состояниях – твердом и жидком. В твердом состоянии плотность составляет 0,9 г/см3.

    • Вязкость воды: Вязкость определяется сопротивлением деформации при заданной скорости.Другими словами, густота жидкости — например, сиропа и воды. Вязкость воды составляет 0,89 сП (сантипуаз).

    • Поверхностное натяжение воды: Поверхностное натяжение – это тенденция жидкости сжиматься на минимальной площади поверхности. Вода имеет высокое поверхностное натяжение 72 мН/м при 25°C. Из-за высокого поверхностного натяжения воды насекомые могут ходить по поверхности воды без какого-либо дискомфорта.

    • Показатель преломления воды: Проще говоря, показатель преломления — это число, которое описывает, как быстро свет достигает материала.Показатель преломления воды составляет 1,333 при 20°С.

    • Сжимаемость воды: Сжимаемость определяется как функция температуры и давления и их влияние на вещество. Для воды сжимаемость при 0°C составляет \[5,1 \times 10 — 10 Pa — 1\], а до 45°C она снижается до \[ 4,4 \times 10 — 10 Pa — 1\]. По мере увеличения давления сжимаемость еще больше снижается.

    • Диэлектрическая проницаемость воды: Диэлектрическая проницаемость является мерой того, насколько легко материал поляризуется электрическим полем.Диэлектрическая проницаемость воды очень высока и составляет 78,6. Эта константа играет очень важную роль в воде, являющейся универсальным растворителем.

    Химические свойства воды

    Химическая формула: Химическая формула воды \[H_{2}O\]. Как было описано ранее, молекула воды образована ковалентной связью атомов водорода и кислорода.

    Амфотерность воды: Амфотерность — одно из важнейших свойств воды. Амфотерность означает способность вещества действовать как кислота или основание.Вода в естественном состоянии не является ни кислой, ни щелочной. Основная причина заключается в его способности отдавать и принимать протоны. Однако дождевая вода слабокислая, с pH от 5,2 до 5,8.

    Растворимость воды: Вода считается универсальным растворителем. Это связано с химическим составом и физическими свойствами, а также с его высокой диэлектрической проницаемостью, что делает его наиболее растворимым веществом. Наличие положительных и отрицательных зарядов у водорода и кислорода соответственно позволяет ему притягиваться к другим молекулам соединений, нарушая их молекулярные силы и позволяя им распадаться и растворяться.

    Химическое соединение, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода, известно как вода. Воду обычно называют жидким состоянием этого соединения, твердую фазу называют льдом, а газ называют паром. Сверхкритический флюид также образуется водой при особых условиях. В химии формула воды — \[H_{2}O\].

    Формула воды

    \[H_{2}O\] — это химическая формула воды, состоящей из двух элементов: водорода и кислорода.Чтобы образовалась вода, две молекулы водорода соединяются с одной молекулой кислорода. Вода также известна как универсальный растворитель, что указывает на то, что она обладает свойством растворять многие вещества.

    Физические свойства воды

    Некоторые физические свойства воды:

    1. Молекулы воды имеют водородные связи между собой.

    2. Температура кипения и плавления воды составляет 100° и 0°C соответственно.

    3. Три состояния воды: твердое, жидкое и газообразное.

    4. Вода имеет полярную природу, из-за которой она может растворять почти все вещества, поэтому ее называют универсальным растворителем.

    5. В твердом состоянии вода обладает кристаллической структурой, которая представляет собой клетку, имеющую трехмерную форму. Кристаллическая структура воды имеет много пустот, из-за которых плотность льда меньше, чем у воды, и, следовательно, он может плавать на воде.

    6. Известно, что плотность воды составляет 0,99 г/мл при 4°C.{-}\]

      1. Гидролиз. Диэлектрическая проницаемость воды очень высока, что означает сильную склонность воды к гидратации. При наличии вокруг себя гидратных оболочек вода вступает в сильные реакции с ионами солей.

      \[SiCl_{4} + 2H{2}O \rightarrow  SiO_{2} 4HCl \]

      1. Окислительно-восстановительные реакции — Диводород можно получить с помощью воды, поскольку он является отличным источником и может быть восстановлен при реагирует с высоко электроположительным металлом, таким как натрий.

      \[H_{2}O + Na \rightarrow 2NaOH + H_{2}\]

      Вода (молекула)

      Общий Систематическое название Вода Другие наименования Вода
      Окись водорода
      Гидроксид водорода
      Гидрат
      Оксидан
      Соляная кислота
      Монооксид дигидрогена
      Гидроксикислота
      μ -Оксидодигидроген Молекулярная формула HOH или H 2 O Молярная масса 18.01524 г·моль −1 Внешний вид прозрачная, почти
      бесцветная жидкость с
      легким оттенком синего Номер CAS [7732-18-5] см. также Вода (страница данных) Свойства Плотность и фаза 1000 кг·м −3 , жидкость (4 °C)
      917 кг·м −3 , твердое вещество Температура плавления 0 °C, 32 °F (273.15 К) Температура кипения 100 °C, 212 °F (373,15 К) Тройная точка 273,16 К, 611,73 Па Критическая точка 647 К, 22,1 МПа Удельная теплоемкость
      Производительность (газ) C P P = 1970 J · KG -1 · K -1 · 300 K
      C V = 1510 J · KG -1 · K -1 @ 300 K Удельная теплоемкость
      Объем (жидкость) 4186 Дж·кг −1 ·K −1 Удельная теплоемкость
      Объем (твердое) 2060 Дж·кг −1 ·K −1 Кислотность (p K a ) 15.74 Основность (p K b ) 15,74 Вязкость 0,001 Па·с при 20 °C Поверхностное натяжение при 20 °C 7,28 Н·м −1 Структура Молекулярная форма нелинейно изогнутый Кристаллическая структура Шестигранник
      См. лед Дипольный момент 1.85 Д Опасности MSDS Внешний MSDS Основные опасности Утопление NFPA 704

      0

      0

      0

       

      Номер РТЭКС ЗК0110000 Страница дополнительных данных Структура и
      свойства n , ε r и т.д. Термодинамические данные
      Фазовое поведение
      Твердое, жидкое, газообразное Спектральные данные УФ, ИК, ЯМР, МС Родственные соединения Родственные растворители ацетон
      метанол Родственные соединения водяной пар
      лед
      тяжелая вода Если не указано иное, данные приведены для материалов
      в их стандартном состоянии (при 25 °C, 100 кПа).

      Вода (H 2 O, HOH) покрывает 70-75% поверхности Земли в жидком и твердом (лед) состояниях и присутствует в атмосфере в виде пара.Это самая распространенная молекула на поверхности Земли.

      При комнатной температуре это почти бесцветная жидкость без вкуса и запаха. Многие вещества растворяются в воде, и ее обычно считают универсальным растворителем ; из-за этого вода в природе и в употреблении редко бывает чистой и может иметь некоторые свойства, отличные от лабораторных. Но есть много соединений, которые практически, если не полностью, нерастворимы в воде. Вода — единственное обычное чистое вещество, встречающееся в природе во всех трех агрегатных состояниях. О других веществах см. Химические свойства.

      Чистая вода не имеет вкуса. Это другие химические вещества в воде, которые могут придать воде вкус.

      Жидкая вода замерзает и превращается в твердый лед при температуре 0° по Цельсию (32° по Фаренгейту или 273 Кельвина).

      Аномальные свойства воды

      Как правило, объем жидкости увеличивается при нагревании, однако объем воды уменьшается при нагревании в диапазоне температур от 0°C до 4°C. Его объем увеличивается только при нагревании выше 4°С.Такое поведение является одним из ряда аномальных свойств воды.

      Это свойство уменьшения объема позволяет рыбам и другим водным животным выживать в водоеме, когда на его поверхности намерзает лед. В холодном климате, когда температура водоема достигает 4°С, верхние слои воды, соприкасающиеся с холодным воздухом, продолжают терять тепловую энергию, и их температура падает ниже 4°С. При охлаждении ниже 4°С эти слои поднимаются, а не опускаются, так как вода имеет максимальную плотность при 4°С.Таким образом, на дне остается слой воды с температурой 4°С, а выше образуются слои воды 3°С, 2°С, 1°С и 0°С. Поскольку лед является плохим проводником тепла, он не позволяет передавать тепловую энергию от жидкой воды под слои льда, что предотвращает замерзание жидкой воды. Следовательно, водные существа выживают в таких местах.

      Физические свойства

      Вода – химическое вещество с химической формулой H 2 O; в одной молекуле воды два атома водорода ковалентно связаны с одним атомом кислорода.Вода представляет собой жидкость без вкуса и запаха при температуре окружающей среды и давлении. Жидкая вода имеет слабые полосы поглощения на длинах волн около 750 нм, из-за чего она имеет синий цвет. Это можно легко наблюдать в наполненной водой ванне или умывальнике с белой обшивкой. Крупные кристаллы льда, как и в ледниках, также кажутся голубыми.

      При стандартных условиях вода в основном является жидкостью, в отличие от других аналогичных гидридов семейства кислорода, которые обычно являются газообразными. Это уникальное свойство воды связано с водородными связями.Молекулы воды постоянно движутся относительно друг друга, а водородные связи постоянно разрываются и восстанавливаются в масштабах времени, превышающих 200 фемтосекунд (2×10 90 719 -13 90 720 секунд). Однако эти связи достаточно сильны, чтобы создать многие специфические свойства воды, некоторые из которых делают ее неотъемлемой частью жизни.

      Вода, лед и пар

      В атмосфере и на поверхности Земли жидкая фаза является наиболее распространенной и представляет собой форму, которую обычно обозначают словом «вода».Твердая фаза воды известна как лед и обычно имеет структуру твердых, амальгамированных кристаллов, таких как кубики льда, или свободно скопившихся зернистых кристаллов, таких как снег. Помимо обычного гексагонального кристаллического льда известны другие кристаллические и аморфные фазы льда. Газообразная фаза воды известна как водяной пар (или пар). Видимый пар и облака образуются из мельчайших капелек воды, взвешенных в воздухе.

      Изображения для детей

      Свойства воды — Уроки Византа

      Вода встречается повсюду в природе и является необходимым компонентом почти во всех органических
      реакциях.Это самое распространенное соединение на поверхности планеты. Большая часть воды на Земле
      — это морская вода, и вода также присутствует в виде твердого льда и невидимых газообразных облаков. Вся жизнь на Земле
      нуждается в воде, чтобы выжить, и предполагается, что внеземная вода может быть признаком жизни (или, по крайней мере,
      предшественником жизни) где-либо еще во Вселенной. Наряду с обеспечением жизни вода оказывает влияние на неживые объекты, например, на выветривание и эрозию горных пород и почвы. Вода также действует как поглотитель тепла, поглощая избыточное тепло и защищая температуру Земли от экстремальных изменений.Вода является жизненно важной частью любой живой системы, от всей среды обитания до отдельных клеток. Так что же такое вода?

      Химические свойства воды

      Вода (также известная как H 2 O) представляет собой полярное химическое соединение, содержащее один атом кислорода (O) и два атома водорода (H) (как показано на первом рисунке). Эти три атома связаны вместе ковалентными связями, это означает, что они делят свои пары валентных или внешних электронов вместе. Каждый атом водорода отдельно связан с центральным атомом кислорода, а кислород также имеет две пары неподеленных электронов, что дает одной молекуле воды в общей сложности четыре общих и четыре неподеленных валентных электрона.Молекулы воды имеют изогнутую форму с углом 104,45° между двумя атомами водорода.

      Несмотря на общие электроны, молекулы воды полярны, потому что валентные электроны
      распределены неравномерно между атомами кислорода и водорода. Кислород имеет большую электроотрицательность 90 695, чем водород, а это означает, что он сильно притягивает электроны, поэтому он сильнее притягивает общие 90 695 электронов и удерживает их ближе к себе. Это создает дипольный момент, т.е., два электрических столба. Это
      неравное распределение электронов означает, что отрицательные заряды электронов группируются на кислородном конце молекулы
      , оставляя водородный конец молекулы частично положительным, а кислородный конец
      частично отрицательным. Полярность воды приводит к тому, что она прилипает ко многим другим веществам, что делает
      отличным растворителем.

      Полярные вещества хорошо растворяются в воде, поскольку «подобное растворяется в подобном», но неполярные вещества не растворяются так же легко (или вообще не растворяются.) Распространенным примером такой растворимости является растворение поваренной соли (NaCl) в воде с образованием ионов Na + и Cl , окруженных молекулами воды с их положительным и отрицательным полюсами, ориентированными к ионам или от них в зависимости от заряд иона. Когда полярное растворенное вещество, такое как соль, растворяется в положительных и отрицательных ионах, молекулы воды ориентируются, окружая отдельные ионы, и направляют свои соответствующие полюса на ион в зависимости от его заряда; отрицательные полюса воды указывают на положительные ионы и наоборот.

      Когда неполярное вещество смешивается с водой, оно не растворяется, а остается слипшимся
      и как можно более отделенным от молекул воды. Вот почему вода и масло остаются отдельными при смешивании. Вода является хорошим растворителем гидрофильных веществ, таких как соли, в то время как
      плохо растворяет гидрофобные вещества, такие как жиры и масла. Вещество не может растворяться в воде, если его притяжение к молекулам воды не превышает их притяжения друг к другу; он разрушает межмолекулярные связи воды, не заменяя их, и потому энергетически невыгоден.Гидрофильное растворенное вещество, напротив, быстро окружается молекулами воды и образует с ними 90 695 новых тонких связей.

      Вода является амфотерным соединением, что означает, что она может действовать как основание или кислота в химической реакции
      . Это позволяет ему участвовать в большом количестве реакций как в лаборатории, так и в природе. Вода также плохо поддается сжатию, а это означает, что ее (как жидкость) нельзя легко сжать в
      меньший объем. Эти разнообразные свойства воды очень важны в жизни Земли и в жизни отдельных организмов.

      Физические свойства воды

      Вода является жидкостью при стандартной температуре и давлении, но также встречается в природе в виде твердой
      (замороженной) и газообразной фаз. Температура кипения воды (точка, при которой она переходит из жидкого состояния в газообразное или 90 695 наоборот) равна 100 °С, а точка замерзания (при которой вода переходит из жидкого состояния в твердое или наоборот) равна 0 °С. Вода обладает высокой теплоемкостью, что означает, что она может поглощать большое количество энергии без значительного повышения ее температуры.Вода также имеет относительно высокую температуру кипения по сравнению с температурами кипения аналогичных соединений, а это означает, что в воду необходимо вложить больше энергии, чтобы разделить молекулы и превратить ее из жидкости в газ. Эти два свойства обусловлены его многочисленными межмолекулярными водородными связями (обсуждается ниже в параграфе «Особые свойства»).

      В чистом виде вода не имеет вкуса и запаха, однако вода является универсальным растворителем и поэтому
      часто встречается с растворенными в ней веществами, меняющими свои физические характеристики.Минералы
      и другие примеси придают бутилированной воде ее вкус, а присутствие растворенных веществ придает воде
      способность хорошо проводить электричество. Если бы в воде не было растворенных ионов, она была бы плохим проводником
      электричества. Однако ни одна вода не является полностью свободной от ионов, и даже в отсутствие растворенного вещества она может самоионизироваться с образованием отрицательных анионов гидроксида (ОН ) и положительных катионов гидроксония (Н 3 O + ). ионы позволяют воде проводить некоторое количество электричества, даже если она чистая или «деионизированная».«Электропроводность воды, а также ее способность растворять гидрофильные вещества имеют большое значение в химии и биологических науках.

      Особые свойства воды

      Многие особые свойства воды обусловлены водородными связями. Благодаря своему атомарному составу
      и молекулярной форме молекулы воды могут притягиваться друг к другу за счет водородных связей
      . Эта слабая связь возникает, когда атом водорода, ковалентно связанный с более электроотрицательным атомом
      , затем кратковременно электрически притягивается ко второму сильно электроотрицательному атому другой отдельной молекулы
      .Водород действует как липкое, привлекательное арахисовое масло между двумя кусками электроотрицательного хлеба
      . Это сближает две молекулы благодаря двойному притяжению водорода. Таким образом, молекулы воды работают как крошечные магниты, их частично положительные и отрицательные полюса
      взаимодействуют друг с другом через водородные связи. Молекулы воды могут образовывать до четырех водородных связей каждая,
      создавая локальную тетраэдрическую структуру из пяти молекул воды, связанных водородными связями (как видно на втором рисунке
      ).) Водородная связь придает воде сцепление и поверхностное натяжение, позволяя ей цепляться за себя. Он
      также сильно влияет на поведение и плотность замерзания воды.

      Плотность жидкой воды составляет примерно 1 грамм на кубический сантиметр (1 г/см 3 .) В отличие от большинства веществ, плотность воды в жидкой фазе выше, чем в твердой; это связано с тем, что молекулы воды образуют рыхлую гексагональную кристаллическую структуру по мере того, как они охлаждаются и замерзают вместе, запирая их в расширенной и менее плотной форме, чем их свободно движущаяся жидкая форма.При замораживании временные водородные связи между молекулами стабилизируются, создавая решетку из молекул воды, слегка отстоящих друг от друга. Из-за этой разницы в плотности твердый лед может плавать в жидкой воде. Благодаря этому свойству, а также высокой теплоемкости воды (хорошая теплоизоляция) озера и пруды на Земле медленно замерзают сверху вниз и редко полностью замерзают, что позволяет организмам в незамерзшей воде пережить зиму.

      Биологические свойства воды

      В организме основные компоненты клеток, такие как белки, ДНК и органеллы,
      растворены в воде, и клетка заполнена водянистой цитоплазмой.Это позволяет жизненно важным молекулам плавно транспортироваться по всей клетке. На форму самой ячейки сильно влияет вода в
      и вокруг нее; слишком много воды, и клетка может лопнуть или «лизироваться», а слишком мало воды, и клетка сморщится. Полярная природа воды предотвращает разлетание гидрофобных молекул фосфолипидов,
      упаковывает их вместе в круглые клеточные мембраны, чтобы предоставить воде как можно меньше поверхности.
      Неполярная природа клеточных мембран удерживает их закрытыми от просачивания воды между ними.Транспорт воды
      в клетку и из нее строго регулируется, и оба компонента воды (кислород и
      водород) используются во многих клеточных процессах.

      Способность воды проводить электрические импульсы, а также ее способность растворять полярные
      вещества позволяют нервным клеткам в нашем мозгу общаться друг с другом с помощью электрических и
      химических сигналов. Высокая теплоемкость воды защищает наш организм от резких перепадов температуры.
      Химические и физические свойства воды способствуют развитию всей жизни на Земле на планетарном, организменном,
      клеточном и молекулярном уровнях.

      Физические и химические свойства воды

      Физические и химические свойства воды

      Н

      2 О — дипольная структура

      Водород Облигации

       

      Растворитель мощность и высокая теплоемкость

      Температура и тепло

      Средний кинетическая энергия по сравнению с общей кинетической энергией

       

      То физическое состояние воды

      Жидкость, твердое и газовое

      ЧАС связи = высокая теплоемкость

      Скрытый теплота плавления

      Скрытый теплота парообразования

      Сплоченность

      Поверхность Напряжение

      Вязкость

      1 г/см

      3

       

      Температура и плотностью

       

      Как влияет ли соленость на плотность?

      Высокая температура — Проводимость, конвекция, излучение

      Свет

      Видимый свет

      Преломленный, поглощенный, рассеянный

      Затухание

      Как далеко проникает свет в океан

      Фотик Зона

      Кислотность и щелочность — H + и OH

      рН

      рН морской воды = 7.8

       

      Почему буферизована ли морская вода?

      Растворитель мощность

       

      Распущен ионы

      сумма растворенные ионы в морской воде..

       

      -> нормальный соленость = 3,5% или 35 частей на тысячу (ppt)

       

      Тропики = минимальная соленость->высокая скорость => 34,5

      Субтропики =самый высокий соленость -> высокая испаряемость => 36

       

      Почему это рисунок поверхности существует?

      Откуда берется соль от?

       

      Почему соленость такая стабильный?

       

      Главный составляющие

      След элементы

      Консервативный

      Принцип постоянной пропорции

      Газы

      Н 2 , О 2 и СО 2

       

      Почему концентрации O

      2 высоки, а CO 2 низки в верхних 100 м?

       

      Почему O

      2 достигает минимума между 200 и 800 м?

       

      Температура, соленость и давление

       

       

      То Углеродный цикл

      То биологический насос — глубокий океан = поглотитель углерода

       

      То Кислородный баланс

      Фотосинтез

      <=> Выветривание

      Н, Р и Si

      Неконсервативный элементы

      Ограничение элементы

       

      Сохранение материи при физических и химических изменениях


      Материя составляет все видимое в известной Вселенной, от горшков до сверхновых.А поскольку материя никогда не создается и не уничтожается, она вращается в нашем мире. Атомы, которые были в динозавре миллионы лет назад — и в звезде миллиарды лет до этого — могут быть внутри вас сегодня.

      Материя — это все, что имеет массу и занимает пространство. Он включает в себя молекулы, атомы, элементарные частицы и любое вещество, из которого состоят эти частицы. Материя может изменять форму посредством физических и химических изменений, но при любом из этих изменений материя сохраняется. До и после изменения существует одно и то же количество материи — ничто не создается и не уничтожается.Эта концепция называется законом сохранения массы.

      При физическом изменении физические свойства вещества могут измениться, но его химический состав не изменится. Вода, например, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вода — единственное известное вещество на Земле, которое существует в природе в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Чтобы перейти из одного состояния в другое, вода должна претерпевать физические изменения. Когда вода замерзает, она становится твердой и менее плотной, но химически остается прежней.До и после изменения присутствует одинаковое количество молекул воды, а химические свойства воды остаются постоянными.

      Однако для образования воды атомы водорода и кислорода должны подвергнуться химическим изменениям. или чтобы произошло химическое изменение, атомы должны либо разорвать связи, либо образовать связи. Добавление или вычитание атомных связей изменяет химические свойства участвующих веществ. И водород, и кислород двухатомны — в природе они существуют в виде связанных пар (H 2 и O 2 соответственно).В правильных условиях и при достаточной энергии эти двухатомные связи разорвутся, и атомы соединятся, образуя H 2 O (вода). Химики записывают эту химическую реакцию как:

      2H 2  + O 2  → 2H 2 O

      Это уравнение говорит о том, что для образования двух молекул воды требуется две молекулы водорода и одна молекула кислорода. Обратите внимание, что с обеих сторон уравнения одинаковое количество атомов водорода и атомов кислорода. В химических изменениях, как и в физических, материя сохраняется.Отличие в данном случае состоит в том, что вещества до и после изменения имеют разные физические и химические свойства. Водород и кислород представляют собой газы при стандартной температуре и давлении, тогда как вода представляет собой бесцветную жидкость без запаха.

      В экосистемах происходит множество химических и физических изменений, происходящих одновременно, и материя сохраняется в каждой из них — без исключений. Рассмотрим ручей, текущий через каньон — сколько химических и физических изменений происходит в каждый данный момент?

      Сначала рассмотрим воду.Во многих ручьях каньонов вода поступает с возвышенностей и образуется в виде снега. Конечно, вода зародилась не там — она вращалась по всему миру с тех пор, как на Земле впервые появилась вода. Но в контексте каньонного ручья он начинался в горах как снег. Снег должен подвергнуться физическому изменению — растаять — чтобы присоединиться к потоку. Когда жидкая вода течет через каньон, она может испаряться (еще одно физическое изменение) в водяной пар. Вода дает очень яркий пример того, как материя движется по кругу в нашем мире, часто меняя форму, но никогда не исчезая.

      Далее рассмотрим растения и водоросли, живущие в ручье и вдоль него. В процессе, называемом фотосинтезом, эти организмы преобразуют световую энергию солнца в химическую энергию, хранящуюся в сахарах. Однако световая энергия не производит атомы, из которых состоят эти сахара — это нарушило бы закон сохранения массы — она просто обеспечивает энергию для химических изменений. Атомы образуются из углекислого газа в воздухе и воды в почве. Энергия света позволяет этим связям разорваться и восстановиться для производства сахара и кислорода, как показано в химическом уравнении фотосинтеза:

      6CO 2 + 6H 2 O + светлый -> C 6 H 12 O 6 (сахар) + 6O 2

      Это уравнение говорит о том, что шесть молекул углекислого газа соединяются с шестью молекулами воды, образуя одну молекулу сахара и шесть молекул кислорода.Если вы сложите все атомы углерода, водорода и кислорода по обе стороны уравнения, суммы будут равны; материя сохраняется в этом химическом изменении.

      Когда животные в ручье и вокруг него едят эти растения, их тела используют накопленную химическую энергию для питания своих клеток и передвижения. Они используют питательные вещества в своей пище для роста и восстановления своих тел — атомы для новых клеток должны откуда-то браться. Любая пища, попадающая в тело животного, должна либо покинуть его тело, либо стать его частью; атомы не разрушаются и не создаются.

      Вещество также сохраняется во время физических и химических изменений в горном цикле. По мере того, как ручей углубляется в каньон, камни на дне каньона не исчезают. Они размываются потоком и уносятся небольшими кусочками, называемыми отложениями. Эти отложения могут оседать на дне озера или пруда в конце ручья, со временем накапливаясь слоями. Вес каждого дополнительного слоя уплотняет слои под ним, в конечном итоге добавляя такое большое давление, что образуются новые осадочные породы.Это физическое изменение камня, но при правильных условиях камень может измениться и химически. В любом случае вещество в породе сохраняется.

      Суть в том, что материя циркулирует во вселенной в различных формах. При любом физическом или химическом изменении материя не появляется и не исчезает. Атомы, созданные звездами (очень, очень давно), составляют все живое и неживое на Земле — даже вас. Невозможно узнать, как далеко и через какие формы прошли ваши атомы, чтобы создать вас.И невозможно знать, где они окажутся в следующий раз.

      Это не вся история материи, но это история видимой материи. Ученые узнали, что около 25 процентов массы Вселенной состоит из темной материи — материи, которую нельзя увидеть, но которую можно обнаружить благодаря ее гравитационным эффектам. Точная природа темной материи еще не определена. Еще 70 процентов Вселенной — это еще более загадочный компонент, называемый темной энергией, который действует в противовес гравитации.Таким образом, «нормальная» материя составляет не более пяти процентов Вселенной.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.