Свойства и структура воды
Свойства и структура воды
ОглавлениеВведениеГлава 1. МОЛЕКУЛА h3O Энергия образования молекулы Полная энергия молекулы § 3. РАЗМЕРЫ И ФОРМА § 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА § 5. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ МОЛЕКУЛЫ ЗАКЛЮЧЕНИЕ Глава 2. СВОЙСТВА ПАРА Исследования межмолекулярных сил отталкивания § 2. УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ РЕАЛЬНОГО ГАЗА Вириальная форма уравнения состояния Эмпирическое уравнение состояния Термодинамические функции Зависимость термодинамических функций от P и T § 4. ВЯЗКОСТЬ Глава 3. СВОЙСТВА ЛЬДОВ § 1. ЛЕД Пластическая деформация монокристалла льда I Диэлектрические свойства льда 1 Электропроводность льда Самодиффузия Спектральные свойства льда I Теплоемкость льда I § 2 ДРУГИЕ ЛЬДЫ Термодинамические свойства льдов Диэлектрические свойства Спектральные свойства ЗАКЛЮЧЕНИЕ Глава 4.  ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ§ 2. СВОЙСТВА АТОМОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ВОДОРОДНУЮ СВЯЗЬ § 3. МЕТОДЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ § 5. ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ ЗАКЛЮЧЕНИЕ Глава 5. ЖИДКОЕ СОСТОЯНИЕ § 1. РАЗЛИЧНЫЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ § 2. СТРУКТУРА ЖИДКОСТИ § 3. ПЛАВЛЕНИЕ Глава 6. СВОЙСТВА ЖИДКОЙ ВОДЫ § 2. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ § 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Теплоемкость Зависимость … от V (молекулярный объем) Зависимость объема и его производных от температуры § 4. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ § 5. ЯВЛЕНИЕ ПЕРЕНОСА Вязкость Теплопроводность Самодиффузия § 6. НЕКОТОРЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Вода как самодиссоциирующая среда § 7. ВОДА D2O ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА |
Живая и неживая
Мы не знаем точно, откуда берутся мифы о воде.
На эту тему существует множество спекуляций, затрагивающих и биологическую роль воды, и ее культурное значение, и даже тот факт, что с точки зрения физики и химии вода действительно представляет собой очень необычную жидкость. Но поскольку «очень необычную» не означает «волшебную и загадочную», мы решили отделить зерна от плевел и вспомнить самые популярные поверья о свойствах воды. А заодно и разобраться, что с ними не так. Этот материал мы подготовили совместно с компанией «Аквафор».
1. Память воды
«Возьмите физику и выбросьте ее в мусорное ведро: у воды есть память! И хотя ее память о крохотной капельке лукового сока кажется бесконечной, обо всем дерьме, что в ней плавало, она почему-то забывает…» — Тим Минчин, «Шторм».
Что утверждается?
Вода обладает способностью запоминать, какие вещества в ней были растворены. И не только запоминать, но и воспроизводить свойства растворов, притом что ни одной молекулы нужного вещества в растворе фактически нет.
Откуда это взялось?
Популярный термин «память воды» появился благодаря работам французского иммунолога Жака Бенвениста в конце 1980-х — начале 1990-х годов. В серии экспериментов по активации базофилов (разновидностей лейкоцитов, играющих важную роль в аллергических реакциях организма) команда под руководством Бенвениста показала, что при последовательном уменьшении концентрации антител, активирующих базофилы, наблюдался отклик последних даже в том случае, когда статистически в пробе не могло остаться ни одного антитела. К чести исследователей надо отметить, что они не стали предлагать какого-либо революционного теоретического объяснения новым результатам, а в описании методической части их работы не было каких-либо критических ошибок. Тем не менее, полученные ими результаты противоречили имевшимся на тот момент представлениям о физико-химических свойствах воды.
Как все обстоит на самом деле?
Представление о «памяти воды» противоречит современным концепциям физической химии. Несмотря на то, что вода действительно имеет структуру, эта структура постоянно меняется, тогда как понятие «памяти» предполагает наличие определенного состояния в течение продолжительного времени. По крайней мере, до того момента, когда потребуется «считать» информацию, «записанную» ранее. Экспериментально показано, что характерное время жизни структур, образованных молекулами жидкой воды, измеряется пикосекундами, то есть интервалом порядка 10
Память воды очень часто напрямую соотносят с гомеопатией, что не совсем корректно. Действительно, памятью воды можно было бы объяснить механизм действия гомеопатических разведений, однако она не является основополагающим принципом.
2. Зарядка воды на расстоянии
«Я попрошу вас приготовить кремы: самые простые, самые нейтральные, с тем, чтобы я в процессе сеанса их зарядил», — Аллан Чумак, телесеанс от заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Что утверждается?
Воду можно «зарядить» при помощи определенного сигнала, обычно электромагнитного, отчего она приобретет свойства раствора какого-то специфичного вещества. Сигнал, несущий информацию, можно оцифровать и передать на расстояние при помощи любого средства связи.
Таким образом, с помощью особых манипуляций, имея в наличии только чистую воду и нужный сигнал, можно воспроизвести свойства определенного раствора, например лекарства. В некоторых случаях считается, что вода запоминает информацию вообще, например эмоции, хорошие или плохие слова.В академической сфере о зарядке воды на расстоянии впервые заговорил тот же Жак Бенвенист — это был следующий шаг его группы после предполагаемого открытия памяти воды. Однако после провала эксперимента под контролем комиссии Бенвенист потерял авторитет в академических кругах, поэтому все последующие проведенные им эксперименты практически не получили внимания со стороны его коллег.
Другим классическим примером работ в этой области являются произведения японского автора Масару Эмото, который прославился своими заявлениями о том, что вода способна впитывать информацию, причем для этого даже не обязательно ее облучать. Достаточно поместить бумажку с определенным словом на крышку емкости с водой, чтобы эмоция или информация, соответствующая этому слову, записалась в структуру воды.
В доказательство своей гипотезы Эмото приводил внешний вид микрокристаллов воды, «заряженной» различной информацией. Как и стоило ожидать, «положительные» эмоции, как и классическая музыка, например, придают кристаллам воды (согласно результатам Эмото) правильную, красивую форму. При этом отрицательные эмоции или музыка в жанрах рок или метал приводят к образованию некрасивых, деформированных кристаллов.Опыты Бенвениста и Эмото в России не получили такой широкой огласки, как работы другого специалиста по зарядке воды на расстоянии — Аллана Владимировича Чумака. В ходе своих телесеансов целитель заряжал воду (и не только) при помощи пассов руками, хотя вода и не считалась основным объектом воздействия: исцеляться можно было и без нее, просто сидя у телевизора. В отличие от Бенвениста, использующего научную методологию для подтверждения наличия памяти у воды, Чумак объяснял свой талант даром свыше и не апеллировал к французскому ученому, хотя и работал с ним примерно в одно время. Именно потому, что Чумак не использовал псевдонаучных концепций, его действия не привлекли пристального внимания научных комиссий, за исключением упоминания в ряду других телевизионных экстрасенсов — Анатолия Кашпировского и Юрия Лонго.
Как все обстоит на самом деле?
Никто из создателей и адептов этого мифа даже не пытался придумать механизм, в соответствии с которым электромагнитное излучение могло бы записывать информацию прямо в воду. Так, Масару Эмото, несмотря на популяризацию собственных экспериментальных данных, никогда не приводил подробной методологии эксперимента, а также не имел рецензированных публикаций, за что не раз подвергался критике со стороны научного сообщества. Поэтому, кроме теории о памяти воды, о которой говорилось выше, обсуждать здесь нечего. От себя добавим, что с точки зрения физической химии не стоит ожидать прямого соответствия между структурой воды и льда. Действительно, при плавлении льда в воде обнаруживаются крупные кластеры, обладающие схожей со льдом структурой, однако при нагревании хотя бы до комнатной температуры эта структура полностью теряется и вода становится аморфной.
Можно ли зарядить воду (если принять гипотезу о существовании ее памяти) при помощи обычного бытового телевизора? Поскольку мы не знаем точного механизма передачи информации воде, можно только предположить, как должен происходить подобный эксперимент.
Раз заряженная вода должна определенным образом воздействовать на клеточные процессы, характерный размер кластеров, несущих информацию, должен быть сопоставим с типичными биологическими макромолекулами, то есть не превышать десятков нанометров. Телевизор в основном излучает электромагнитные волны видимого спектра, длина волны которых составляет от 400 до 760 нанометров. Тем не менее, можно вспомнить, что телевизоры во времена трансляций Чумака были кинескопическими, то есть основным их рабочим элементом была электронно-лучевая трубка. В ней формировался пучок электронов, который попадал на флуоресцентный экран. Известно, что в подобных приборах создается вторичное рентгеновское излучение, которое характеризуется длиной волны от 10 нанометров и меньше. К счастью, большая часть рентгеновского излучения кинескопа поглощается специальным металлизированным стеклом. Остаточное же излучение обладает настолько малой интенсивностью, что будет быстро поглощено материалом емкости, в которой вода стоит перед телевизором.
Поэтому даже в случае существования памяти воды ее зарядка посредством телевизора выглядит маловероятной.3. Структурированная вода
— А океаны, в которые впадают замерзшие реки? <…> А ключи, которые питают замерзшие реки и озера, а все подземные источники, питающие эти ключи…
— Замерзнут, черт побери! <…>
— А дождь?
— Коснулся бы земли и превратился в твердые катышки, в лед-девять, и настал бы конец света.
(Курт Воннегут, «Колыбель для кошки»)
Что утверждается?
Не только память воды как способность воспроизводить определенную информацию, но и структура воды сама по себе играет огромную роль в биологических процессах в организме. Так, вокруг здоровых клеток вода структурируется особым образом, а вблизи больных клеток эта структура теряется. В том случае, если человек пьет структурированную воду (талую воду, свежевыжатые соки, фрукты и овощи, воду из специальных приборов — структуризаторов), организм может сразу же использовать ее в своей работе.
Если же вода была неструктурированная (водопроводная, кипяченая, дистиллированная), организм затрачивает значительные усилия на ее структуризацию, что приводит к плохому самочувствию. При этом некоторые способы получения структурированной воды опираются на «естественные» подходы. Так, часто можно встретить рекомендацию готовить талую воду на натуральном зимнем морозе, а не в морозильной камере холодильника. У структурированной воды, по словам ее адептов, существует еще целый ряд более специфических эффектов, но мы в них углубляться не будем.
Откуда это взялось?
Точный момент возникновения этой идеи назвать сложно, но можно вспомнить несколько ее предвестников. Один из них — концепция «поливоды», о которой заговорили в СССР в начале 1960-х годов, но которую опровергли к середине 1970-х. В результате пропускания чистой воды через тонкие кварцевые капилляры наблюдалось образование все такой же чистой (предположительно) воды, которая, однако, обладала кардинально новыми свойствами.
Так, «поливода» была плотнее, кипела при повышенной, а замерзала — при пониженной температуре, а также обладала колоссальной (по сравнению с обычной водой) вязкостью. Название «поливода» было предложено вслед гипотезе об образовании полимерных цепочек, в которых молекулы воды выступали в качестве мономеров. Существовала даже гипотеза, что поливода может полимеризовать обычную воду при контакте с ней. Эта идея, в частности, обыгрывается в произведении Курта Воннегута «Колыбель для кошки». Когда феноменом поливоды заинтересовались по всему миру, а главное — многим лабораториям удалось воспроизвести результаты советских первооткрывателей, встал вопрос о теоретическом обосновании поливоды. В последующие годы было создано несколько соответствующих теорий, однако при более пристальном контроле эксперимента выяснилось, что все необычные свойства поливоды объяснялись наличием в ней примесей. В отличие от того же Бенвениста, авторы первых работ о поливоде признали собственные ошибки, и о явлении забыли, по крайней мере, в научных кругах.
Как все обстоит на самом деле?
В отличие от идей о памяти воды, понятие «водный кластер» не является лженаучным и широко изучается в физической химии. Речь может идти как о малых кластерах, в которые входят от двух до восьми молекул воды, так и более крупных кластерах, включающих несколько сотен молекул. Характерные размеры таких объектов могут достигать нескольких нанометров. Исследование подобных структур играет важную роль в определении роли воды как растворителя во многих химических и биологических процессах. Однако эта тематика не затрагивает существование долгоживущих кластеров, которые были бы способны нести какую-либо информацию на макроскопических временных масштабах. Характерное время жизни кластера все равно не слишком превышает время жизни водородных связей и лежит в пределах нескольких пикосекунд (при комнатной температуре).
В доказательство особых свойств структурированной воды часто приводят опыты по кристаллизации воды из разных источников. Так, водопроводная или дистиллированная вода в этих экспериментах обычно образует «некрасивые» и несимметричные кристаллы, а структурированная вода — красивые и симметричные.
Отсутствие детальной методологии этих экспериментов, а также публикаций в рецензируемых научных журналах позволяет лишь предположить, что эти данные не являются воспроизводимыми. Достаточно заметить, что в реальности все обстоит ровно наоборот: чем более химически чиста вода, тем правильнее и «красивее» будут ее кристаллы, так что дистиллят должен занимать чуть ли не первое место в подобном «конкурсе красоты».
4. Кислородная, электролизованная и бездейтериевая вода
«В процессе применения новой специальной технологии расстояние между молекулами воды увеличивается, и это свободное пространство занимают дополнительные молекулы кислорода. Таким образом, обеспечивается длительная устойчивая связь воды и кислорода», — неизвестный автор о кислородной воде.
Что утверждается?
Существуют сравнительно простые способы придания обычной питьевой воде уникальных оздоравливающих свойств. К этим способам относится насыщение кислородом, чтобы он попадал в кровь через желудочно-кишечный тракт, электролизация воды с целью образования щелочной воды, кислотной воды и атомарного водорода, которые служат антиоксидантами и способствуют оздоровлению организма, а также удаление из воды примеси более тяжелого изотопа водорода — дейтерия, которого в норме в воде содержится около 0,01 процента.
Бездейтериевая, или «легкая», вода также способствует общему оздоровлению организма и оказывает терапевтический эффект при раковых заболеваниях.
Откуда это взялось?
Все эти утверждения основаны на желании найти что-то необычное в обычной воде, то есть производить различные манипуляции с составными частями самой воды. Отследить точный момент появления подобных идей оказалось непросто. Так, кислородные коктейли появились в советской медицине еще в 1960-х годах, но, в отличие от собственно кислородной воды, в коктейле кислород удерживается в плотной пенной шапке, способной доставить значительный объем кислорода в желудочно-кишечный тракт. Бездейтериевая вода, с точки зрения биологических применений, впервые упоминается в начале 1990-х годов. Примерно в то же время в Японии набрала популярность электролизованная или ионизированная вода.
Как все обстоит на самом деле?
Из трех перечисленных типов воды проще всего разобраться, вероятно, с кислородной водой. Дело в том, что, в отличие от углекислого газа, кислород растворяется в воде не так хорошо: достаточно для рыб, но недостаточно, чтобы оказать реальное влияние на газообмен человека, поэтому сама по себе идея кислородной воды выглядит слабореализуемой с точки зрения физической химии.
Именно поэтому при максимальном насыщении воды кислородом то количество газа, которое один литр воды принесет в кишечник (даже если считать его всасываемость 100-процентной), будет сопоставимо с содержанием кислорода в одном вдохе взрослого человека. Таким образом, даже самые простые оценки опровергают заявления о значительном тонизирующем эффекте от употребления кислородной воды. Все утверждения о существовании «особых технологий», позволяющих каким-то иным способом перенасытить воду кислородом при комнатной температуре и в отсутствие дополнительных химических примесей, также не выдерживают простейшей критики со стороны базовой термодинамики.
С электролизованной и бездейтериевой водой все оказывается чуть сложнее, так как в обоих случаях имеются опубликованные исследования, в которых так или иначе демонстрируется положительный эффект этих препаратов. Например, употребление бездейтериевой воды замедляло (PDF) гибель популяции мышей, пораженных раковыми опухолями. Однако исследования, посвященные бездейтериевой и электролизованной воде, оказались очень локализованными (электролизованная вода исследуется и употребляется преимущественно в Азии) и широкого распространения в научном сообществе не получили.
Их принципы остаются не до конца понятыми, а зачастую и противоречивыми. В случае с электролизованной водой, например, остается непонятым вопрос о том, чем «кислотная» и «щелочная» вода отличается от раствора кислоты и щелочи соответственно.
5. Серебряная вода
«Жуткий город: девок нет, в карты никто не играет. Вчера в трактире украл серебряную ложку — никто даже не заметил: посчитали, что ее вообще не было», — из кинофильма «Формула любви».
Что утверждается?
Вода, настоянная в серебряной посуде или на серебряном предмете (рубле, ложке), долго не портится, обладает сильным бактерицидным эффектом и полезна для внутреннего употребления. Частный случай — святая вода обладает целебными эффектом благодаря тому, что во время обряда освящения используется серебряная утварь.
Откуда это взялось?
О целебных свойствах серебра говорится очень давно: первые упоминания можно найти у Геродота и в последующих римских источниках.
В основном речь ведется о настаивании воды в серебряной посуде, что якобы увеличивает срок ее хранения. Долгое время серебро в различных формах использовалось для обеззараживания воды и обработки ран, однако с появлением более эффективных антисептиков серебро отошло на второй план. В современной практике серебро в виде растворов его солей или коллоидных частиц можно использовать, например, для «мягкого» обеззараживания воды, например, в некоторых фильтрах для питьевой воды.
Как дело обстоит на самом деле?
Данный миф — миф лишь отчасти. Действительно, серебро в ионной форме, как и многие другие тяжелые металлы, например, медь, обладает бактериостатическим и (в высоких концентрациях) бактерицидным эффектом. Это означает, что лишь в сравнительно высоких концентрациях растворы солей серебра способны эффективно убивать бактерии, но чаще они лишь замедляют рост микроорганизмов. Всемирная организация здравоохранения в 2014 году опубликовала большой отчет (PDF) о перспективах применения серебра в качестве дезинфицирующего агента.
Вкратце выводы этой работы сводятся к тому, что, несмотря на большой объем современных исследований ионов серебра и его коллоидных растворов, далеко не во всех случаях приведенных данных достаточно для того, чтобы сделать окончательный вывод об эффективности таких препаратов для применения в водоподготовке. В то же время серебро, как и другие тяжелые металлы, накапливается в организме и им вполне можно отравиться (это заболевание называется аргироз), поэтому существует норма предельно допустимой концентрации (ПДК) серебра, превышение которой в питьевой воде ничего хорошего не сулит.
Другой проблемой серебряной воды является тот факт, что серебряная ложка или рубль, опущенные в воду, дают пренебрежимо малый вклад в содержание серебра в ионной форме. Именно поэтому настаивание воды на серебряных предметах обладает довольно слабой эффективностью с точки зрения дезинфекции. По этой же причине касание воды серебряным крестом во время освящения не придает воде никаких особых свойств, за исключением символической ценности, обусловленной ее ролью во многих религиозных обрядах.
Важно помнить, что освящение воды не изменяет ее физико-химических свойств, а главное — не очищает ее. Из-за этого происходят и курьезные случаи: анализ выборки святых источников и церемониальных сосудов для воды в Австрии показал, что в 86 процентах случаев исследуемая вода не пригодна для питья из-за присутствия в ней вредоносных микроорганизмов. Возвращаясь к серебру: если все-таки есть потребность насытить воду его ионами, то для этого можно добавить растворимую соль серебра (нитрат, например), или воспользоваться специальным прибором — ионизатором. Его применение действительно позволяет добиться бактерицидного эффекта, однако с его помощью очень легко превысить ПДК серебра в питьевой воде. В этом случае регулярное употребление ионизированной серебряной воды может привести к серьезным последствиям для здоровья.
Как упоминалось выше, этот материал мы подготовили совместно с компанией «Аквафор». Поэтому наш разбор мифов о воде мы завершим простым, но важным напоминанием: пить надо воду, очищенную современными фильтрами, созданными на основе научных данных, а не лженаучных мифов.
Такими, как, например, фильтры «Аквафор» — обычный кувшин, система очистки воды с защитой от бактерий и система очистки воды премиум класса с дополнительной минерализацией.
Тарас Молотилин
Вода: свойства и биомолекулярная структура
Вода необходима для жизни. Многие приспособления растений и животных сохраняют воду — толстая кожа пустынных кактусов и сложная структура почек млекопитающих — лишь два примера. Ученые-планетологи ищут доказательства существования жидкой воды, когда рассуждают о возможности жизни на других планетах, таких как Марс или спутник Юпитера Титан.
Вода обладает многими замечательными свойствами, в том числе:
- Высокое поверхностное натяжение: Несмотря на то, что они плотнее воды, мелкие объекты, такие как водные насекомые, могут оставаться на поверхности воды.
- Высокая температура кипения: По отношению к своей молекулярной массе вода кипит при высокой температуре.
Например, аммиак с молекулярной массой почти 17 кипит при -33°С, а вода с молекулярной массой 18 кипит при 100°С. - Плотность зависит от температуры: Твердая вода (лед) менее плотна, чем жидкая вода. Это свойство означает, что озера и пруды замерзают сверху вниз, что является преимуществом для обитающих там рыб, которые могут перезимовать, не замерзнув.
Например, аммиак с молекулярной массой почти 17 кипит при -33°С, а вода с молекулярной массой 18 кипит при 100°С.Свойства воды и водородных связей
Вода имеет диполь , , то есть разделение частичного электрического заряда вдоль молекулы. Два из шести электронов внешней оболочки кислорода образуют ковалентные связи с водородом. Остальные четыре электрона несвязывающие и образуют две пары. Эти пары являются фокусом частичного отрицательного заряда, а атомы водорода соответственно становятся частично положительно заряженными. Положительные и отрицательные заряды притягиваются друг к другу, так что атомы кислорода и водорода образуют водородные связи. Каждый кислород в одной молекуле может образовывать водородные связи с двумя атомами водорода (поскольку атом кислорода имеет две пары несвязывающих электронов).
На рисунке показана такая водородная связь. Образовавшиеся кластеры молекул придают воде ее связность. В жидкой фазе сеть молекул неправильная, с искаженными Н-связями. Когда вода замерзает, водородные связи образуют молекулы воды в правильную решетку с большим пространством между молекулами, чем в жидкой воде; следовательно, лед менее плотный, чем жидкая вода.Рисунок 1
Водородные связи и биомолекулы
В воде несвязывающие электроны являются акцепторами водородных связей , а атомы водорода являются донорами водородных связей. Биомолекулы имеют внутри себя акцепторы и доноры водородных связей. Рассмотрим боковую цепь простой аминокислоты серина. Кислород, как и вода, содержит две пары несвязывающих электронов, а водород, соответственно, является фокусом частичного положительного заряда. Таким образом, серин может быть оба акцептор и донор Н-связи, иногда одновременно.
Как и следовало ожидать, серин растворим в воде благодаря своей способности образовывать водородные связи с окружающим его растворителем. Серин внутри белка, вдали от воды, может образовывать Н-связи с другими аминокислотами; например, он может служить донором водородной связи для несвязывающих электронов кольцевого азота гистидина, как показано на рисунке 2
Рисунок 2
Эти водородные связи обычно существуют только в отсутствие воды. Если боковая цепь серина находится на поверхности белка, она с большой вероятностью образует водородные связи, учитывая относительно высокую концентрацию доступной воды.
Источники воды, свойства, формула, структура, состояния и использование
Вода является наиболее распространенным предметом, изучаемым студентами в области физической химии. Здесь мы рассмотрели все важные моменты, связанные с водой, например, что такое вода, ее свойства, химическая формула и ее использование.
Давайте сначала ответим на главный вопрос, что такое вода?? Вода является важнейшим природным ресурсом, более 70% площади земного шара занято водой. Однако вряд ли 2,5% составляют общемировые запасы пресной воды, включая замерзшую воду полярных шапок и ледников.
Sources of Water | Percentage of Water |
Oceans | 97.33 |
Saline lakes and inland seas | 0.008 |
Полярные льды и ледники | 2,04 |
Подземные воды | 0,60067 |
Lakes | 0.009 |
Soil moisture | 0. |
Atmospheric water vapour | 0.001 |
Rivers | 0.0001 |
005Что такое вода с химической точки зрения?
Вода представляет собой химическое соединение, состоящее из водорода и кислорода. Вода существует во всех трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Вода является основным компонентом всех живых существ (растений, животных и людей) и атмосферной среды, в которой мы живем.
Из чего состоит вода?
Студенты чаще всего задают вопрос: из чего состоит вода? Изучая главу о растворителях в разделе физической химии, можно понять, из чего состоит вода? Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вода бывает как в свободном, так и в связанном состоянии. Название воды по классификации ИЮПАК — оксидан.
Какова химическая формула воды?
Как мы знаем, вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, химическая формула воды – h3O.
Химическое название молекулы воды — оксид дигидрогена. Вода представляет собой химическое соединение, состоящее из двух элементов водорода и кислорода, соединенных в соотношении 1:8 по массе.
Структура молекулы воды
[Изображение будет загружено в ближайшее время]
Молекулы воды имеют изогнутую форму. Гибридизация молекулы воды представляет собой SP3. угол между двумя парами связей меньше 180 градусов из-за отталкивания между неподеленной парой и неподеленной парой.
Свойства воды
Физические и химические свойства воды зависят от природы и прочности связи, присутствующей в кислороде и водороде. Наличие неподеленной пары влияет на реакционную способность воды. Физические и химические свойства воды приведены ниже:
Физические свойства воды
В природе вода находится в жидком состоянии при нормальной температуре.
Вода представляет собой бесцветное химическое соединение.
Вода представляет собой соединение без запаха.
Вода по своей природе не имеет вкуса.
Вода представляет собой соединение, обладающее способностью образовывать сверхкритическую жидкость.
Вода однородна по своей природе.
Температура кипения молекулы воды составляет 100 градусов по Цельсию.
Вода замерзает при 0 градусов по Цельсию.
Химические свойства воды
Чистая вода не является проводником электричества.
Скрытая теплота льда 336 Дж/г.
Значение скрытой теплоты парообразования воды составляет 2260 Дж/г.
Значение удельной теплоемкости молекул воды составляет 4,2 Дж
Значение диэлектрической проницаемости воды очень велико.
Вода действует как растворитель.
Вода представляет собой полярную неорганическую молекулу.
Различные состояния воды
Вода существует в трех различных состояниях. Он обладает свойствами образования прочных водородных связей. Различные состояния воды:
Твердое-лед
Жидкое-вода
Газ-водяной пар
Важность воды
00181 Вода, присутствующая в природных телах, таких как реки, озера и океаны, удерживает растворенный в ней воздух.
Этот растворенный воздух играет важную биологическую роль для водных животных.Водные растения используют растворенный углекислый газ для фотосинтеза для приготовления пищи.
Морские организмы извлекают карбонат кальция из бикарбоната кальция для построения своих раковин.
Растворенные соли, присутствующие в воде, являются основными питательными веществами, необходимыми нашему организму.
Использование воды
Вода используется в нашей повседневной жизни для питья, купания и приготовления пищи.
Как правило, вода используется во всех отраслях промышленности, таких как текстильная, бумажная, автомобильная и т.
