Свойства воды — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Вода — самое распространённое вещество на нашей планете. Вспомним её свойства.

 

При комнатной температуре вода жидкая. Она принимает форму сосуда, в котором находится.

 

 

Вода текучая, как и все жидкости. Поэтому на земле есть реки, ручьи и водопады, а в наш дом она может поступать по водопроводу.

 

 

Вода бесцветная и прозрачная, и мы хорошо видим обитателей водоёма или аквариума.

 

 

Вода не имеет запаха и вкуса.

 

Вода растворяет многие вещества. Если в воду насыпать соль и перемешать, то соль как бы пропадает. Вода остаётся прозрачной, но становится солёной. Это происходит потому, что частицы соли перемешиваются с частицами воды.

 

 

Растворяются в воде и другие вещества: сахар, уксус, спирт.

 

Но известно много веществ, которые в воде не растворяются. Если смешать с водой песок, то вода станет мутной, а песок через некоторое время осядет на дне сосуда.

 

 

Не растворяется в воде мел и некоторые жидкости, например, растительное масло и бензин.

 

Для очистки воды от примесей твёрдых веществ используется фильтрование. Мутную воду пропускают через фильтр (специальную бумагу или ткань). На фильтре оседают твёрдые частицы, а вода становится чистой.

 

 

При нагревании вода расширяется, а при охлаждении сжимается.

 

Урок 27. Состав и физические свойства воды – HIMI4KA

В уроке 27 «Состав и физические свойства воды» из курса «Химия для чайников» узнаем, что из себя представляет вода, выясним её состав, а также физические свойства.

Наиболее распространенным оксидом на Земле является оксид водорода H₂O, или вода. Без воды, как и без кислорода, невозможна жизнь человека, животных и растений.

Вода — единственное вещество, существующее на Земле одновременно в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Она является основным компонентом морей и океанов, ледников и айсбергов, облаков и тумана.

Около 70 % поверхности Земли покрыто океанами, морями, реками и озерами — природными хранилищами воды. Из космоса толстый слой воды имеет голубой цвет (рис. 104), вот почему нашу планету называют голубой. Вода входит в состав всех живых организмов, а также очень многих минералов.

Состав и строение воды

Как вы уже знаете, молекула воды состоит из трех атомов — двух атомов водорода и одного атома кислорода (рис. 105). Относительная молекулярная масса воды равна:

Следовательно, молярная масса воды равна:

Вода — это вещество с молекулярным строением. В твердом (рис. 106) и жидком агрегатных состояниях молекулы воды прочно связаны друг с другом. Этим во многом объясняется целый ряд удивительных физических свойств воды.

Физические свойства воды

При комнатных условиях вода представляет собой жидкость без вкуса и запаха. В тонком слое вода не имеет цвета. Однако при толщине более 2 м она имеет голубой цвет. Совершенно чистая вода очень плохо проводит электрический ток.

На заметку: По тому, как проводит электрический ток вода, можно судить о ее чистоте — чем ниже электропроводность, тем чище вода.

У большинства веществ в твердом состоянии плотность выше, чем в жидком. В отличие от них вода в твердом агрегатном состоянии (лед) имеет более низкую плотность, чем в жидком. При 0 °С плотность льда равна примерно 0,92 г/см³, а плотность жидкой воды — примерно 1,00 г/см³. Это означает, что лед легче воды, поэтому он не тонет в ней (рис. 107). Такая особенность воды объясняет, почему водоемы начинают замерзать не со дна, а с поверхности и очень редко промерзают до самого дна. Это защищает живые организмы, обитающие в реках и морях, от гибели.

У воды высокая теплоемкость, поэтому она медленно нагревается, но и медленно остывает. Это позволяет морям и океанам накапливать тепло летом (и днем) и высвобождать его зимой (и ночью), что предотвращает резкие колебания температуры воздуха на нашей планете в течение года (и суток). Моря и океаны служат своеобразными аккумуляторами тепла на нашей планете.

При нормальном давлении (101,3 кПа) температура кипения воды равна 100 °С. При понижении давления температура кипения воды понижается. Например, в горах на высоте около 5000 м давление существенно ниже нормального (примерно в два раза), поэтому вода закипает в этих условиях при температуре около 84 °С. Понятно, что варить продукты до готовности в горах необходимо более длительное время. И наоборот, в скороварке, где создается высокое давление, вода закипает при температуре выше 100 °С, что позволяет быстрее приготавливать пищу.

Вода как растворитель

С совершенно чистой водой, не содержащей никаких других веществ, большинство людей никогда не встречается. Такая вода используется только в специальных целях.

Почти все жидкости, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни и деятельности, представляют собой растворы различных веществ.

Раствор — это однородная смесь двух и более веществ.

Одно из веществ, входящих в состав раствора, называется растворителем, а остальные — растворенными веществами. Очень часто растворителем является вода. Вода может растворять твердые, жидкие и газообразные вещества.

Все природные воды содержат растворенные соли. Их легко обнаружить экспериментально, выпарив воду на часовом стекле. Кроме солей, вода может растворять различные газы. Их присутствие (правда, не всегда) можно обнаружить экспериментально. Например, поместив пробирку с холодной водой из-под крана в теплое место, через некоторое время можно заметить у стенок пробирки пузырьки. Это растворенные газы (преимущественно кислород) выделяются из раствора при его нагревании до комнатной температуры (рис. 108).

Многие жидкости также хорошо растворимы в воде. Например, серная кислота и спирт неограниченно растворяются в воде. В таком случае говорят, что вещество смешивается с водой в любых соотношениях. Из-за хорошей растворимости многих веществ в воде ее иногда называют универсальным растворителем.

Краткие выводы урока:

1. Вода не имеет вкуса, цвета (в тонком слое) и запаха, кипит при 100 °С, а переходит в твердое состояние при 0 °С.
2. Плотность твердой воды меньше, чем жидкой.
3. Раствор — это однородная смесь двух и более веществ.
4. Вода является универсальным растворителем — она хорошо растворяет многие твердые, жидкие и газообразные вещества.

Надеюсь урок 27 «Состав и физические свойства воды» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Вода. Свойства воды — схема, таблица — Схемо.РФ

• Войти
• Регистрация

• Схемы
  • Биология
  • География
  • История
  • Математика и алгебра
  • Медицина
  • Обществознание
  • Педагогика
  • Политология
  • Право
  • Психология
  • Русский язык
  • Социология
  • Физика
  • Философия
  • Химия
  • Экономика
  • Прочее
• Книги
  • Биология
  • География
  • История
  • Математика и алгебра
  • Медицина
  • Обществознание
  • Педагогика
  • Политология
  • Право
  • Психология
  • Русский язык
  • Социология
  • Физика
  • Философия
  • Химия
  • Экономика
  • Прочее
• Комментарии
• Люди
• Добавить свою схему
• Заказать работу

11 уникальных свойств воды. Интересные факты о воде

Среди природных богатств нашей планеты особое место по праву занимает вода. И в этом нет ничего странного или удивительного, ведь почти ³⁄₄ всей поверхности Земли покрыты водой, которая образует реки, озера, моря и океаны. Вода находится и в недрах земли, и в атмосфере, она лежит круглый год в полярных странах и на вершинах гор в виде льда и огромнейших масс снега. Именно поэтому из космоса Земля выглядит как планета, имеющая голубой цвет.

Без воды жизнь на нашей планете была бы невозможна. О том, что некоторые из характеристик воды идут вразрез с общепринятыми природными законами, натуралисты узнали еще в первой половине 19 столетия. После составления периодической таблицы Дмитрием Менделеевым стало ясно, что вода «не желает» соответствовать закономерностям этой системы, ведь согласно таблице Менделеева вода должна замерзать при ‑90 градусах по Цельсию и закипать при ‑70 градусах по Цельсию.

Известный академик Петрянов утверждает, что почти все физические и химические свойства воды являются исключением из правил существования всего сущего на нашей планете. Именно поэтому воду по праву можно назвать самым удивительным и уникальным веществом в природе. И хотя ученые постоянно работают над разгадыванием и объяснением тайн воды, её уникальные свойства настолько неисчерпаемые и любопытные, что полностью объяснить каждый из них никак не получается.

Академик и геолог Карпинский всегда говорил, что вода – это драгоценное ископаемое, которое дарит нам возможность жить на планете Земля! Какими же уникальными свойствами обладает прозрачная жидкость без вкуса и запаха, которую мы называем «вода»? В данной статье попытаемся найти ответ на этот интересный вопрос и рассмотрим 11 уникальных свойств воды.

Океан занимает 360 млн. км2. Ледники покрывают 16,3 млн. км2. Болота, суши, озера, водотоки и другие увлаженные земли занимают около 5 млн. км2.

1. Вода имеет собственную «память»

Почему вода является уникальным веществом? Дело в том, что её молекулы способны образовывать межмолекулярные ассоциаты. Такая способность у молекул воды возникает не только благодаря водородным связям, но и индукционным, ориентационным и дисперсионным взаимодействиям. Такие взаимодействия получили название «взаимодействия Ван-дер-Ваальса».

Молекулы воды являются одновременно продуктом и лишенных организованной структуры ассоциативных образований, и характеризующихся упорядоченной структурой кластеров.

✔ Кластеры – это интеграция нескольких элементов, состав которых является идентичным друг другу. Интеграция кластеров не только является самостоятельной единицей, но и обладает определенными свойствами. В жидком состоянии интегрированные молекулы воды, соседствующие между собой, могут образовывать быстротечные и непостоянные структуры. В замороженном же состоянии отдельно взятая молекула характеризуется прочной и тесной связью, возникающей между этой молекулой и четырьмя такими же молекулами, которые её окружают.

С.В. Зенин, известный доктор биологических наук, доказал, что способные на долгое существование константные кластеры имеют непосредственное отношение к воде, а сама вода состоит из объемных структур. Последние характеризуются четкой иерархической упорядоченностью.

Основой любой такой объемной структуры является кристаллообразное соединение, состоящее из 57 самостоятельных молекул. Благодаря кристаллообразным соединениям структурные объединения образовываются в виде шестигранников и обладают более сложными характеристиками. Все шестигранники состоят из 912 самостоятельных водных молекул.

Благодаря особому соотношению выступающих на поверхность молекул водорода и кислорода возможна акциденция кластеров. Акциденция кластеров проявляется в виде определенной реакции на появление каких-либо примесей или какого-либо внешнего воздействия.

На любую грань элементов любого кластера имеют влияние и кулоновские силы напряжения. Благодаря этому можно упорядоченное состояние жидкости определить как некую специфическую информационную матрицу. Внутри этой матрицы между молекулами воды происходит некое взаимодействие, которое имеет определенное отношение к схеме комплементарности зарядов. Эта схема хорошо известна людям, знакомым с ДНК-исследованиями.

✔ Принцип комплементарности – это взаимное соответствие элементов. Данный принцип по отношению к воде следует рассматривать с определенной и характерной только для воды точки зрения: структурные элементы воды собираются в ячейки (клатраты). Эти ячейки являются самостоятельными включениями (соединениями), которые образуются при помощи молекулярных включений. Ячейки можно сравнить с гостями, попавшими в полость того или иного кристаллического каркаса, где хозяевами являются либо решетчатые клатраты, либо какие-то другие молекулы. Такие включения (гости) могут присутствовать и в полости тех молекулярных клатратов, которые являются одной большой молекулой (хозяин).

Благодаря этому соответствию обеспечивается надежная связь дополняющих друг друга структур. Тип соответствия зависит от химических свойств молекул, радикалов, макромолекул и других структур.

Вода в жидком состоянии по своей структуре ближе к твердым телам, а не к газам. Структура ближнего порядка полученной из растаявшего льда воды будет отличаться от структуры ближнего порядка полученной путем конденсации пара воды, так как их ячейки обладают разным строением. Проведя множество экспериментов и научных исследований, ученые пришли к выводу, что структура ячеек талой воды, по сравнению со структурой конденсированной воды, более благотворно влияет на организм живых существ.

Все структурные различия воды имеют тенденцию сохраняться на протяжении определенного отрезка времени. Данное открытие натолкнуло ученых на мысль о том, что вода обладает собственной памятью. Это удивительный и загадочный механизм очень тяжело объяснить простыми словами, но не вызывает сомнений тот факт, что какое-либо физическое воздействие не только меняет структуру воды, но и на некоторое время остается в её «памяти». Хранящаяся в «памяти» воды информация о физическом воздействии определенным образом влияет на живые организмы, которые эту воду употребляют.

Некоторые люди сомневаются, что вода может иметь хоть какое-то влияние на человека или любое другое живое существо. Но не стоит забывать, что человеческий эмбрион содержит в себе 95% воды, организм младенца на треть состоит из воды, в организме среднестатистического молодого человека содержится около 70% воды, а в организме среднестатистического зрелого человека – около 60% воды. Если тело человека содержит в себе столько воды, то нет ничего удивительного в том, что эта вода оказывает на человеческий организм определенное воздействие.

Результаты научных исследований свидетельствуют о том, что вода, попадая в живой организм, определенным образом трансформируется, поэтому внутри живого организма жидкость находится в специфическом состоянии. Это состояние имеет определенное сходство с состоянием твердого тела!

Если посмотреть на статистические данные, то вода состоит из деструктурированной и структурированной частей. Деструктурированная часть воды равна 60% состава воды и состоит из ассоциатов и самостоятельных молекул. Структурированная часть воды равна 40% состава воды и состоит из кластеров.

Вода – это динамичная, открытая и самоорганизующаяся система, которая является матрицей информационного ДНК-синтеза. Именно поэтому воду по праву можно назвать информационным базисом жизни на нашей планете.

2. Вода обладает уникальной вязкостью

Вязкость воды обладает идеальными для обеспечения и поддержания всех жизненно важных процессов в человеческом и любом другом живом организме характеристиками. Если бы вода обладала более низкой вязкостью, то она бы неслась по нашим сосудам с разрушающей скоростью и силой. Более же высокая вязкость воды тормозила бы течение жидкости по сосудам, из-за чего все жизненные процессы, происходящие в тканях нашего организма, просто бы остановились и прекратились. Но вода обладает оптимальной вязкостью, что является еще одним её уникальным свойством!

Вода имеет идеальную вязкость не только для живых организмов, но и для процессов, происходящих во внешнем мире. Вязкость воды, в отличие от вязкости любой другой жидкости, при повышении атмосферного давления или температуры окружающей среды начинает снижаться! Именно поэтому подземные воды на больших глубинах, где царят высокая температура и повышенное атмосферное давление, являются довольно-таки подвижными и эффективно перемещаются к поверхности земли.

3. «Подвешенная» вода

Перемещение подземных вод к поверхности воды становится возможным не только благодаря оптимальной вязкости, но и благодаря уникальной способности смачивать все вокруг и высокому уровню поверхностного натяжения. «Подвешенная» вода создается при помощи этого уникального сочетания.

Образовавшаяся и в верхних слоях подпочвенного грунта, и в самой почве, удерживаемая поверхностным натяжением «подвешенная» вода не только не стекает в более глубокие шары земли, но и питает растения необходимой им для нормального развития влагой! Вода в «подвешенном» виде, находясь внутри деревьев, способна подниматься от их корней к верхушке кроны.

4. Вода – идеальный регулятор температуры тела человека

Испаряясь с поверхности тела человека или любого другого живого существа, вода помогает защитить организм от перегрева. Хотя любая другая жидкость при испарении отдает тепло в окружающую среду, но вода обладает реально уникальной способностью делать это!

Дело в том, что вода, по сравнению с любой другой жидкостью, при испарении отдает в окружающую среду намного больше тепла! Это эксклюзивное свойство делает воду идеальным регулятором температуры нашего тела!

5. При замерзании вода расширяется

Способность расширяться при замерзании является одним из уникальных свойств воды. Любое другое вещество в процессе замерзания сжимается, а вода при переходе из жидкого в твердое состояние – расширяется и увеличивает свой объем на 9 – 10%!

Если бы вода при замерзании не расширялась, а сжималась, то в зимний период времени озера, реки, моря и океаны превратились бы в лед до самого дна, а все живущие в них организмы сразу бы погибли. Лед же, который образуется на поверхности того или иного водоема и находится между водой и холодным воздухом, является естественной защитой от охлаждения и промерзания этого водоема!

Расширение воды при замерзании способствует и образованию почвы в горной местности. Дождевая вода, попадая в мелкие трещины, которые образуются в камнях, замерзает и расширяется, благодаря чему камни начинают разрушаться. Со временем камни превращаются в ту каменистую поверхность, на которой уже могут прижиться те или иные растения. Корни этих растений, как и вода при замерзании, разрушают камни полностью. Разрушенные при помощи воды и растений камни превращаются в почву!

6. Вода обладает оптимальным уровнем плотности и тяжести

При температуре +4 градуса по Цельсию вода обретает оптимальную плотность. Так как плотность имеет непосредственное отношение к тяжести, то при указанной температуре вода становится не только оптимально плотной, но и оптимально тяжелой.

Вода становится самой тяжелой именно при +4 градусах по Цельсию, поэтому она всегда опускается на дно водоема. Долго ли она находится на этом дне? Чаще всего дно водоема либо холоднее, либо теплее указанной температуры. Поэтому опустившаяся на дно вода, температура которой равна +4 градусам по Цельсию, сначала будет либо охлаждаться, либо нагреваться, а затем начнет подниматься на поверхность водоема.

Данный процесс способствует смешиванию теплых и холодных слоев воды. Это жизненно важный процесс, ведь вода на дне какого-нибудь небольшого водоема не слишком насыщена кислородом. Если бы слои воды не смешивались, то живые организмы, обитающие в водоемах, постоянно испытывали бы нехватку кислорода.

7. Вода имеет высокую теплоемкость и теплопроводность

Вода обладает аномально высоким уровнем теплоемкости. При повышении температуры воды на 1 градус по Цельсию она, по сравнению с любой другой жидкостью, начинает поглощать в 7 – 25 раз больше тепла. Все процессы, которые происходят в нашем организме во время интенсивной работы мышц, не повышают температуру нашего тела настолько, насколько её могла бы повысить любая другая жидкость.

Высокий уровень теплопроводности воды, как и её высокий уровень теплоемкости, защищает организм от перегрева. Если бы уровень тепловодности воды был хоть немного ниже, то тепло, которое выделяется нашим телом во время интенсивной физической нагрузки, не передавалось бы на поверхность тела и не выходило бы вместе с потом.

Оптимальный уровень теплоемкости благотворно влияет не только на человеческий организм, но и на окружающую среду. Благодаря этому уникальному свойству воды при смене ночи и дня или лета и зимы не наблюдается резкого перепада температуры на континентах, так как они надежно защищены водами Мирового океана, которые являются своеобразным термостатом.

Воды Мирового океана в летний период времени защищают планету от перегрева, а в зимний период времени – от переохлаждения. Именно поэтому те страны, которые находятся недалеко от океана, характеризуются морским и мягким климатом. Для тех же стран, которые расположены далеко от океана, характерны резкие и быстрые перепады температуры.

8. Вода обладает высоким уровнем скрытой теплоты плавления

Данное уникальное свойство воды влияет на жизнь планеты самым непосредственным образом. Благодаря высокому уровню скрытой теплоты плавления человечество в весенний период времени не страдает от катастрофических наводнений. Снег и лед тают медленно, поэтому почва не только успевает впитать в себя достаточно влаги, но и в определенных случаях имеет возможность во время засухи предотвратить гибель тех или иных растений.

9. Вода способна растворять в себе разные вещества

Вода обладает особой структурой, поэтому имеет способность растворять в самой себе самые разные вещества. Данная удивительная способность представляет собой уникальное сочетание внутреннего и внешнего эффектов воды!

Если бы вода не могла растворять в себе то или иное вещество, то в живом организме не смогли бы протекать жизненно важные процессы, а водоемы бы в ближайшем будущем исчезли или трансформировались в нечто совершенно иное.

10. Вода является важным атрибутом многих мировых культур

В православии вода используется для проведения таинства крещения, в язычестве – для проведения обряда очищения, в индуизме – для омовения в реке Ганг. Представители многих мировых культур с древних времен используют воду как атрибут для проведения обрядов, что свидетельствует о том, что наши предки не понаслышке знали об уникальных информационных свойствах этой жидкости.

У славян в почете был бог Род. Некоторые исследователи древнеславянской истории утверждают, что этого бога звали не Род, а Вод. И Род, и Вод – это один и тот же бог, просто у него разные имена. Но суть заключается в том, что данный бог символизирует собой принцип бинерности или двойственности. Вода, как и этот древнеславянский бог, характеризуется своей двойственностью, ведь она состоит из водорода и кислорода.

Уже давно известно, что информатика, как и все остальные точные науки, основана на информационном бинере – ноле и единице. Если мы попытаемся взглянуть на человеческое существование более осознанно и глубоко, то сможем заметить, что и наше бытие основано на этом принципе! Бог Род или Вод – это одновременно начало и самой мелкой и незначительной детали, и базис всей нашей планеты и Вселенной. Вод (вода) – это информационная основа (матрица) всего существующего на Земле.

Бог Род олицетворяет собой воду, которая является бесконечной, самодостаточной и живой сущностью. Поэтому нет ничего удивительного в том, что современные исследователи позиционируют воду как матрицу всего живого.

Славянский бог Род — Бог воды

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Математик А. Корнеев и многие другие его коллеги утверждают, что практически любая фрактальная формула в своей основе имеет следующую математическую конструкцию: {2+1}. На данной закономерности, которая является начальным принципом голографичных (фрактальных) развертываемостей, построена вся наша Вселенная. Тот факт, что голографичный код реально существует, подтверждают определенные арканы и руны.

Об уникальных свойствах воды некоторые народы узнали еще несколько тысячелетий назад. Именно поэтому представители тех народов, которые до сих пор практикуют шаманизм, так почтительно и бережно относятся и к природе, и к воде.

Если рассматривать слово «природа» в этимологическом аспекте, то «природа» — это то, что находится очень близко к Роду. Род или Вод, являясь одним из основных древнеславянских богов, имеет очень большое влияние на повседневную жизнь людей. И если относиться к нему (к воде!) неуважительно, пренебрежительно и высокомерно, то ничего хорошего из этого не получится.

Древние славяне, в отличие от наших современников, которые превратились в бездумных и бездушных потребителей, четко осознавали, что без воды все живые существа прекратят свое существование и бесследно исчезнут с лица Земли!

11. Вода «чувствует» нашу энергетику

Многие философы утверждают, что вода «чувствует» нашу энергетику. Между нашим отношением к воде и нашим здоровьем на генетическом уровне существует непосредственная и очень мощная связь. Наша судьба зависит от того, как именно мы относимся к воде!

Так как вода обладает собственной «памятью», то нет ничего удивительного в том, что наша энергетика, которая порождается нашими мыслями, чувствами и эмоциями, оказывает определенное влияние на воду, которая находится внутри каждого из нас. Положительные мысли, эмоции и чувства благотворно влияют на воду, отрицательные же мысли, чувства и эмоции влияют на воду негативно.

Так как вода является живой сущностью и информационной матрицей нашего бытия, то она обладает способностью аккумулировать информацию, а затем запоминать её и возвращать обратно. Поэтому обычная питьевая вода в стакане, который вы поставите перед собой, не только будет очень тонко реагировать на все ваши мысли, эмоции и чувства, но и поглотит их, запомнит и на молекулярном уровне «вплетет» в свои структуры. Поэтому вода может быть как вашим другом, лекарем и целителем, так и злейшим врагом и отравителем. Все зависит только от вас!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

свойства воды: физические и химические

Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам, часто аномальным, вода сделала возможной жизнь на Земле. Так в чем состоят эти уникальные характеристики?

Физические свойства воды

Вода имеет высокую удельную теплоемкость, т.е. ей нужно много тепла, чтобы нагреться, и потребуется много времени, чтобы потерять накопленное тепло и остыть. Вот почему она используется в системах охлаждения (например, в автомобильных радиаторах или для охлаждения промышленного оборудования). Эта характеристика объясняет также то, почему в прибрежных (или озерных) регионах температура воздуха мягче: в этих местах, когда времена года меняются, температура воды «смягчает» температуру воздуха, так как она уменьшается или увеличивается медленнее.

При ответе на вопрос: какие физические свойства воды определяют ее особое биологическое значение, первым делом нужно вспомнить, что она имеет высокое поверхностное натяжение. Это означает, что после наливания на гладкую поверхность она имеет тенденцию образовывать сферические капли, а не растекаться в тонкую пленку. И это свойство во многом объясняет высокую биологическую активность воды. Без гравитации капля ее была бы совершенно сферической. Поверхностное натяжение позволяет растениям поглощать воду, содержащуюся в почве, через корни. И поверхностное натяжение делает кровь такой «проникающей» через ткани нашего организма.

Вода обычно находится в жидком состоянии, но может легко стать твердой или газообразной. Чистая вода переходит из жидкой в ​​твердую, то есть замерзает при 0° С, а на уровне моря она кипит при 100 ° С (чем выше уровень, тем ниже температура, при которой вода начинает кипеть). Значения кипения и замерзания воды берут в качестве контрольной точки для калибровки термометров: в градусах Цельсия 0 ° по шкале Цельсия — это точка замерзания, а 100 ° — это точка кипения.

При замерзании вода расширяется, то есть ее плотность уменьшается, а объем остается неизменным: поэтому лед плывет по поверхности или лопается бутылка, наполненная водой и помещенная в морозильник.

Вода является особым природным ресурсом, поскольку она является единственным на Земле веществом, которое можно найти во всех трех физических состояниях в зависимости от температуры окружающей среды: жидкой, твердой (лед) и газообразной (пар).

Химические свойства воды

Химическая формула молекулы воды — h3O: два атома водорода (h3) связаны с одним атомом кислорода (O). Электроны атома (частицы с отрицательным зарядом) устанавливают связи между собой. Кислород способен держать их ближе к нему, чем водород. Молекула эта оказывается заряженной отрицательно вблизи атома кислорода и положительно вблизи атомов водорода. Поскольку противоположности притягиваются, молекулы воды имеют тенденцию соединяться вместе, как магниты.

Вода может растворять многие вещества

Воду называют универсальным растворителем, поскольку она может растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. И нам очень с этим повезло: если бы не это химическое свойство, мы не могли бы выпить чашку горячего подслащенного чая, потому что сахар остался бы на дне чашки. Вот почему воды рек, ручьев, озер, морей и океанов, которые выглядят чистыми на первый взгляд, на самом деле содержат огромное количество растворенных элементов и минералов, выделяемых камнями или атмосферой.

Везде, где течет вода, над землей, под землей или внутри нашего тела, вода растворяет в себе и несет чрезвычайно большое количество различных веществ. Таким образом, она выполняет драгоценную задачу: переносить иногда на большие расстояния вещества, с которыми она сталкивается на своем пути. Причем, с водой при обычных климатических условиях не реагирует большинство этих веществ.

Чистая вода, как и дистиллированная вода, имеет рН 7 (средний). Морская вода в основном щелочная, имеет рН около 8. Чистая вода реагирует с немногими веществами, например, серой, некоторыми солями и металлами. Также возможен гидролиз (распад) воды при реакции с какими-то химическими веществами.

Вода может содержать огромное количество взвешенных частиц разных веществ, в т.ч. и радиоактивных. Именно этим и объясняется превращение чистой воды в радиоактивную. И в наш век вездесущей атомной энергетики глубокая и своевременная дезактивация воды – уже глобальная проблема.

Физико-химические свойства воды

То, какими свойствами обладает чистая вода, во многих случаях зависит от водородных связей внутри ее молекул. При сравнении этих свойств со свойствами атомов или не связанных с водородом молекулярных жидкостей с аналогичными размерами молекул некоторые особенности воды заслуживают внимания:

• Точка плавления льда исключительно высока среди гидридов шестой основной группы.
• Во время таяния льда при атмосферном давлении объем вещества уменьшается на 8,2%. Это аномальное сокращение объема, ведь большинство веществ расширяется во время плавления. Снижению температуры замерзания способствует увеличение давления.
• Зависимость молярного объема жидкой воды от давления и температуры показывает крайности. Плотность жидкой воды имеет максимум при 3,98 ° С.
• Коэффициент теплового расширения α жидкой воды на порядок меньше по сравнению с другими молекулярными жидкостями. Изотермическая сжимаемость χT показывает, что для молекулярной жидкости вода довольно несжимаема.
• Динамическая вязкость воды выше, чем у сопоставимых, не связанных водородом жидкостей. Более того, зависимость вязкости от давления аномальна: вязкость уменьшается с давлением и достигает минимума около 60 МПа (это давление эквивалентно толще воды в 6 км).
• Поверхностное натяжение воды выше, чем у других жидкостей, включая большинство других жидкостей, связанных водородом. В диапазоне температур от 0 до 130°С вода жидкая.
• Теплопроводность увеличивается с ростом температуры. Жидкая вода обладает высокой удельной теплоемкостью при постоянном давлении, которое изменяется незначительно до 100°C.
• Энтальпия испарения воды аномально высока. Аналогично удельной теплоемкости, она почти в четыре раза выше, чем для других сопоставимых жидкостей, не связанных с водородом. Эта разница приписывается водородной связи. Кроме того, энтальпия испарения воды очень велика по сравнению с энтальпией таяния.

Тот факт, что вода увеличивается в объеме при замерзании, приводит ко многим последствиям в природе. Именно вода и ее свойство легко проникать в расщелины скал, когда она замерзает, приводит к разрушению скал. Постепенно происходит физическое и химическое выветривание скальных пород. И, в конечном итоге, физические свойства и химические функции воды сформировали почву на нашей планете.

Тот факт, что вода имеет самую высокую плотность при 4°С, а не в точке замерзания, имеет важное значение для термического расслоения и циркуляции воды в природе. Это химико-физическое свойство воды приводит к замерзанию водоемов от их поверхности в направлении дна. Это важно не только для жизни внутренних водоемов, но и для океанов. Если бы самые холодные районы океанов должны были замерзать снизу-вверх, то солнечной энергии, полученной за время лета, было бы достаточно только для оттаивания самого верхнего слоя. Так осуществляется круговорот энергии и материи, которая опирается на циркуляции океанов частично или даже полностью.

Огромная удельная теплоемкость воды ответственна за его способность хранить огромное количество энергии. Таким образом, водные потоки, например, Гольфстрим, способны нести огромное количество тепла из более теплых климатических зон в более холодные. Таким образом, океаны работают как огромные термостаты. Не только климат Земли, но и температурное регулирование живых организмов зависит от высокой теплоемкости воды. Это способствует, например, поддержанию постоянной температуры тела у теплокровных организмов. Кроме того, относительно высокая теплопроводность воды предотвращает серьезные локальные колебания температуры.

Абсолютно чистая вода имеет электрическую проводимость 0,03 мкСм / см это связано с автопротолизом. Электропроводность, однако, на реальных водоемах значительно выше, из-за растворенных ионных компонентов. Вода, будучи сильным диэлектриком (водный диэлектрик – константа), является одним из самых лучших растворителей для солей и газов, которые способны к сольволизу с последующей диссоциацией (например, CO2).

Еще одна особенность воды, которая важна для гидрологического цикла — ее энтальпия испарения. С этим тесно связана летучесть воды. Она определяет количество воды, которое переходит в газовую фазу и может транспортироваться в атмосферу.

Таким образом, можно сделать вывод, что вода уникальна в физическом и химическом плане. Особые свойства воды сделали ее колыбелью и абсолютным условием жизни на Земле. Зная основные характеристики этого вещества, можно делать вывод: благодаря каким своим химическим и физико-химическим свойствам вода стала жидкой основой жизни.

Вода. Свойства воды. Водные растворы. Конспект по химии

Вода. Свойства воды. Водные растворы

Ключевые слова конспекта: вода, физические и химические свойства воды, водные растворы.

---

---

Физические свойства воды

Чистая вода — прозрачная жидкость, без цвета, вкуса и запаха, плотность 1 кг/л, температура кипения 100 °С при 1 атм, температура плавления 0°С. У воды высокая удельная теплоемкость — 4,12 кДж/кг К), поэтому она долго нагревается и медленно остывает. У воды большая теплота испарения. На испарение 1 г воды требуется 2,25 кДж теплоты.

Атомы Н и О в молекуле воды соединены полярными ковалентными связями. На атоме водорода в молекуле Н₂О имеется небольшой положительный заряд δ+, а на атоме кислорода — небольшой отрицательный δ-. Поскольку молекула воды имеет уголковое строение, она представляет собой двухполюсную частицу — диполь: . Между молекулами воды существует межмолекулярная водородная связь: Н₂O ··· Н₂O.

Химические свойства воды

Вода реагирует со многими металлами по типу реакций замещения.

С наиболее активными металлами — от Li по Аl в ряду активности металлов при комнатной температуре протекают реакции замещения одного атома Н в молекуле Н₂O. С магнием реакция идет при нагревании, с алюминием — после снятия защитной оксидной пленки. В реакции образуются гидроксиды металлов — соединения, содержащие гидроксогруппу ОН, и водород:

2Li + 2Н₂O = 2LiOH + Н₂↑,
Са + 2Н₂O = Са(ОН)₂ + Н₂↑.

Менее активные металлы — Zn, Mo, W, Fe — взаимодействуют с водой при высокой температуре (400-600 °С). В этих реакциях образуются оксиды металлов и водород:

Zn + Н₂O = ZnO + Н₂↑,
3Fe + 4Н₂O = Fe₃O₄ + 4Н₂↑

Вода реагирует с оксидами активных металлов (реакция гидратации). При этом получаются растворимые в воде гидроксиды металлов — щелочи:

Na₂O + Н₂O = 2NaOH,
СаО + Н₂O = Са(ОН)₂.

Вода соединяется с оксидами многих неметаллов. При этом получаются растворимые в воде гидроксиды неметаллов — кислоты:

СO₂ + Н₂O = Н₂СO₃,
SO₃ + Н₂O = H₂SO₄.

Гидролиз — это обратимая реакция обмена, например соли с водой. При этом происходит расщепление молекул воды на Н и ОН, которые входят в состав двух новых веществ:

К₂СO₃ + Н₂O = КНСО₃ + КОН,
РСl₃ + ЗН₂O = Н₃РО₃ + ЗНСl.

Вода в жизнедеятельности человека. Водные растворы

Вода — жизненная среда всех живых организмов. Человек живет на суше, но его организм на 65-70% состоит из воды. Все процессы в живой клетке осуществляются в водной среде. В сутки человеку необходимо 2 л питьевой воды. Кроме того, вода нужна, чтобы варить пищу, стирать белье, умываться. Большие количества пресной воды расходуются в промышленности и сельском хозяйстве (растворитель). Отметим, что соленая вода морей и океанов для этих целей непригодна. Доля пресной воды в общих запасах воды на Земле составляет менее 3% от всех водных ресурсов.

Вода — химический реагент. Соединяясь с оксидами активных металлов, вода образует щелочи, а в реакциях с оксидами неметаллов дает кислоты — два больших и важных в деятельности человека класса веществ. Один из способов синтеза этилового спирта (этанола) C₂H₅OH — реакция этилена С₂Н₄ с водой:

С₂Н₄ + Н₂O = С₂Н₅ОН.

Жесткость воды — это свойства воды, обусловленные содержанием в ней ионов Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺. Если концентрация этих ионов велика, то воду называют жесткой, если мала — мягкой. При стирке с мылом в жесткой воде образуются осадки, часть мыла уходит в осадок и ухудшается качество ткани. Такая вода непригодна для охлаждения в радиаторах автомобилей, в паровых котлах и стиральных машинах. При нагревании жесткой воды образуется накипь, которая забивает трубы и ускоряет изнашивание механизмов. Различают временную и постоянную жесткость воды.

Временная или карбонатная жесткость вызвана присутствием растворенных гидрокарбонатов кальция Са(НСО₃)₂, магния Mg(HCO₃)₂ и железа Fe(HCO₃)₂. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка карбоната, и жесткость воды снижается:

Са(НСO₃)₂ = СаСО₃↓ + СO₂↓ + Н₂O,
Fe(HCO₃)₂ = FeCO₃↓ + CO₂↓ + Н₂O.

Другой способ устранения временной жесткости — действие известкового молока или соды:

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней хлоридов, сульфатов и других растворимых солей кальция, магния и железа. Ее устраняют действием соды:

СаСl₂ + Na₂CO₃ = СаСO₃↓ + 2NaCl.

Водный раствор — разновидность раствора, в котором растворителем служит вода. Будучи превосходным растворителем, именно вода используется для приготовления большинства растворов в химии.

Вещества, которые плохо растворяются в воде, называют гидрофобными (‘боящимися воды’), а хорошо в ней растворяющиеся — гидрофильными (‘любящими воду’). Примером типичного гидрофильного соединения может служить хлорид натрия (поваренная соль).

Если вещество образует водный раствор, который хорошо проводит электрический ток, то он называется сильным электролитом; в противном случае — слабым.

---

Конспект урока по химии «Вода. Свойства воды. Водные растворы». Выберите дальнейшее действие:

Химические свойства воды — параграф 32 ГДЗ химия 8 Рудзитис

1. Составьте краткую схему-конспект параграфа. Проверьте выполнение этого задания у соседа по парте и оцените его работу.

Химические свойства воды.

1) Разложение под действием электрического тока или температуры 2000° C:
2H₂O = 2H₂ + O₂

2) Взаимодействие с щелочными (IA-группа) и некоторыми щелочноземельными (Ba, Ca, Sr — при н.у. Mg — при нагревании):
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

4) Вода вступает в реакции с некоторыми менее активными металлами (Zn, Fe при нагревании; Al — в случае очистки от защитной оксидной пленки). Но в этих случаях образуются оксиды, а не гидроксиды металлов:
Zn + H₂O = ZnO + H₂↑

5) Вода реагирует с некоторыми сложными веществами (например, оксидами металлов и неметаллов):
CaO + H₂O = Ca(OH)₂
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

5) При соблюдении условий, вода реагирует с некоторыми неметаллами:
При нагревании: C + H₂O = CO↑ + H₂↑

Применение воды:

Тестовые задания

1. К реакциям замещения относятся реакции

1) Li2O + H2O = 2LiOH	3) 2K + 2H2O = 2KOH + H2
2) Mg + H2O = MgO + H2	4) SO3O + H2O = H2SO4

Ответы: 2 и 3.

2. Вода не взаимодействует

1) с кальцием	3) с оксидом натрия
2) с медью	4) с серой

Ответы: 2 и 4.