Вода – источник жизни на нашей голубой планете. Он содержится в клетках всех живых организмов. Это самый распространенный препарат в мире. Вода является одним из важнейших факторов, определяющих природные условия на Земле и влияющих на формирование климата и рельефа территории.
Слово «вода» происходит от старогерманского «текущая, мокрая».
Состав воды
Схема строения молекулы воды
Молекула воды (H2O) состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Это два газообразных вещества, которые при соединении образуют невероятно прочные связи. Основную роль в молекуле играет атом кислорода. Атомы водорода имеют положительный заряд, а атомы кислорода — отрицательный. Каждый из атомов водорода, крепко удерживающихся в образовавшейся молекуле, одновременно притягивается к атому кислорода из соседней молекулы. Связи кислорода и водорода у соседних молекул гораздо слабее, чем у находящихся внутри. Благодаря этим межмолекулярным связям вода обладает рядом удивительных свойств.
Физические свойства
Дрейфующий лед
Вода – уникальное вещество на планете, которое может находиться в трех физических состояниях:
- Газообразный
- Жидкость
- Твердый
Если вы спросите человека, что такое вода, самым популярным ответом будет: «Это жидкость». Жидкость – наиболее распространенное состояние воды в природе.
Изменение состояния воды возможно из-за того, что расстояние между молекулами меняется под воздействием температур. В твердой форме молекулы расположены ближе всего друг к другу. В жидкости — прошло. В газообразном виде они находятся очень далеко, что позволяет им отделяться. При температуре 100°С и выше появляется пар. От 0°С до 100°С – вода. А ниже 0°C — лед.
Когда вода замерзает, молекулы принимают правильные шестиугольные формы. Все кристаллы льда похожи друг на друга. Лед обладает уникальным свойством – он легче самой воды, из которой он взят, и никогда в ней не тонет. Поэтому водоёмы всегда замерзают сверху, а значит, жизнь может сохраниться на дне.
В атмосфере всегда есть маленькие капли воды. Но присутствие влаги мы замечаем только тогда, когда ее количество увеличивается, образуя облака и туман.
Виды воды
Морская вода
Вся вода разделена на категории:
- Соль (океан, океан)
- Пресные (реки, озера, ледники, подземные воды)
- Дождливый
- Минеральная
- Очищенная человеком вода (водопроводная, сточная, дистиллированная, искусственная)
На планете около 96,5% воды — морская. Свежие – гораздо меньше. Его доля составляет около 2,5%, причем большая часть приходится на ледники и подземные воды. Менее 0,3% всей пресной воды находится в реках, озерах и атмосфере и только 0,003% — в живых организмах %.
Природная вода имеет важную функцию – прозрачность. Это зависит от того, насколько глубоко солнечные лучи смогут проникнуть в толщу воды. Цвет определяется количеством растворенных органических соединений, окрашивающих воду при ее прохождении через слои торфа и перегноя в почве.
Природная соленая вода содержит большое количество различных примесей минеральных и органических соединений. Количество этих веществ влияет на водонепроницаемость. Самыми густыми в природе являются морские и минеральные воды. Вода в Мертвом море считается самой плотной. По степени минерализации воду делят на несколько категорий:
Классификация воды по содержанию солей
| Имя | Концентрация соли | Где они встречаются |
|---|---|---|
| Соленья | Более 50 г/л | Мертвое море, озеро Ретба, плотина Гаэтале |
| При повышенной солености | 10-35 г/л | Красное море, Средиземное море, Мировой океан |
| Соль | 3-10 г/л | Мраморное море, Черное море |
| Соль | 1-3 г/л | Азовское море, Белое море |
| С повышенной минерализацией | 0,5-0,1 г/л | Минеральная вода Боржоми, Нарзан |
Пресная вода также содержит соли. В основном это кальций и магний. Для такой воды существует характеристика жесткости. Чем выше содержание примесей, тем жестче вода называется.
В природе никогда не бывает чистой воды. Вода хорошо растворяет различные вещества – твердые, жидкие и газообразные. Даже дождевая вода, падая на землю, подхватывает из воздуха пыль и газы и растворяет их в себе.
Человек меняет воду для своих нужд. По водопроводам подается пресная вода из рек и водохранилищ. Он проходит 5 этапов очистки и дезинфицируется. Вода, загрязненная примесями и частицами в результате деятельности человека, попадает в канализационную систему. Прежде чем такая вода попадет в окружающую среду, сточные воды очищаются на специальных очистных сооружениях.
Дистиллированную воду используют в различных областях, чаще всего в научных и технических областях. Это достигается путем испарения, а затем осаждения пара на холодную поверхность. Примеси остаются в перегонном кубе. Эта вода самая чистая из всех.
Пресная вода распределена на планете неравномерно. Есть регионы, где наблюдается большой дефицит. Для решения проблемы в таких районах строят опреснительные установки. На этих станциях морская вода испаряется и получается дистиллированная вода, также непригодная для употребления в пищу человеком. Она насыщена минеральными солями до уровня природной пресной воды.
Интересные факты
На протяжении многих веков воду считали простым веществом. В 1783 году химик Лавуазье смог разложить воду на два вещества и предложить их количественное соотношение в молекуле.
В обычных условиях вода не имеет ни вкуса, ни запаха. Вода бесцветна, но при толщине более 2 метров становится синей. Это происходит из-за рассеяния коротких лучей солнечного спектра.
Вода является сильным поглотителем солнечной энергии. У воды есть замечательное свойство – медленно нагреваясь, она медленно и остывает. Океаны планет собирают тепло летом и отдают его зимой. Так выравниваются колебания температуры на планете. У водоемов уменьшаются суточные и сезонные колебания температуры. Чем меньше крупных водоемов на определенной территории, тем более континентальным там климат.
Что мы узнали
Вот краткий перечень основной информации о воде, ее составе и свойствах:
- Молекула воды состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода
- Лед легче воды
- Вода – единственное вещество на планете, которое может существовать в трех агрегатных состояниях: газообразном, твердом и жидком
- В воде всегда есть примеси
- Количество морской воды на планете намного больше, чем пресной
- Вода регулирует температуру планеты
