Повідомлення "Вода - найцікавіша речовина на землі"

Вода, ти маєш ні барви, ні смаку, ні запаху,

тебе неможливо описати, тобою насолоджуються,

не відаючи, що таке. Не скажеш,

що необхідне життя: ти саме життя.

Ти виконуєш нас радістю,

що її поясниш нашими почуттями.

З тобою повертаються до нас сили,

з якими ми вже попрощалися.

По твоєї милості в нас знову починають

вирувати висохлі джерела нашого серця.

(А. Де Сент-Екзюпері. Планета людей)

          Мною написано повідомлення  на тему "Вода – найцікавіша речовина у світі". Я вибрав цієї теми оскільки – це найбільш актуальна тема, оскільки вода це є найважливіше речовина Землі якого неспроможна існувати жоден живий і що неспроможні протікати ні які біологічні, хімічні реакції, і технологічні процеси.

          Вода – одне з поширених речовин, у природі (гідросфера займає 71 % Землі). Воді належить найважливіша роль геології, історії планети. Без води неможливо існування живих організмів. Річ у тім, що тіло людини на 63% - 68% складається із води. Практично всі біохімічні реакції у кожному живої клітині – це реакції у водних розчинах… У розчинах ж (переважно водних) протікає більшість технологічних процесів на підприємствах хімічної промисловості, у виробництві лікарських засобів і продуктів харчування. І на металургії вода надзвичайно важлива, причому як для охолодження. Невипадково гидрометаллургия – вилучення металів з руд і концентратів з допомогою розчинів різних реагентів – стала важливою галуззю промисловості.

2. Вода – найнадзвичайніше полягає речовина Землі.

Вода – речовина звичне і незвичне. Відомий совєтський учений академік І. У. Петрянов свою науково-популярну книжку воді назвав "саме незвичайне речовина у світі". А "Цікава фізіологія", написана доктором біології Б. Ф. Сергєєвим, починається з глави про воду – "Речовина, яка створила нашу планету".

          Вчені не помилилися: немає Землі речовини, важливішого нам, ніж звичайна вода, й у водночас немає іншого речовини, в властивості якого було б стільки протиріч та аномалій, як у її властивості.

          Майже? поверхні нашої планети зайнято океанами і морями. Твёрдой водою – снігом і льодом – покрито 20% суші. Від води залежить клімат планети. Геофизики стверджують, що земля давно охолонула і перетворилася на неживий шматок каменю, але вода. У неї дуже велике теплоёмкость. Нагреваясь, вона поглинає тепло; вихолодаючи, віддає його. Земне вода і поглинає, і повертає дуже багато тепла і тим самим "вирівнює" клімат. А від космічного холоду охороняє Землю ті молекули води, які розсіяні у атмосфері – в хмарах і у вигляді парів… без води не обійтися – це є найважливіше речовина Землі.

2.1 Будова молекули води.

Поведінка води "нелогічно". Виходить, що переходи води з твердого стану на рідке і газоподібне відбувається за температурах, набагато більше високих, ніж було. Цим аномалій знайдено пояснення. Молекула води H₂Про побудовано у вигляді трикутника: кут між двома зв'язками кисень – водень 104 градуси. Але оскільки обидва водневих атома розташовані з одного боку від кисню, електричні заряди у ній розосереджуються. Молекула води полярна, що причиною особливого взаємодії між різними її молекулами. Атоми водню в молекулі H₂Про, маючи частковий позитивного заряду, взаємодіють із електронами атомів кисню сусідніх молекул. Така хімічна зв'язок називається водневої. Вона об'єднує молекули H₂Про в своєрідні полімери просторового будівлі; площину у якій розташовані водневі зв'язку, перпендикулярні площині атомів тієї ж молекули H₂Про. Взаємодією між молекулами води та пояснюються насамперед незакономерно високих температур її плавлення і кипіння. Потрібно підвести додаткову енергію, щоб розхитати, та був зруйнувати водневі зв'язку. І енергія ця значна. Саме тому, до речі, такою є теплоёмкость води.

2.2 Які зв'язки має H₂O?

У молекулі води є дві полярні ковалентные зв'язку Н-О.

Вони утворені рахунок перекривання двох одноэлектронных р – хмар атома кисню і одноэлектронных P.S – хмар двох атомів водню.

У молекулі води атом кисню має чотири електронних пари. Дві їх беруть участь у освіті ковалентних зв'язків, тобто. є связывающими. Дві інші електронні пари не є связывающими.

У молекулі є чотири полюс зарядів: два – позитивні і двоє – негативні. Позитивні зарядів зосереджені у атомів водню, оскільки кисень электроотрицательнее водню. Два негативних полюси викликають дві які електронні пари кисню:

Таке уявлення про будову молекули дозволяє пояснити багато властивостей води, зокрема структуру льоду. У кристалічною ґратам льоду кожна гілка молекул оточена чотирма іншими. У площинному зображенні це можна зробити змалювати таку картину:

На схемою видно, що зв'язок між молекулами здійснюється з допомогою атома водню:

Позитивно заряджений атом водню однієї молекули води притягається до негативно зарядженому атома кисню інший молекули води. Така зв'язок отримав назву водневої (її позначають точками). По міцності воднева зв'язок приблизно 15 – 20 разів слабкіша за ковалентної зв'язку. Тому воднева зв'язок легко розривається, що простежується, наприклад, при випаровуванні води.

Структура рідкої води нагадує структуру льоду. У рідкої воді молекули також пов'язані одне з одним у вигляді водневих зв'язків, проте структура води менш "жорстка", ніж в льоду. У результаті теплового руху молекул у питній воді одні водневі зв'язку розриваються, інші утворюються.

2.3 Фізичні властивості H₂O

Вода, H₂O, рідина без запаху, смаку, кольору (в товстих шарах блакитнувата); щільність 1 г/см³(при 3,98 градусах), t_пл=0 градусів, t_стосів=100 градусів.

Різна буває вода: рідка, твёрдая і газоподібна.

Вода – це єдиний речовина у природі, що у земних умовах існує в усіх трьох агрегатних станах:

Рідина  – вода

Тверда речовина  – лід

Газоподібна – пар

          Радянський учений У. І. Вернадський писав: "Вода стоїть у історії нашої планети. Ні природного тіла, яке міг би зрівнятися із нею щодо впливу перебіг основних, найграндіозніших геологічних процесів. Немає земної речовини – мінералу гірської породи, живого тіла, яке її би включало. Все земне речовина нею просякнута і охоплено"

2.4 Хімічні властивості H₂O.

З хімічних властивостей води особливо важливими здатність її молекул дисоциировать (розпадатися) на іони і можливість води розчиняти речовини різною хімічної природи. Роль води, як головного і універсального розчинника визначається передусім полярністю її молекул (зміщенням центрів позитивних і негативних зарядів) як наслідок, її надзвичайно високий діелектричним проницаемостью. Разноименные електричні заряди, і зокрема іони, притягуються друг до друга у питній воді в 80 разів слабкіша за, ніж притягалися в повітрі. Сили взаємного тяжіння між молекулами чи атомами погружённого в воду тіла також слабше, ніж повітрі. Тепловому руху у разі легше роз'єднати молекули. Тому й відбувається розчинення, зокрема багатьох важко розчинних речовин: крапля камінь точить…

Диссоциация (розпадання) молекул води на іони H₂Про H⁺+OH^-, чи 2H₂Про H₃O (іон гидроксия) +ВІН у звичайних обставинах вкрай незначна; диссоциирует загалом одна молекула з 500000000. У цьому треба пам'ятати, перше з приведених рівнянь суто умовне: неспроможна існувати в водної середовищі позбавлений електронної оболонки протон М. Він-бо відразу сполучається з молекулою води, створюючи іон гидроксия М₃Про. Вважають навіть, що ассоцианты водних молекул насправді розпадаються істотно більш важкі іони, такі, наприклад, як 8Н₂Про HgO₄+H₇O₄, а реакція H₂Про H⁺+OH^- - лише сильно спрощена схема реального процесу.

Реакционная здатність води порівняно невелика. Щоправда, деякі активні метали здатні витискувати з неї водень: 2Na+2H₂O 2NaOH+H₂     , а атмосфері вільного фтору вода може горіти: 2F₂+2H₂O 4HF+O₂. Із подібних ж молекулярних ассоциатов сполук молекул полягають і кристали звичайного льоду. "Упаковка" атомів у тому кристалі не іонна, і лід погано проводить тепло. Щільність рідкої води пі температурі, близькій нанівець, більшу, ніж льоду. При 0 градусів 1гр льоду займає обсяг 1,0905 див³, а 1гр рідкої води – 1,0001 див³. І лід плаває, тож і не промерзають наскрізь водоёмы, а лише покриваються крижаним покровом. У цьому полягає ще одна аномалія води: після плавлення вона спершу стискається, тож якусь-там потім, межі 4 градусів, при подальшому процесі починає розширюватися. При високих тисках звичайний лід можна перетворити на так званий лід – 1, лід – 2, лід – 3, тощо. буд. – більш важкі і щільні кристалічні форми цієї речовини. Найбільш твёрдый, щільний і тугоплавкий поки лід – 7 – отриманий при тиску 3 кіло Па. Він плавиться при 190 градусах.

2.5 Кругообіг води у природі.

Організм людини пронизаний мільйонами кровоносних судин. Великі артерії і вени з'єднують друг з одним основні органи тіла, менші оплетают їх з усіх сторін, найтонші капіляри доходять практично до кожної окремої клітини. Копаете ви яму, сидите на уроці чи блаженно спите, із них безперервно тече кров, пов'язуючи на єдину систему організму людини мозок і шлунок, нирки й печінку, очі й м'язи. Навіщо потрібна кров?

Кров доносить до кожної клітини вашого тіла кисень з легких та поживні речовини з шлунка. Кров збирає відходи життєдіяльності із усіх, навіть найбільш затишних куточків організму, звільняючи його від вуглекислого газу та інших непотрібних, зокрема небезпечних речовин. Кров розносить з усього тілу особливі речовини – гормони, які регулюють й погоджують роботу різних органів. Інакше кажучи, кров з'єднує різні частини тіла на єдину систему, в злагоджений і працездатний організм.

Також кровоносна система є й в нашої планети. Кров Землі – це вода, а кровоносні судини – річки, річечки, струмки і озёра. І це буде непросто порівняння, художня метафора. Вода Землі грає таку ж роль, як і кров в людини, як і недавно помітили вчені, структура річковий мережі дуже справляє враження структуру кровоносної системи людини. "Возница природи" – таку назву дав воду великий Леонардо так Вінчі саме він, переходячи з грунту в рослини, з рослин, у атмосферу, стекая річками з материків в океани і повертаючись назад із повітряними потоками, поєднуючи друг з одним різні компоненти природи, перетворюючи на єдину географічну систему. Вода непросто переходить вже з природного компонента на другий. Як багато і кров, вона переносить з собою дуже багато хімічних речовин, експортуючи їх із грунту в рослини, з суходолу на озёра і океани, з атмосфери на грішну землю. Усі рослини можуть споживати живильні речовини, які у грунті, тільки з водою, де вони перебувають в растворённом стані. Якби приплив води з грунту в рослини, все трави, навіть ростучі на багатих грунтах, загинули б "з голоду", уподібнившись купцю, мертвому з голоду на скрині з золотом. Вода постачає поживою і мешканців річок, озер і морів. Струмки, весело стікаючі з полів і лук під час весняного таянья снігу або ж після літніх дощів, збирають шляхом які у грунті хімічні речовини і доносять їх до жителів водоёмов і моря, пов'язуючи цим наземні, і водні ділянки нашої планети. Найбагатша "стіл" утворюється там, де які мають живильні речовини річки впадають у озёра і моря. Тому такі ділянки узбереж – естуарії – відрізняються буйством підводного життя. Хто це видаляє відходи, які утворюються внаслідок життєдіяльності різних географічних систем? Знову-таки вода, причому у посади акселератора вона набагато краще кровоносної системи людини, яка лише частково виконує цю функцію. Особливо очисна роль води зараз, коли людина отруює окружающею середу відходами міст, промислових і сільськогосподарських підприємств. У організмі дорослої людини міститься приблизно 5-6 кг. крові більшість якої безперервно циркулює між різними частинами його тіла. А скільки води обслуговує життя нашого світу?

Усі води землі які входять у склад гірських порід, об'єднуються поняттям "гідросфера". Її вагу така велика, які зазвичай його вимірюють не кілограмах чи тоннах, а кубічних кілометрів. Один кубічний кілометр – це куб з розміром кожного ребра один км., постійно зайнятого водою. Вага 1 кг³ води дорівнює 1 млрд. т. На всієї землі міститься 1,5 млрд. км³ води, що у вазі дорівнює приблизно 1500000000000000000 тонн! На кожної людини доводиться по 1,4 км³ води, чи з 250 млн. т . Пий, не хочу!

          Та ба, все непросто. Річ у тім, що 94% цього обсягу становлять води Світового океану, не придатні більшості господарських цілей. Лише 6% -це води суші, у тому числі прісної всього 1/3, тобто. лише 2% від України всього обсягу гідросфери. Переважна більшість цих прісних вод зосереджена льодовиках. Значно меншою від їх міститься під земної поверхнею (в неглибоко розташованих підземних, водних горизонтах, в підземних озёрах, у ґрунтах, а також у парах атмосфери. Перед річок, з яких основному і воду людина, доводиться зовсім небагато – 1,2 тис. км³. Цілком мізерний загальний обсяг води, одноразово котра міститься живими організмах. Отож води, яке може споживати чоловік і інші живі організми, на планеті непогані і багато. Але чому само закінчується?