Woda jest podstawą życia. Właściwości fizyczne i chemiczne wody

Woda jest najbardziej unikalną substancją, podstawą wszystkich żywych organizmów na planecie. Może uzyskać inną formę i być w trzech stanach. Jakie są podstawowe właściwości fizyczne i chemiczne wody? O nich będą omówione w naszym artykule.

Woda to ...

Woda jest najczęstszym związkiem nieorganicznym na naszej planecie. Fizyczne i chemiczne właściwości wody są określone przez skład jego cząsteczek.

Tak więc struktura cząsteczki wody zawiera dwa atomy wodoru (H) i jeden atom tlenu (O). W normalnych warunkach otoczenia jest to bezsmakowa, bezwonna i bezbarwna ciecz. Woda może również występować w innych stanach: w postaci pary lub w postaci lodu.

Ponad 70% naszej planety pokrywa woda. Co więcej, około 97% przypada na morza i oceany, więc większość z nich nie nadaje się do spożycia przez ludzi. Dowiesz się więcej o podstawowych chemicznych właściwościach wody pitnej.

Woda w naturze i ludzkie życie

Woda jest nieodzownym składnikiem każdego żywego organizmu. W szczególności, ciało ludzkie, jak wiadomo, ponad 70% składa się z wody. Co więcej, naukowcy zakładają, że w tym środowisku powstało życie na Ziemi.

Woda jest zawarta (w postaci pary wodnej lub kropelek) w różnych warstwach atmosfery. Wchodzi on na powierzchnię ziemi z atmosfery w postaci deszczu lub innych opadów (śnieg, rosa, grad, mróz) poprzez procesy kondensacji.

Woda jest przedmiotem badań wielu dyscyplin naukowych. Są wśród nich: hydrologia, hydrografia, hydrogeologia, limnologia, glacjologia, oceanologia i inne. Wszystkie te nauki, w ten czy inny sposób, badają zarówno fizyczne, jak i chemiczne właściwości wody.

Woda jest aktywnie wykorzystywana przez człowieka w jego działalność gospodarcza w szczególności:

• do uprawy roślin;
• w przemyśle (jako rozpuszczalnik);
• w energetyce (jako nośnik ciepła);
• gasić pożary;
• w gotowaniu;
• w aptece i tak dalej.

Oczywiście, aby skutecznie wykorzystać tę substancję w działalności gospodarczej, konieczne jest szczegółowe zbadanie chemicznych właściwości wody.

Gatunki wodne

Jak wspomniano powyżej, woda w naturze może być w trzech stanach: ciekły (w rzeczywistości, woda), stały (kryształy lodu) i gazowy (para). Może również przybrać dowolną formę.

Istnieje kilka rodzajów wody. Tak więc, w zależności od zawartości kationów Ca i Na, woda może być:

• trudne;
• miękkie

Zgodnie z zawartością rozpuszczonych soli woda jest:

• świeży;
• mineralny;
• słonawy.

W ezotyce i niektórych religiach jest woda:

• martwy;
• żywy
• święty

W chemii istnieją również pojęcia takie jak woda destylowana i dejonizowana.

Wzór wody i jej znaczenie biologiczne

Tlenek wodoru - tak chemicy nazywają tę substancję. Wzór na wodę jest następujący: H ₂ O. Oznacza to, że ten związek składa się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru.

Unikalne właściwości chemiczne wody określają jej wyjątkową rolę w życiu organizmów żywych. To dzięki wodzie istnieje na naszej planecie życie biologiczne.

Najbardziej wyjątkową cechą wody jest to, że doskonale rozpuszcza ogromną ilość innych substancji (zarówno pochodzenia organicznego, jak i nieorganicznego). Ważną konsekwencją tej cechy jest to, że wszystkie reakcje chemiczne w żywych organizmach zachodzą dość szybko.

Ponadto, ze względu na wyjątkowe właściwości wody, znajduje się dokładnie w stanie ciekłym o niezwykle szerokim zakresie temperatur.

Właściwości fizyczne wody

Ze względu na wyjątkowe wiązania wodorowe, woda w standardowych warunkach środowiskowych znajduje się w stanie ciekłym. To wyjaśnia bardzo wysokie temperatura wrzenia wody. Gdyby molekuły substancji nie były związane tymi wiązaniami wodorowymi, woda zagotowałaby się w temperaturze +80 stopni i zamarzłaby - nawet o -100 stopni.

Woda wrze w temperaturze +100 stopni Celsjusza i zamarza - przy zerowych stopniach. Jednak w pewnych określonych warunkach może zacząć zamarzać w dodatnich temperaturach. Gdy zamarzająca woda zwiększa swoją objętość (z powodu spadku gęstości). Nawiasem mówiąc, jest to prawie jedyna substancja w przyrodzie, która ma podobną fizyczną właściwość. Oprócz wody tylko bizmut, antymon, german i galu rozszerzają się, gdy zamarza.

Substancja charakteryzuje się również wysoką lepkością, a także dość silnym napięciem powierzchniowym. Woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Należy również pamiętać, że woda bardzo dobrze przewodzi energię elektryczną. Cecha ta tłumaczy się faktem, że w wodzie prawie zawsze występuje w niej duża ilość jonów soli.

Chemiczne właściwości wody (klasa 8)

Cząsteczki wody mają wyjątkowo wysoką polarność. Dlatego ta substancja w rzeczywistości składa się nie tylko z prostych cząsteczek typu H ₂ O, ale również złożonych agregatów (wzór - (H ₂ O) _n ).

Chemicznie, woda jest bardzo aktywna, reaguje z wieloma innymi substancjami, nawet w zwykłych temperaturach. Podczas interakcji z tlenkami metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych tworzy zasadę.

Woda jest również zdolna do rozpuszczania szerokiej gamy substancji chemicznych - soli, kwasów, zasad i niektórych gazów. Dla tej właściwości jest często nazywany uniwersalnym rozpuszczalnikiem. Wszystkie substancje, w zależności od tego, czy rozpuszczają się w wodzie, czy nie, można podzielić na dwie grupy:

• hydrofilowy (dobrze rozpuszczalny w wodzie) - sole, kwasy, tlen, dwutlenek węgla itp .;
• hydrofobowy (słabo rozpuszczalny w wodzie) - tłuszcze i oleje.

Woda również wchodzi w reakcje chemiczne z niektórymi metalami (np. Z sodem), a także bierze udział w procesie fotosyntezy roślin.

Podsumowując ...

Woda jest najczęstsza wśród substancje nieorganiczne na naszej planecie. Występuje niemal wszędzie: na powierzchni ziemi iw jej głębinach, w płaszczu i skałach, w wysokich warstwach atmosfery, a nawet w przestrzeni.

Chemiczne właściwości wody są określone przez jej skład chemiczny. Należy do grupy substancji aktywnych chemicznie. Z wieloma substancjami woda wchodzi reakcje chemiczne.