Физические и химические свойства воды.

В течение многих веков люди представить себе не могли, чем на самом деле является вода и как она образовалась на планете. Вплоть до 19 столетия люди не знали, что на самом деле вода является химическим элементом. Считалось, что она – обычный химический элемент. Сравнительно недавно было открыто, что вода – это химический элемент, формула которого – Н2О.

Химические свойства воды зависят от физической природы ее атомов, а также способов их объединения в молекулу и последующей группировки образовавшихся молекул. Так как она постоянно контактирует с различными веществами, вода является раствором с очень сложным составом. Более того, она проявляется себя как прекрасный растворитель, так как она способна растворить и жидкости, и твердые тела, и газы.

Особенно хорошо свойства такого растворителя проявляют себя в морской воде, так как она может растворить практически все вещества. Примерно семьдесят элементов периодической системы можно обнаружить в ее составе. В морской и океанской воде можно обнаружить даже редкие радиоактивные элементы. Наиболее часто встречаемые вещества в составе воды – это хлор, натрий, сера, калий, магний, кальций, стронций, бром, углерод и бор.

На сегодняшний день исследователи раскрывают все более сложные и тонкие механизмы организации водной массы. Ее считают наиболее трудным соединением из всех веществ, известных физикам и химикам. По химическому составу вода может и не различаться, но при этом она будет иметь различное влияние на организм человека, так как формировалась она в определенных условиях.

Химические свойства воды также зависят о ее молекулярной структуры. В частности, молекула воды состоит из трех атомов, которые сформированы в виде равнобедренного треугольника. В его вершине находится атом кислорода, тогда как в основании лежат два атома водорода. При этом валентный угол соединения НОН равняется 104,31°.

Видео: № 195. Неорганическая химия. Тема 23. Вода. Часть 1. Физические свойства и применение воды

Есть также некоторые физические и химические свойства воды, которые идут вразрез с принципами таблицы Менделеева. В частности, наиболее высокими характеристиками у воды являются те, которые по сути своей должны быть гораздо ниже. Это касается температуры замерзания и кипения, теплоты плавления и парообразования.

Температура замерзания и кипения у гидридных элементов кислородной подгруппы по мере облегчения соединения снижается. Если бы такая закономерность действовала на воду, то она закипала бы при глубоко отрицательном температурном значении, при -70°С, а замерзала бы при -90°С. Это, в свою очередь, спровоцировало бы отсутствие воды на Земле, так как она не смогла бы содержаться ни в жидком, ни в твердом состоянии. Единственно возможный вариант – это газообразное состояние.

Касательно теплоты парообразования можно сказать, что для испарения воды, нагретой до 100°С, необходимо в 6 раз больше тепла, чем для нагрева аналогичной массы воды до 80°С.

С каждой минутой миллион тонн воды в гидросфере испаряется от солнечного тепла. В результате такого воздействия в атмосфере постоянно содержится огромное количество теплоты, которое эквивалентно тому, что выработали бы 40 тысяч мощнейших электростанций.

Видео: Свойства воды

Такие уникальные физические и химические свойства воды позволяют широко использовать ее в производственной деятельности. В частности, на металлургических производствах в большинстве своем используется кипяток для охлаждения. Такой, казалось бы, парадоксальный поступок объясняется тем, что охлаждение происходит за счет теплоты парообразования. При этом отпадает необходимость в сооружении лишних градирен.

Конечно, кипяток в качестве охладителя можно использовать только на тех объектах, где температура нагрева превышает показатель в 100°С.

Уникальные физико-химические свойства воды позволяют использовать ее в сельском хозяйстве, и не только для полива растений. К примеру, когда поздней весной случаются внезапные заморозки, угрожающие цветущим деревьям, садоводы проводят так называемое дождевание сада. Пелена мелких брызг окутывает собой мерзнущие деревья. Также капли воды покрывают сами цветы. Затем она быстро превращается в лед и укрывает собой цветы, отдавая им свое тепло.

Как видим, вода, химические свойства которой еще не изучены в полной мере, – это уникальнейшее соединение, которое поддерживает все живое на планете и является неотъемлемой частью человеческого быта.