Вода – головна умова життя на Землі. Земна поверхня більше ніж на дві третини складається з океанів, морів, річок і озер. Об'єм води в Світовому океані в десять разів перевищує обсяг всій суші.

Земля - острів у Світовому океані

Нашу планету можна вважати океаном, в якому континенти фактично є лише величезними островами, саме з-за цього з навколоземної орбіти Земля здається зелено-блакитний, під колір океану.

Кожна жива істота на нашій планеті складається з води, наприклад медуза містить 95%, а людський організм містить 65% води. Недолік цієї субстанції всього в 1% від ваги тіла викликає відчуття спраги. Якщо організм втрачає 10% вологи, це може привести до його загибелі. Майже всі хімічні реакції відбуваються у водному середовищі. Випаровуючись, вода регулює температуру мешканців суші. Якщо б людина не пітнів, то після години посиленої роботи температура його тіла зросла до 46 про С.

Динаміка води

Водне середовище перебуває у постійному русі: вона випаровується з відкритих водойм, збирається в хмари, випадає у вигляді дощу або снігу і потім струмками, річками і потоками тече до моря. Волога просочується в ґрунт, накопичується і знову виходить на поверхню, де поповнює водойми. Велика частина води існує у вигляді пари в атмосфері, у твердому стані - у вигляді величезних шарів снігу та криги в горах і в полярних областях. Приблизно двадцяту частину дощової води вживається безпосередньо живими організмами. Природна вода не буває абсолютно чистою, максимально чистою вважається дощова, але і в ній присутні деякі домішки, захоплені з повітря.


На малюнку видно, з яких атомів складається молекула води і як ділиться по своїй природі.

Структура води

На які атоми ділиться молекула води - знає в наш час будь-який школяр.
Кожна молекула цієї речовини побудована із одного атома кисню і двох атомів водню. Це будова з трьох елементів, як би притиснутих один до одного. В середині атом кисню (хімічний символ - О), по обидві сторони приставлені два атома водню (Н) – це атоми, на які діляться молекули води. Біля атома кисню формуються негативні заряди, а навколо атомів водню - позитивні. Знаючи, на які атоми ділиться молекула води, фізика визначає, що її молекула – диполь. Цим пояснюються всі її фізичні властивості. Дистанції між ядрами атомів О, Н - близько 0.1 нм, а між атомами водню - близько 015 нм. По суті, вода - це оксид водню, головна речовина на Землі. У 1783 році відомий хімік Лавуазьє вперше добув водень з води, ніж показав, на які атоми ділиться молекула води (формула – Н 2 Про). Звідси і її молекулярна маса – 18 г/моль, яка складається із суми присутніх в молекулі атомних мас кисню і водню. Структурна формула показує, на які атоми ділиться молекула води.

Фізика про воді

Вода являє собою рідину, яка не має ні запаху, ні смаку, ні кольору, що володіє наступними властивостями:

щільність води – 1 г/см 3 ;

градус замерзання – 0 про З (лід);

градус закипання – 100 про З (пар).

На які атоми ділиться молекула води у фізиці, можна подивитися на наступному малюнку. При кипінні водневі зв'язки розриваються, і рідина переходить в стан пари. При зменшенні температури від 100 про З до 398 про Із обсяг її постійно зменшується. Але при подальшому проходженні нижньої межі відбувається зворотний процес. Частина об'єму води при 398 про Має більшою масою, ніж при 0 про З, з-за цього лід і тримається на її поверхні.
Крім цього, вода має найбільший поверхневий натяг порівняно з іншими рідкими речовинами, включаючи ртуть. Під поверхнею молекули води мають сильне тяжіння між собою. Але ці молекули не притягують молекули повітря над ними, вони притягуються тільки між собою. Це поверхневий натяг створює ефект плівки на воді. Така властивість використовують деякі комахи, здатні ходити по поверхні, не занурюючись. Їх тіла дуже легкі, а поверхневий натяг не дає їм провалюватися під воду. Утворення крижаних бурульок відбувається також із-за цієї властивості води і тяжіння між її молекулами. Коли рідина перетворюється в пар, тобто газоподібна речовина, поверхневе натяг зникає.

Хімічні властивості води

Вода - досить реакційний речовина. Її хімічні властивості залежать від того, які атоми ділиться молекула води. Рідина розпадається на водень і кисень під дією електричного струму. Відбувається реакція, в якій вона виступає і окислювачем, і відновником. Молекула води подібна до дуже сильного атомному магніту і може зв'язуватися практично з усім, що може приєднуватися. Під її дією спостерігається гідроліз солей з отриманням слабкого електроліту.

Вода вступає в реакцію з більшістю основних оксидів. Реагує з багатьма металами, наприклад з натрієм, калієм і при нагріванні з залізом, при цьому спостерігається виділення водню: 2Na + 2H 2 O = H 2 + 2NaOH;
2K + 2H 2 O = H 2 + 2KOH;
3 fe + 4H 2 O = 4H 2 + Fe 3 O 4 . Неметали не такі активні, як метали, але все ж взаємодіють з водою, при сильному нагріванні: C + H 2 O = H 2 + CO; CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 . Взаємодіє з багатьма оксидами неметалів. При цьому відбуваються реакції з'єднання, утворюючи кислоти.
Виходить при горінні водню в кисні з утворенням водяної пари: 2Н 2 + Про 2 = 2Н 2 О, причому ця реакція відбувається миттєво при температурі 700 про C.

Принцип розчинення у воді

У водному середовищі можуть розчинитися багато речовини, різні за своїм агрегатним станом. Вони поділяються на наступні види:

розчинні;

погано розчинні;

майже нерозчинні.

У чому полягає принцип розчинення? Враховуючи те, на які атоми ділиться молекула води, можна пояснити її здатність притягувати молекули різних речовин. При взаємодії з нею іони солі будуть притягатися зарядженими іонами молекули води. При цьому виділяється або поглинається тепло. Іони розчиненого у воді речовини утримують певне число молекул води, утворюючи при цьому гідратну оболонку. Іони стають гидратированними, а такі кристали іменуються кристалогідрату.

Функціональність води

Функції водної субстанції у житті мешканців нашої планети важко переоцінити, адже все живе не тільки з неї складається, але і постійно підтримує своє існування тільки завдяки цій речовині.

Метаболізм. Вода виступає полярним розчинником, кращою середовищем для всіх відбуваються в живому організмі реакцій. Речовини, здатні розчинятися в ній, називаються гідрофільними, а нерозчинні - гідрофобними.

Транспорт. Внутрішні молекули клітини постійно переміщуються з однієї клітини в іншу. Вода є найважливішим трансфером у внутрішньому середовищі будь-яких організмів.

Терморегуляція. Вода рівномірно розподіляє тепло і холод, регулюючи температуру всередині організму, наприклад викликаючи потовиділення у тварин, тим самим охолоджує організм.

Біологічна цінність води полягає в тому, що вона бере участь в багатьох хімічних реакціях організму.

Механічна функція. Властивість води не стискатися важливо для збереження форми органів і тканин.

Незвичайні властивості води

Не існує на Землі речовини більш важливого для всього живого, ніж проста вода. Мінлива щільність, висока теплоємність і велике поверхневе натягнення, її здатність до пам'яті — все це аномальні властивості такої субстанції, як вода. Спостереження і досліди доводять, що водна субстанція володіє здатністю вбирати властивості матеріалів, які одного разу в ній розчинилися, і зберігати ці властивості, навіть після повного видалення цих матеріалів. На цьому побудовані основні принципи гомеопатичної медицини. І ще один незаперечний і в той же час незрозумілий факт з точки зору науки – унікальні цілющі властивості Водохресної води, що містить величезну енергію. Всі ці загадки все ще належить розгадувати сучасним і майбутнім вченим.