Химическое уравнение воды. Физические свойства воды. Кислотно-щелочное равновесие воды

Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода (H 2 O). Схематично строение молекулы воды можно изобразить так:

Молекула воды является так называемой полярной молекулой, потому что ее положительный и отрицательный заряды не распределены равномерно вокруг какого-то центра, а размещены асимметрично, образуя положительный и отрицательный полюсы. Рисунок показывает в чрезвычайно упрощенном виде, как присоединены два атома водорода к одному атому кислорода, образуя молекулу воды.

Угол отмеченный на рисунке и расстояние между атомами зависит от агрегатного состояния воды (подразумеваются равновесные параметры, т.к. имеют место постоянные колебания). Так в парообразном состоянии угол равен 104° 40", расстояние O-H - 0,096 нм; во льду угол - 109° 30", расстояние O-H - 0,099 нм. Различие параметром молекулы в парообразном (свободном) состоянии и во льду вызвано влиянием соседних молекул. Также влиянию подвержены и молекулы в жидкой фазе, в которой помимо влияния соседних молекул воды существует сильное влияние растворенных ионов других веществ.

История определения состава молекулы воды

Весной 1783 г., Канендиш в своей кембриджской лаборатории работал с недавно открытым "жизненным воздухом" - так в то время называли кислород, и "горючим воздухом" (так называли водород). Он смешивал один объем "жизненного воздуха" с двумя объемами "горючего воздуха" и пропускал через смесь электрический разряд. Смесь вспыхивала, и стенки колбы покрывались капельками жидкости. Исследуя жидкость, ученый пришел к выводу, что это чистая вода. Ранее подобное явление описал французский химик Пьер Макер: он ввел в пламя "горючего воздуха" фарфоровое блюдце, на котором образовались капельки жидкости. Каково же было удивление Макера, когда он исследовал образовавшуюся жидкость, и обнаружил что это вода. Получался какой-то парадокс: вода, гасящая огонь, сама образуется при горении. Как мы теперь понимаем, происходил синтез воды из кислорода и водорода:

H 2 + O 2 → 2H 2 O + 136,74 ккал.

В обычных условиях эта реакция не идет, и чтобы водород стал активен, нужно повысить температуру смеси например с помощью электрической искры, как в опытах Кавендиша. Генри Кавендиш располагал достаточными данными, чтобы установить, в каких пропорциях входит кислород и водород в состав воды. Но он этого не сделал. Возможно, ему помешала глубокая вера в теорию флогистона, в рамках которой он пытался интерпретировать свои эксперименты.

Весть об опытах Кавендиша достигла Парижа в июне того же года. Лавуазье сразу же повторил эти опыты, затем провел целую серию подобных экспериментов и через несколько месяцев 12 ноября 1783 г. в день святого Мартина доложил результаты исследований на традиционном собрании Французской академии наук. Любопытно название его доклада, характерное для всей той несуетливой педантичной эпохи великих открытий естествознания: "О природе воды и экспериментах, по-видимому, подтверждающих, что это вещество не является, строго говоря, элементом, а может быть разложено и образовано вновь". Доклад был встречен горячими возражениями - данные Лавуазье явно противоречили уважаемой и популярной в то время теории флогистона. Он сделал правильный вывод, что вода образуется при соединении "горючего газа" с кислородом и содержит (по массе) 15% первого и 85% второго (современные данные - 11,19% и 88,81%).

Через два года Лавуазье вновь вернулся к опытам с водой. Академия наук поставила перед Лавуазье практическую задачу - найти дешевый способ получения водорода как самого легкого газа для нужд нарождающегося воздухоплавания. Лавуазье привлек к работе военного инженера, математика и химика Жана Мёнье. В качестве исходного вещества они выбрали воду - вряд ли можно было отыскать сырье дешевле. Зная, что вода - это соединение водорода с кислородом, они пытались найти способ отнять от нее кислород. Для этой цели годились различные восстановители, наиболее же доступным было металлическое железо. Из реторты-кипятильника водяные пары поступали в раскаленный докрасна на жаровне ружейный ствол с железными опилками. При температуре красного каления (800 °С) железо вступает в реакцию с водяным паром, и выделяется водород:

3Fe + 4H 2 O → Fe 3 O 4 + 4H 2

Образовавшийся при этом водород собирался, а не прореагировавшие водяные пары конденсировались в холодильнике и отделялись в виде конденсата от водорода. Из каждых 100 гран воды получалось 15 гран водорода и 85 гран кислорода (1гран = 62,2мг). Эта работа имела и важное теоретическое значение. Она подтвердила ранее сделанные выводы (из опыта по сжиганию водорода в кислороде под колоколом), что вода содержит 15% водорода и 85% кислорода (современные данные - 11,19% и 88,81%).

Исходя из того, что "горючий воздух" участвует в образовании воды, французский химик Гитон де Морво в 1787 г. предложил назвать его hydrogene (от слов гидро- вода и геннао-рождаю). Русское слово "водород", т.е. "рождающий воду", является точным переводом латинского названия.

Жозеф Луи Гей-Люссак и Александр Гумбольдт, проведя совместные опыты в 1805 году, впервые установили, что для образования воды необходимы два объема водорода и один объем кислорода. Подобные мысли были высказаны и итальянским ученым Амедео Авогадро. В 1842 г. Жан Батист Дюма установил весовое соотношение водород и кислорода в воде как 2:16.

Однако в силу того что с атомными массами элементов в первой половине XIX века было много неразберихи и эта обстановка еще больше осложнилась в связи с введением понятия "эквивалентный вес", то долгое время формула воды записывалась в самых различных вариантах: то как HO, то как H 2 O и даже H 2 O 2 . Об этом писал Д.И. Менделеев: "В 50-х годах одни принимали O=8, другие O=16, если H=1. Вода для первых была HO, перекись водорода HO 2 , для вторых, как ныне, вода H 2 O, перекись водорода H 2 O 2 или HO. Смута, сбивчивость господствовали...".

После Международного конгресса химиков в Карлсруэ, состоявшегося в 1860 году, удалось внести ясность в некоторые вопросы, сыгравшие заметную роль в дальнейшем развитии атомно-молекулярной теории, а следовательно, и в правильном толковании атомарного состава воды. Была установлена единая химическая символика.

Экспериментальные исследования, выполненные в XIX веке весовыми и объемными методами, в конце концов убедительно показали, что вода как химическое соединение может быть выражена формулой H 2 O.

Как уже известно, молекула воды довольно "однобока" - оба атома водорода примыкают к кислороду с одной стороны. Интересно, что эта чрезвычайно важная особенность молекулы воды была установлена чисто умозрительно задолго до эпохи спектроскопических исследований английским профессором Д. Берналом. Он исходил из того, что вода обладает весьма сильным электрическим моментом (в то время, в 1932 г., это было известно). Проще всего, конечно, молекулу воды "сконструировать", расположив все входящие в нее атомы по прямой линия, т.е. H-O-H. "Однако, - пишет Бернал, - водяная молекула подобным образом построена быть не может, ибо при такой структуре молекула, содержащая два положительных атома водорода и отрицательный атом кислорода, была бы электрически нейтральной, не обладала бы определенной направленностью… электрический момент может быть только, если оба атома водорода примыкают к кислороду с одной и той же стороны".

Основное вещество, которое позволяет существовать жизни на планете – это вода. Она необходима в любом состоянии. Изучение свойств жидкости привело к образованию целой науки – гидрологии. Предмет изучения большинства ученых – это физические и химические свойства . Они понимают под этими свойствами: критические температуры, кристаллическую решетку, примеси и другие индивидуальные особенности химического соединения.

Вконтакте

Изучение

Формула воды известна каждому школьнику. Это три простых знака, но содержатся они в 75% от общей массы всего на планете.

Н2О – это два атома и один — . Структура молекулы имеет эмпирическую форму, поэтому свойства жидкости такие многообразные, несмотря на простой состав. Каждая из молекул находится в окружении соседей. Они связаны одной кристаллической решеткой.

Простота строения позволяет жидкости существовать в нескольких агрегатных состояниях. Ни одно вещество на планете не может этим похвастаться. Н2О очень подвижна, она уступает в этом свойстве лишь воздуху. Каждый осведомлен о круговороте воды, о том, что после испарения ее с поверхности земли, где-то далеко проходит дождь или снег. Климат регулируется именно благодаря свойствам жидкости, которая может отдавать тепло, а сама при этом практически не изменяет свою температуру.

Физические свойства

Н2О и ее свойства зависят от многих ключевых факторов. Основные из них:

• Кристаллическая решетка. Строение воды, а точнее ее кристаллической решетки, обусловлено агрегатным состоянием. Она имеет рыхлое, но очень прочное строение. Снежинки показывают решетку в твердом состоянии, а вот в привычном – жидком, у воды нет четкости в строении кристаллов, они подвижны и изменчивы.
• Строение молекулы – шар. Но влияние земного притяжения заставляет воду принимать форму сосуда, в котором находится. В космосе она будет геометрически правильной формы.
• Реагирует вода с другими веществами, в том числе с теми, кто обладает неразделенными электронными парами, среди них спирт и аммиак.
• Обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью , быстро нагревается и долго не остывает.
• Еще со школы известно, что температура кипения — 100 градусов Цельсия. В жидкости появляются кристаллы при понижении до +4 градусов, а вот лед образуется при еще большем снижении. Температура кипения зависит от давления, в которое поместить Н2О. Есть эксперимент, при котором температура химического соединения достигает 300 градусов, при этом жидкость не кипит, а плавит свинец.
• Еще одним важным свойством является поверхностное натяжение. Формула воды позволяет ему быть очень прочным. Ученые выяснили, чтобы разорвать его потребуется сила с массой больше 100 тонн.

Интересно! Н2О, очищенная от примесей (дистиллированная), не может проводить ток. Это свойство оксида водорода появляется лишь при наличии растворенных в нем солей.

Другие особенности

Лед – это уникальное состояние, которое свойственно оксиду водорода. Он образует рыхлые связи, которые легко деформируются. Кроме того, расстояние между частицами значительно увеличивается, делая плотность льда намного ниже жидкости. Это позволяет водоемам не промерзать полностью в зимний период, сохраняя жизнь под слоем льда. Ледники – большой запас пресной воды.

Интересно! У Н2О есть уникальное состояние, которое называется явлением тройной точки. Это когда она находится сразу в трех своих состояниях. Возможно это условие, лишь при температуре 0,01 градус и давлении 610 Па.

Химические свойства

Основные химические свойства :

• Разделяют воду по жесткости, от мягкой и средней — до жесткой. Этот показатель зависит от содержания солей магния и калия в растворе. Есть также такие , которые находятся в жидкости постоянно, а от некоторых можно избавиться кипячением.
• Окисление и восстановление. Н2О влияет на процессы, изучаемые в химии, происходящие с другими веществами: одни она растворяет, с другими вступает в реакцию. Исход любого эксперимента зависит от правильного выбора условий, при которых он проходит.
• Влияние на биохимические процессы. Вода основная часть любой клетки , в ней как в среде, происходят все реакции в организме.
• В жидком состоянии впитывает в себя газы, которые неактивны. Их молекулы располагаются между молекулами Н2О внутри полостей. Так образуются клатраты.
• При помощи оксида водорода образуются новые вещества, которые не связаны с окислительно-восстановительным процессом. Речь идет о щелочах, кислотах и основаниях.
• Еще одна характеристика воды — это способность образовывать кристаллогидраты. Оксид водорода при этом остается в неизменном виде. Среди обычных гидратов можно выделить медный купорос.
• Если через соединение пропустить электрический ток, то можно разложить молекулу на газы.

Важность для человека

Очень давно люди поняли неоценимое значение жидкости для всего живого и планеты в целом. Без нее человек не может прожить и недели. Какого же полезное действие от этого самого распространенного на Земле вещества?

• Самое главное применение — это наличие в организме, в клетках, где проходят все важнейшие реакции.
• Образование водородных связей благоприятно сказывается на живых существах, ведь при изменении температуры жидкость в теле не замерзает.
• Человек давно применяет Н2О в бытовых нуждах, кроме приготовления пищи, это: стирка, уборка, купание.
• Ни один промышленный завод не может работать без жидкости.
• Н2О – источник жизни и здоровья , она является лекарством.
• Растения используют ее на всех этапах своего развития и жизни. С ее помощью они производят кислород, такой необходимый для жизни живых существ, газ.

Кроме самых очевидных полезных свойств, их имеется еще очень много.

Важность воды для человека

Критическая температура

У Н2О, как и у всех веществ, есть температура, которая называется критической . Критическая температура воды определяется методом ее нагрева. До 374 градусов по Цельсию жидкость называют паром, она еще может превратиться обратно в привычное жидкое состояние, при определенном давлении. Когда температура вышей этой критической отметки, то вода как химический элемент, превращается в газ безвозвратно.

Применение в химии

Большой интерес у химиков Н2О вызывает благодаря основному своему свойству – умению растворять. Часто ученые ею очищают вещества, чем создают благоприятные условия для проведения экспериментов. Во многих случаях она является средой, в которой можно провести опытные испытания. Кроме того, Н2О сама участвует в химических процессах, влияя на тот или иной химический эксперимент. Она соединяется с неметаллическими и металлическими веществами.

Три состояния

Вода предстает перед людьми в трех состояниях, называемых агрегатными. Это жидкость, лед и газ. Вещество одно и то же по составу, но разное по свойствам. У

мение перевоплощаться – очень важная характеристика воды для всей планеты, таким образом, происходит ее круговорот.

Сравнивая все три состояния, человек чаще видит химическое соединение все же в жидком виде. Вода не имеет вкуса и запаха, а то, что ощущается в ней, это из-за наличия примесей, растворенных в ней веществ.

Основные свойства воды в жидком состоянии — это: огромная сила, позволяющая точить камни и рушить скалы, а также возможность принимать любую форму.

Мелкие частицы при замерзании сокращают скорость своего движения и увеличивают дистанцию, поэтому структура льда пористая и по плотности ниже жидкости. Лед применяется в холодильных установках, для различных бытовых и промышленных целей. В природе лед несет лишь разрушения, выпадая в виде града или лавины.

Газ – еще одно состояние, который образуется, когда не достигается критическая температура воды. Обычно при температуре больше 100 градусов, или испаряясь с поверхности. В природе это облака, туманы и испарения. Большую роль искусственное газообразование сыграло в техническом прогрессе в 19 веке, когда были изобретены паровые двигатели.

Количество вещества в природе

75% — такая цифра покажется огромной, но это вся вода на планете, даже та, которая находится в разных агрегатных состояниях, в живых существах и органических соединениях. Если же учесть лишь жидкое, то есть воду, находящуюся в морях и океанах, а также в твердую – в ледниках, то процент становится 70,8%.

Распределение процентного содержания примерно такое:

• моря и океаны – 74,8%
• Н2О пресных источников, распределенная неравномерно по планете, в ледниках составляет — 3,4%, а в озерах, болотах и реках лишь 1,1%.
• На подземные источники приходится примерно 20,7% от всего количества.

Характеристика тяжелой воды

Природное вещество – водород встречается в виде трех изотопов , в таком же количестве форм есть и кислород. Это позволяет выделять кроме обычной питьевой воды еще дейтериевую и тритиевую.

Дейтериевая имеет самую устойчивую форму, она встречается во всех природных источниках, но в очень малом количестве. Жидкость с такой формулой обладает рядом отличий от простой и легкой. Так, образование кристаллов в ней начинается уже при температуре 3,82 градуса. А вот температура кипения немного выше — 101,42 градуса Цельсия. У нее больше плотность и способность к растворению веществ значительно снижена. Кроме того, ее обозначают другой формулой (D2O).

Живые системы реагируют на такое химическое соединение плохо. Лишь некоторые виды бактерий смогли в нем приспособиться к жизни. Рыбы и вовсе не выдержали такого эксперимента. В организме человека, дейтерий может находиться несколько недель, а после выводится, не причиняя вреда.

Важно! Пить дейтериевую воду – нельзя!

Уникальные свойства воды. – просто.

Вывод

Широкое применение тяжелая вода нашла в ядерной и атомной промышленности, а обычная — в повсеместном.

Вода является основой жизни на нашей планете. Однако что мы знаем о ней? Эту субстанцию с простой химической формулой изучать можно до бесконечности. Во всей многовековой истории существования человечества вода занимала главенствующее место. Именно поэтому, устремляясь в просторы Вселенной, ученые пытаются отыскать на других планетах источники воды, которые стали бы свидетельством биологической жизни. К сожалению, такие попытки до сих пор остаются тщетными. Несмотря на многочисленные исследования и открытия, мы так и не доказали существования других цивилизаций, которые возможно во много раз превосходят нас в своем развитии.

Вода - основа нашего существования

Редко кто из нас задается вопросом: «Что такое вода?» А ведь без нее жизнь человека просто невозможна. Наука утверждает, что шестимесячный человеческий эмбрион на 97% состоит из воды, при рождении ее количество снижается до 92%, организм

подростка содержит 80% этого вещества, во взрослом возрасте эти показатели составляют 70%, а в пожилом - всего 60%. В этом просматривается некая закономерность, которая позволяет нам приходить в этот мир молодыми и полными сил и уходить из него, дожив до глубокой старости. Можно придерживаться всевозможных диет, полностью отказаться от мяса, хлеба и молочных продуктов, но исключить из рациона воду невозможно. При сильной жажде объем воды в организме снижается на 5-8%, при этом у человека наблюдаются галлюцинации, нарушается функция глотания, расстраивается зрение и слух, наступает обморок. Более серьезный недостаток жидкости может стоить здоровья и даже жизни. Значение воды для человека настолько велико, что мы уже не представляем своей жизни без этой многофункциональной субстанции. И многие из нас воспринимают ее наличие как должное, забывая при этом бережно относиться к этому живительному и целебному источнику. Вода - это универсальный растворитель для всех питательных и минеральных веществ, а также аминокислот и витаминов. Она способна регулировать температуру нашего тела, выводить из организма продукты жизнедеятельности и различные токсические компоненты. Именно с помощью воды наши мышцы выполняют свою основную функцию - сократительную. Не зря диета спортсменов всегда содержит повышенное количество жидкости. Что такое вода в нашей обыденной жизни? Это один из основных и незаменимых продуктов питания. Каждое утро у нас начинается с чашечки ароматного кофе или свежезаваренного чая, которые без воды приготовить просто невозможно, как и большинство любимых блюд. Ученые доказали, что для сохранения здоровья человек должен в сутки потреблять до 2,5 литров жидкости - это обеспечит ему хорошее самочувствие, активизирует умственную деятельность и придаст сил.

Откуда берется вода?

Наша планета содержит около 1500 млн км 3 воды, из которых только 10% составляет пресная вода. Множество источников располагается под земной корой на различной глубине - это позволяет разделить их на подземные и

В недрах земли такие бассейны имеют форму своеобразных сосудов, которые окружены твердыми породами и содержат воду под высоким давлением. Резервуары, расположенные на глубине в несколько метров, широко используются в качестве основы для колодцев. Однако такая вода постоянно контактирует с верхним рыхлым слоем почвы, что делает ее загрязненной и не всегда пригодной для хозяйственных нужд. Ледники Антарктиды, находящиеся в Гренландии, являются огромными источниками пресной воды. Кроме этого, большую роль в нашей жизни играют атмосферные осадки, которые образовываются благодаря испарениям естественных источников. А сколько мы ежегодно получаем пресной воды из Мирового океана с помощью различных физических и химических методов? Следует отметить, что чаще всего для своих нужд человек использует воду из озер и рек. Один только Байкал чего стоит! Ведь это самое чистое и крупное природное водохранилище, расположенное на просторах России. Такие резервуары не имеют ценности и являются настойщим чудом света. Более 6000 км 3 воды находится в живых организмах, в том числе и в растениях. Таким образом, природные ресурсы воды распределяются по всей нашей планете. Человек постоянно обменивается жидкостью с природой: через пот, мочу и выделение капелек жидкости с дыханием. Однако мало кто задается вопросом: «А что будет, если такой взаимный обмен прекратится?» В этом случае наступит дегидратация - процесс Мы начнем ощущать слабость, у нас участится сердцебиение, появится одышка и головокружение. В результате этого могут наступить в нервной и сердечно-сосудистой системах, которые приведут к гибели нашего организма.

Если взглянуть на Землю из космоса, можно поразиться тому, как необоснованно назвали это небесное тело. Наиболее подходящее для него название - Вода. Ведь не просто так астронавты сравнили планету с голубым шариком, так как ультрамарин способен подавлять все цвета, которые присущи земной поверхности.

Океан является праматерью всех живых организмов, и многие ученые настаивают на том, что первая жизнь могла зародиться именно в водной среде. В сравнительно небольшом и замкнутом водоеме могли накапливаться определенные органические вещества, которые попадали туда с помощью впадающих вод. Затем такие соединения концентрировались на внутренней поверхности слоистого минерала, который мог выступать катализатором реакций. Впоследствии зарождалась новая неизведанная жизнь, которую людям еще предстояло изучить. На сегодняшний день вода в природе считается наиболее распространенным веществом, поскольку более 70% общей площади земной поверхности занято естественными водоемами и только около 30% составляет суша. Вода настолько многофункциональна, что люди научились использовать ее практически во всех областях своей жизни. Все мы любим понежиться на теплом песочке возле моря и с нетерпением ждем должгожданный отпуск, чтобы снова вернуться в нежные объятия игривых и ласковых морских волн.

Классы природной воды

Вода бывает:

Пресной - 2,5%;

Соленой - 97,5%;

В виде рассолов.

Учитывая то, что примерно 75% воды находится в замороженном состоянии на полярных шапках и ледниках, под землей находится около 24% грунтовых вод, а в почве рассредоточено 0,5% влаги, получается, что самым дешевым и доступным источником воды для нас являются озера, реки и другие наземные водоемы. Страшно подумать, что они составляют только около 0,01% от мировых водных запасов. Поэтому на вопрос «что такое вода?» можно смело отвечать - это самое драгоценное сокровище нашей планеты.

Особенности воды

Химическая формула воды достаточно проста - это соединение атома кислорода с двумя Казалось бы, что может быть проще, однако нет субстанции более загадочной. Вода является единственным веществом, которое способно в природе существовать в трех агрегатных состояниях: газообразном, твердом и жидком, в зависимости от давления и температуры. Данная жидкость имеет огромное значение для возникновения и поддержания жизненных процессов на Земле, а также для формирования климата и рельефа.

Вода является самым подвижным веществом после воздуха. Она постоянно движется, совершая перемещения на очень большие расстояния. При воздействии солнечного тепла происходит с поверхности растений, почвы, рек, водоемов и морей. При этом образуется водяной пар, который собирается в облака и переносится ветром, после чего выпадает над различными материками в виде снега или дождя. Следует отметить, что вода способна отдавать тепло без заметного понижения своей температуры, тем самым регулируя климат. Молекулярная формула воды указывает, что это вещество имеет простую структуру, однако до сих пор оно считается малоисследованным, поскольку существует еще много неизученных странностей данной субстанции, которые, возможно, и способствуют поддержанию жизни на Земле.

Физические свойства воды

Вода, или является химическим веществом, имеет вид бесцветной жидкости, которая не обладает ни запахом, ни вкусом. В нормальных условиях H2O (вода) сохраняется в жидком агрегатном состоянии, в то время как аналогичные соединения водорода являются газами. Все это можно объяснить особыми характеристиками атомов, слагающих молекулы, и присутствием между ними связей.

Капля воды состоит из молекул, которые притягиваются противоположными полюсами, образуя тем самым полярные связи, разорвать которые без усилий невозможно. Каждая молекула в своем составе содержит ион водорода, который настолько мал, что может проникать сквозь оболочку отрицательного атома кислорода, находящегося в соседней молекуле. В результате этого образуется водородная связь. Схема воды показывает, что каждая молекула имеет прочную связь с четырьмя соседними молекулами, две из которых образуются атомами кислорода, а другие две - атомами водорода. Кроме этого, вода имеет высокое в этом свойстве она уступает лишь ртути. Относительная вязкость H2О обуславливается тем, что соединения водородов не дают возможности молекулам двигаться с различными скоростями. По этим же причинам вода считается отличным растворителем, поскольку каждую молекулу растворяемого вещества сразу же окружают молекулы воды, причем в большом количестве. При этом положительно заряженные молекулярные участки полярного вещества притягивают кислородные атомы, а отрицательно заряженные - водородные.

С чем вода вступает в реакцию?

Это следующие вещества:

Активные металлы (кальций, калий, натрий, барий и многое другое);

Галогены (хлор, фтор) и межгалоидные соединения;

Ангидриды неорганических и карбоновых кислот;

Активные металлорганические соединения;

Карбиды, нитриды, фосфиды, силициды, гидриды активных металлов;

Силаны, бораны;

Недокись углерода;

Фториды благородных газов.

Что происходит при нагревании?

Вода реагирует:

С магнием, железом;

С метаном, углем;

С алкилгалогенидами.

Что происходит в присутствии катализатора?

Вода реагирует:

С алкенами;

С ацетиленом;

С нитрилами;

С амидами;

С эфирами карбоновых кислот.

Плотность воды

Формула плотности воды напоминает параболу с конкретной вершиной при температуре 3,98 градусов. При таких показателях плотность этого химического вещества равна 1000 кг/м 3 . В водоеме на плотность воды влияют такие факторы, как температура, минерализация, наличие солей и давление верхних слоев. Наукой доказано, что чем выше температура, тем больше объем вещества и ниже его плотность. Таким же свойством обладает вода, однако в интервале от 0 о С до 4 о С оно не выполняется, поскольку с повышением температуры объем начинает сокращаться. Если в воде отсутствуют растворенные газы, ее возможно охладить до температуры -70 о С, при этом она не преобразуется в лед. Таким же образом можно довести эту субстанцию до температуры 150 о С и она не закипит. Несмотря на то что формула воды очень незатейлива, ее свойства уже многие тысячелетия заставляют людей преклоняться перед этой могущественной стихией.

Польза воды для здоровья

Из воды состоят все ткани человеческого организма: мышцы, кости, легкие, сердце,

почки, печень, кожа и жировая ткань. Больше всего жидкости, а именно 99%, содержит стекловидное глазное тело, а меньше всего, примерно 0,2%, зубная эмаль. Богат на содержание воды и головной мозг, поскольку без этой субстанции мы не сможем мыслить и формировать информацию. Любые биохимические реакции, происходящие в организме, могут оптимально протекать только при достаточном поступлении воды, в противном же случае в тканях и клетках будут скапливаться конечные продукты обмена веществ, которые приведут к развитию многих серьезных заболеваний. Чтобы этого избежать, необходимо соблюдать правильное потребление воды.

Роль воды в организме

Вода способствует:

Транспортировке в различные органы и ткани полезных веществ, микроэлементов и кислорода;

Выведению шлаков, токсинов и солей;

Нормализации теплообмена;

Регуляции кроветворения и артериального давления;

Смазыванию суставов и мышц.

Симптомы обезвоживания

При обезвоживании наблюдаются такие явления:

Сонливость, слабость;

Сухость во рту, одышка;

Повышение температуры, головная боль;

Нарушение логического мышления, обмороки;

Спазмы мышц;

Галлюцинации;

Притупление зрения и слуха;

Образование холестериновых бляшек, ухудшение кровотока;

Боль в суставах.

Возможные заболевания при обезвоживании и норма воды

Могут развиться следующие болезни:

Изжога, гастрит, запоры;

Образование камней в желчном пузыре;

Ожирение.

Ежедневно рекомендуется выпивать до 2,5 литров жидкости, в том числе содержащейся в жидкой пище. Если человек курит, ест мясо, употребляет алкоголь и кофе, ему следует увеличить суточную норму воды, поскольку эти наклонности способствуют усилению дегидратации. После хорошего ночного отдыха все жизненные процессы в нашем теле набирают силу, именно поэтому следует поддержать свой организм и создать для него дополнительный водный резерв. Днем, когда у нас наблюдается пик активности, принимать жидкость лучше небольшими порциями, чтобы не перегрузить внутренние системы и органы. Вечером же стоит снять все ограничения и пить столько, сколько хочется, естественно, если отсутствуют проблемы со здоровьем.

Стоит ли запивать пищу?

Суточная норма воды должна распределяться равномерно, особенно полезно выпивать немного жидкости перед едой, чтобы нормализовать обменно-очистительные процессы, а также понизить концентрацию крови и уровень холестерина. Врачи не рекомендуют запивать пищу, поскольку в этом случае желудочный сок разбавляется, и процесс переваривания пищи замедляется. Недостаток воды в организме может привести к стрессу, в результате чего в мозг будут поступать сигналы голода, хотя человек недавно ел. Вследствие этого, он будет снова кушать вместо того, чтобы пополнить запасы жидкости. В этот момент лишние питательные вещества станут откладываться в виде жира, что в будущем может негативно сказаться на общем состоянии. Выпивая ежедневно достаточное количество воды, можно подавить чувство голода и уменьшить количество потребляемых продуктов, особенно жирных. Следует отметить, что соки и чай не могут в полной мере заменить чистую воду, поскольку в них содержатся активные вещества, способные нарушить химический состав нашего организма. Газированные же напитки, состоящие из вредных химических соединений, могут спровоцировать дополнительное обезвоживание.

1. В организме животных и растениях среднее количество воды составляет более 50%.

2. В составе земной мантии содержится в 10 раз больше воды, чем в Мировом океане.

3. Средняя глубина Мирового океана составляет 3,6 км, он покрывает до 71% всей поверхности Земли и содержит около 97,6% свободных запасов воды.

4. При отсутствии на Земле выпуклостей и впадин поверхность воды поднялась бы над сушей на 3 километра.

5. Если бы растаяли все ледники, водный уровень повысился бы на 64 м, в результате чего 1/8 суши была бы затоплена.

6. имеет в среднем 35% солености, что позволяет ей замерзать при температуре -1,91 о С.

7. В некоторых случаях вода может замерзнуть при плюсовой температуре.

8. Внутри нанотрубок формула воды изменяется, ее молекулы принимают новое состояние, которое позволяет жидкости растекаться даже при нулевой температуре.

9. Вода способна отражать до 5% лучей солнца, а снег - более 85%, однако под лед может проникать только 2% дневного света.

10. Чистая океаническая вода имеет синий цвет, что объясняется избирательным его поглощением и рассеиванием.

11. С помощью водных капель, которые капают из крана, можно воспроизвести напряжение около 10 киловольт.

12. Вода является одним из немногих природных веществ, которые могут расширяться при переходе из жидкого состояния в твердое.

13. и вода могут гореть в сочетании с фтором, такие смеси в больших концентрациях становятся взрывоопасными.

В заключение

Что такое вода? Это многообразное, хотя и простейшее соединение, которое является основным строительным материалом нашей планеты. Ни один живой организм не может прожить без воды. Она источник энергии, носитель информации и настоящий кладезь здоровья. Еще наши далекие предки верили в чудодейственную силу воды и применяли ее целебные качества в лечении многих недугов. Задачей нашего поколения является сохранение этой прекрасной стихии в ее первозданном состоянии. Мы многое можем сделать, чтобы наши потомки чувствовали себя в относительной безопасности. Сохранив воду, мы сохраним жизнь на нашей чудесной и теплой планете. Люди, берегите воду! Ее не заменить даже всеми сокровищами мира. Вода - это отражение состояния нашей планеты, ее сердце и живительная сила.

1,000 г/см3 (3,98шC), tпл 0шC, tкип 100шC; при замерзании образует лед. Одно из наиболее распространенных соединений в природе (количество воды на поверхности Земли 1,39?1018 т, в атмосфере 1,3?1013 т); известны изотопные разновидности (смотри Тяжелая вода). Вода входит в состав многих минералов и горных пород, всех живых организмов (45 - 98%, в том числе в организме человека около 60% массы тела), присутствует в почве. Обязательный компонент практически всех технологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве. Вода особой чистоты необходима в производстве продуктов питания, полупроводников, люминофоров, в ядерной технике, химическом анализе и др. Как лечебные применяют природные воды, содержащие повышенное количество минеральных солей, газы, некоторые химические элементы (смотри Минеральные воды).

Современная энциклопедия . 2000 .

Смотреть что такое "ВОДА, H2O" в других словарях:

H2O: Just Add Water … Википедия

Вода - ВОДА, H2O, жидкость без запаха, вкуса и цвета; плотность 1,000 г/см3 (3,98°C), tпл 0°C, tкип 100°C; при замерзании образует лед. Одно из наиболее распространенных соединений в природе (количество воды на поверхности Земли 1,39´1018 т, в атмосфере … Иллюстрированный энциклопедический словарь

вода - вода, H2O, жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая). Простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом (11,19% Н и 88,81% О по массе). Плотность 1000 г/см3 (3,98ºC), tпл 0ºС, tкип 100ºC. Самое распространённое вещество … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

Содержание 1 Эпизоды 2 Обзор сезонов 3 Список серий 3.1 … Википедия

Хим. соединение водорода и кислорода. Весовой состав ее: 11,19% Н и 88,81% О. Молекулярная масса 18,0153. В молекуле В. имеется 10 электронов (5 пар): одна пара внутренних электронов расположена вблизи ядра кислорода, две пары внешних электронов… … Геологическая энциклопедия

ВОДА - вода, окись водорода, H2O, простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом (11,19% Н и 88,81% О по массе). Молекулярная масса 18,0160, t замерзания 0°C (при 1 ат), t кипения 100ºC (при 1 ат), плотность при… … Ветеринарный энциклопедический словарь

вода (вещество) - — EN water (substance) Common liquid (H2O) which forms rain, rivers, the sea, etc., and which makes up a large part of the bodies of organisms. (Source: PHC)… … Справочник технического переводчика

вода адсорбційна - вода адсорбционная adsorbtion water Adsorptionswasser молекули H2O, які притягаються мінералами під впливом поверхневої енергії … Гірничий енциклопедичний словник

ВОДА - H2O, жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая). Простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом (11,19% Н и 88,81% О по массе). Плота. 1000 г/см3 (3,98 °С), tпл 0 °С, tкип 100 °С. Самое распространённое в во в природе … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

Окись водорода, H20, простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом (11,19% водорода и 88,81% кислорода по массе), молекулярная масса 18,0160; бесцветная жидкость без запаха и вкуса (в толстых слоях… … Большая советская энциклопедия

Формулы для ковалентных связей в корне отличаются от формул для ионных связей. Дело в том, что ковалентные соединения могут образовываться самыми разными способами, поэтому в результате реакции возможно появление различных соединений.

1. Эмпирическая формула

В эмпирической формуле указываются элементы, из которых состоит молекула, с наименьшим целочисленными соотношениями.

Например, C 2 H 6 O - соединение содержит два атома углерода, шесть атомов водорода и один атом кислорода.

2. Молекулярная формула

Молекулярная формула указывает из каких атомов состоит соединение и в каких количествах эти атомы в нем находятся.

Например, для соединения C 2 H 6 O молекулярными формулами могут быть: C 4 H 12 O 2 ; C 6 H 18 O 3 ...

Для полного описания ковалентного соединения молекулярной формулы недостаточно:

Как видим, оба соединения имеют одинаковую молекулярную формулу - C 2 H 6 O, но являются совершенно разными веществами:

• диметиловый эфир применяется в холодильных установках;
• этиловый спирт - основа алкогольных напитков.

3. Структурная формула

Структурная формула служит для точного определения ковалентного соединения, т.к., кроме элементов в соединении и количества атомов, показывает еще и схему связей соединения.

В качестве структурной формулы используют электронно-точечную формулу и формулу Льюиса .

4. Структурная формула для воды (H 2 O)

Рассмотрим порядок построение структурной формулы на примере молекулы воды.

I Строим каркас соединения

Атомы соединения располагаются вокруг центрального атома. В качестве центральных обычно выступают атомы: углерода, кремния, азота, фосфора, кислорода, серы.

II Находим сумму валентных электронов всех атомов соединения

Для воды: H 2 O = (2·1 + 6) = 8

В атоме водорода один валентный электрон, в атоме кислорода - 6. Поскольку в соединении присутствует два атома водорода, то общее число валентных электронов молекулы воды будет равно 8.

III Определяем количество ковалентных связей в молекуле воды

Определяем по формуле: S = N - A , где

S - количество электронов, совместно используемых в молекуле;

N - сумма валентных электронов, соответствующих завершенному внешнему энергетическому уровню атомов в соединении:

N = 2 - для атома водорода;

N = 8 - для атомов остальных элементов

A - сумма валентных электронов всех атомов в соединении.

N = 2·2 + 8 = 12

A = 2·1 +6 = 8

S = 12 - 8 = 4

В молекуле воды совместно используемых электронов - 4. Поскольку ковалентная связь состоит из пары электронов, то получаем две ковалентные связи.

IV Распределяем совместные электроны

Между центральным атомом и атомами, которые окружают его, должна быть хотя бы одна связь. Для молекулы воды таких связей будет по два для каждого атома водорода:

V Распределяем оставшиеся электроны

Из восьми валентных электронов четыре уже распределены. Куда "девать" оставшиеся четыре электрона?

Каждый атом в соединении должен иметь полный октет электронов. Для водорода - это два электрона; для кислорода - 8.

Совместно используемые электроны называются связывающими .

Электронно-точечная формула и формула Льюиса наглядно описывают строение ковалентной связи, но громоздки и занимают много места. Этих недостатков можно избежать применяя сжатую структурную формулу , в которой указывается только порядок "следования" связей.

Пример сжатой структурной формулы:

• диметиловый эфир - CH 3 OCH 3
• этиловый спирт - C 2 H 5 OH