Властивості води. Матеріал для учнів 5 класу.

  

Властивості води

Вода є найпоширенішим мінералом у навколишньому середовищі. Основна маса води зосереджена в океанах і морях (близько 94%), більше 4% води укладено в земній корі, в льодовиках Арктики і Антарктики, гірських регіонах у вигляді льоду містяться інші 1,69% води. Частка прісної води складає всього 2% від її загальних запасів у світі.
Чиста вода не має кольору і запаху, прозора. Вода характеризується унікальними властивостями, яких позбавлені інші природні тіла. Даний мінерал знаходиться в природі в трьох станах - твердому, рідкому, газоподібному, причому безперервно здійснюється його перехід з одного стану в інший. Швидкість цього процесу визначається температурою атмосферного повітря.

Фото 1. Лід, вода, пар

Коли вода переходить з газоподібного стану в рідкий, відбувається викид теплової енергії в навколишній простір, а при випаровуванні води в рідкому стані тепло, навпаки, поглинається. У теплу пору року, в тому числі влітку, у водоймах маса води нагрівається до значної глибини, тобто відбувається конденсація тепла. Якщо сонячного освітлення немає або воно зменшено, тепло повільно виділяється. Цим пояснюється, чому в нічний час вода тепліша, ніж атмосферне повітря.
Після замерзання характерною рисою води є збільшення об'єму. З цим пов'язано те, що одиниця обсягу льоду менше важить, ніж вода в такому ж обсязі, і не тоне, а плаває.

Щільність та маса води

Щільність і, відповідно, маса води найбільш високі при температурі +4 ° C. Вода при такій температурі під силою власної ваги у зимовий час опускається на дно водойм, де зберігається стабільний температурний режим. Завдяки цьому, живі організми можуть переживати зиму в замерзлих морях, річках, озерах.

Вода по праву вважається універсальним розчинником. Це обумовлено тим, що вона здатна розчиняти практично всі сполуки, з якими контактує, за винятком ряду мінералів і жирів. Тому в природі чисту воду знайти неможливо. Вона завжди знаходиться у формі розчинів з різною концентрацією солей і інших речовин.

Фото 2. Властивості води

Володіючи рухливістю (плинністю), вода може просочуватися в різні середовища, пересуваючись в будь-яких напрямках і будучи транспортувальником розчинених сполук. Таким чином, здійснюється обмін речовин у географічній оболонці, зокрема між середовищем і організмами.
Вода характеризується здатністю "прилипати" до поверхні предметів і підніматися знизу вгору по тонких судинах-капілярах. Ця її особливість пояснює циркуляцію води в гірських породах, грунтах, пересування розчинів органічних і мінеральних речовин вгору по стеблах рослин, участь в кровообігу тварин.

Властивості водяної пари

У природі вода присутня всюди. Водою наповнені водойми різного рівня, як великі, так і дрібні. Вода є в надрах планети, в атмосфері у формі водяної пари, виступає одним з основних компонентів тканин абсолютно всіх живих істот. Наприклад, організм людини складається з води майже на 70%, а деяких мешканців морських глибин - на 80-90%.
Значення води полягає не тільки у впливі на все живе і господарську діяльність людини. Її величезний вплив на всю планету неможливо переоцінити. На думку академіка В. І. Вернадського, жодне природне тіло так інтенсивно, як вода, яка не впливає на перебіг основних, життєвих геологічних процесів.

Вода - це ...

Вода - це найпоширеніше на нашій планеті неорганічну сполуку. Фізичні та хімічні властивості води визначаються складом її молекул.
Так, в структурі молекули води міститься два атоми водню (Н) і один атом кисню (О). У нормальних умовах зовнішнього середовища це несмачна рідина без запаху і забарвлення. Вода також може знаходитися в інших станах: у вигляді пари або ж у формі льоду.

Понад 70% нашої планети покрито саме водою. Причому близько 97% припадає на моря і океани, тому велика її частина не годиться для вживання людиною. Про те, які основні хімічні властивості питної води - ви дізнаєтеся далі.

Вода в природі та житті людини

Вода - обов`язковий компонент будь-якого живого організму. Зокрема, людський організм, як відомо, більш ніж на 70% складається саме з води. Більш того, вчені припускають, що саме в цьому середовищі зародилося життя на Землі.

Вода міститься (у формі водяної пари або крапель) в різних шарах атмосфери. На поверхню землі з атмосфери вона потрапляє у вигляді дощу або інших опадів (снігу, роси, граду, інею) за допомогою процесів конденсації.
Вода виступає об`єктом досліджень для цілого ряду наукових дисциплін. Серед них - гідрологія, гідрографія, гідрогеологія, лимнология, гляциология, океанологія і інші. Всі ці науки, так чи інакше, вивчають фізичні, а також хімічні властивості води.
Вода активно використовується людиною в його господарської діяльності, зокрема:

• для вирощування сільськогосподарських культур;
• в промисловості (як розчинник);
• в енергетиці (як теплоносій);
• для гасіння пожеж;
• в кулінарії;
• в фармації і так далі.

Зрозуміло, щоб ефективно використовувати цю речовину в господарській діяльності, слід детально вивчити хімічні властивості води.

різновиди води

Як уже згадувалося вище, вода в природі може перебувати в трьох станах: рідкому (власне, вода), твердому (кристали льоду) і газоподібному (пара). Вона також може набувати будь-які форми.

Існує кілька видів води. Так, в залежності від вмісту катіонів Са і Na, вода може бути:

• жорстка;
• м`яка.

За змістом розчинених солей, вода буває:

• прісна;
• мінеральна;
• солонувата.

В езотериці і деяких релігіях буває вода:

• мертва;
• жива;
• святая.

У хімії також існують такі поняття, як дистильована і деіонізірованная вода.

Формула води і її біологічне значення

Оксид водню - так називають цю речовину хіміки. Формула води наступна: H₂O. Вона означає, що ця сполука складається з одного атома кисню і двох атомів водню.


Унікальні хімічні властивості води визначили її виняткову роль для життя живих організмів. Саме завдяки воді біологічне життя існує на нашій планеті.
Унікальна особливість води полягає в тому, що вона прекрасно розчиняє в собі величезну кількість інших речовин (як органічного, так і неорганічного походження). Важливе наслідок цієї особливості полягає в тому, що всі хімічні реакції в живих організмах протікають досить швидко.
Крім цього, завдяки унікальним властивостям води, вона перебуває саме в рідкому стані, при вкрай широкому температурному діапазоні.

Фізичні властивості води

Завдяки унікальним водневим зв`язкам, вода, при стандартних умовах середовища, знаходиться в рідкому стані. Цим пояснюється вкрай висока температура кипіння води. Якби молекули речовини не були пов`язані цими водневими зв`язками, то вода закипала б при +80 градусах, а замерзала - аж при -100 градусах.
Вода закипає при +100 градусах за Цельсієм, а замерзає - при нулі градусів. Правда, при певних, специфічних умовах вона може почати замерзати і при плюсових значеннях температури. При замерзанні вода збільшується в своєму обсязі (за рахунок зменшення щільності). До речі, це чи не єдина речовина в природі, що володіє подібною фізичною властивістю. Крім води, при замерзанні розширюється лише вісмут, сурма, германій і галій.
Речовина також характеризується високою в`язкістю, а також досить сильним поверхневий натяг. Вода - відмінний розчинник для полярних речовин. Також слід знати, що вода дуже добре проводить через себе електрику. Ця особливість пояснюється тим, що в воді майже завжди перебуває велика кількість іонів розчинених в ній солей.

Хімічні властивості води (8 клас)

Молекули води мають вкрай високу полярність. Тому ця речовина в реальності полягає не тільки з простих молекул виду H₂O, а й зі складних агрегатів (формула - (H₂O)_n).

У хімічному плані вода дуже активна, вона вступає в реакції з багатьма іншими речовинами, навіть при звичайних температурах. При взаємодії з оксидами лужних, а також лужноземельних металів, вона утворює підстави.
Вода також здатна розчиняти в собі широкий спектр хімічних речовин - солі, кислоти, підстави, деякі гази. За це властивість її часто називають універсальним розчинником. Всі речовини, в залежності від того, розчиняються вони в воді чи ні, прийнято ділити на дві групи:

• гідрофільні (добре розчиняються у воді) - солі, кислоти, кисень, вуглекислий газ і т.д.;
• гідрофобні (погано розчиняються у воді) - жири і масла.

Вода також вступає в хімічні реакції і з деякими металами (наприклад, з натрієм), а також бере участь в процесі фотосинтезу рослин.

На закінчення...

Вода - найпоширеніше серед неорганічних речовин на нашій планеті. Вона міститься практично скрізь: на земній поверхні і в її надрах, в мантії і в гірських породах, у високих шарах атмосфери і навіть в космосі.
Хімічні властивості води визначені її хімічним складом. Її відносять до групи хімічно активних речовин. З багатьма речовинами вода набуває хімічні реакції.