Физические и химические свойства воды

Лымарь Анастасии

Ф-12

«Физические и химические свойства воды»

Со школьной скамьи каждому известно, что вода – это, казалось бы, простое химическое соединение двух атомов водорода с одним атомом кислорода, а её химическая формула записывается вот так: Н2О. Но на самом деле, это уникальное и малоизученное вещество в природе. Это и не удивительно. Вода окружает нас повсюду. Она вокруг нас, над нами, под нами, в нас (в растениях содержится до 90 % воды, а в теле взрослого человека – около 65-80%, у младенца еще больше). Она покрывает приблизительно четыре пятых части земной поверхности, а в составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане. Вода является аккумулятором тепла и холода на планете Земля. От нее во многом зависит, каков будет климат и погода. Каждую минуту с поверхности от солнечного нагрева испаряется миллион тонн воды и в атмосферу поступает количество теплоты, эквивалентное тому, которое бы вырабатывали 40 тысяч электростанций мощностью 1 млрд. киловатт каждая.

Вода на Земле может существовать в трех основных состояниях - жидком, газообразном и твердом и, в свою очередь, приобретать самые различные формы, которые часто граничат друг с другом. Водный пар и тучи в небе, морская вода и айсберги, горные ледники и горные реки, водоносные слои в земле. Вода способна растворять в себе много веществ, обретая тот или иной вкус.

Ученые считают воду самым тяжелым веществом, которые изучаются в химии или физике. С точки зрения химии, вода – это единственное соединение в котором одновременно объединяются свойства и щелочи и кислоты, которые делает воду наиболее универсальным растворителем. С точки зрения физики, она уникальная только тем, что является единственным веществом, у которого объем в твердом состоянии больший, чем в жидком. С другой стороны, по химическому составу вода при температуре 200°С должна быть газом, но она жидкая. Благодаря многим уникальным свойствам воды было выделено 5 разных её состояний в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде. Очень чистая вода, например, опровергает правило, что вода должна превращается в лед при охлаждении до 0°С и остается жидкой, – даже будучи охлажденной, к температуре ниже точки замерзания. Но что бы вы не делали, при температуре -38°С даже самая чистая переохлажденная вода резко превратится на лед. Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры? При -120°С с водой начинает происходить что-то странное: она становится вязкой, как патока, а при температуре ниже -135 °С она превращается в "стеклянную" или "стекловидную" воду - твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

Не смотря на широкое применение и распространение воды, а также значительное развитие науки и техники, некоторые её физические и химические свойства остаются загадкой по сегодняшний день.