Чем определяется уникальные свойства воды физическими свойствами
Уникальные свойства воды
1. Вода полярная. Молекулы воды полярны, с частичным положительным зарядом на атомах водорода, частичным отрицательным зарядом на кислороде и изогнутой общей структурой. Это связано с тем, что кислород более электроотрицателен, а это означает, что он лучше, чем водород, притягивает электроны.
2. Вода отличный растворитель. Вода обладает уникальной способностью растворять многие полярные и ионные вещества. Это важно для всех живых существ, потому что, когда вода проходит через круговорот воды, она забирает с собой много ценных питательных веществ!
3. Вода обладает высокой теплоемкостью. Чтобы повысить температуру определенного количества воды на градус, требуется много энергии, поэтому вода помогает регулировать температуру в окружающей среде. Например, это свойство позволяет температуре воды в пруду оставаться относительно постоянной днем и ночью, независимо от изменения температуры воздуха.
4. Вода имеет высокую теплоту испарения. Люди (и другие животные, которые потеют) используют высокую теплоту испарения воды для охлаждения. Вода превращается из жидкой формы в пар при достижении теплоты испарения. Поскольку пот состоит в основном из воды, испаряющаяся вода поглощает избыточное тепло тела, которое выделяется в атмосферу. Это называется испарительным охлаждением
5. Вода обладает когезионными и адгезионными свойствами. Молекулы воды обладают сильными силами сцепления из-за их способности образовывать водородные связи друг с другом. Силы сцепления ответственны за поверхностное натяжение тенденцию поверхности жидкости сопротивляться разрыву, когда она находится под напряжением или напряжением. Вода также обладает адгезионными свойствами, которые позволяют ей прилипать к другим веществам, кроме нее самой.
Эти когезионные и адгезионные свойства необходимы для переноса жидкости во многих формах жизни. Например, они позволяют транспортировать питательные вещества к верхушке дерева против силы тяжести.
6. Вода менее плотная в твердом виде, чем в жидкой. Когда вода замерзает, молекулы образуют кристаллическую структуру, которая разделяет молекулы дальше, чем в жидкой воде. Это означает, что лед менее плотный, чем жидкая вода, поэтому он плавает.
Это свойство важно, поскольку оно защищает пруды, озера и океаны от замерзания и позволяет жизни продолжать процветать под ледяной поверхностью.
Распространенные ошибки и заблуждения
• Вода растворяет все, потому что это «универсальный растворитель». Вода обладает способностью растворять многие вещества, но термин «универсальный растворитель» вводит в заблуждение. Вода способна растворять другие полярные молекулы и ионы, такие как сахара и соли. Однако неполярные молекулы, такие как масла, не имеют частичных положительных или частичных отрицательных зарядов, поэтому они не притягиваются к молекулам воды. Вот почему неполярные вещества, такие как масло, остаются отдельными при добавлении в воду.
Свойства воды: физические и химические
Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам, часто аномальным, вода сделала возможной жизнь на Земле. Так в чем состоят эти уникальные характеристики?
Физические свойства воды
Вода имеет высокую удельную теплоемкость, т.е. ей нужно много тепла, чтобы нагреться, и потребуется много времени, чтобы потерять накопленное тепло и остыть. Вот почему она используется в системах охлаждения (например, в автомобильных радиаторах или для охлаждения промышленного оборудования). Эта характеристика объясняет также то, почему в прибрежных (или озерных) регионах температура воздуха мягче: в этих местах, когда времена года меняются, температура воды «смягчает» температуру воздуха, так как она уменьшается или увеличивается медленнее.
При ответе на вопрос: какие физические свойства воды определяют ее особое биологическое значение, первым делом нужно вспомнить, что она имеет высокое поверхностное натяжение. Это означает, что после наливания на гладкую поверхность она имеет тенденцию образовывать сферические капли, а не растекаться в тонкую пленку. И это свойство во многом объясняет высокую биологическую активность воды. Без гравитации капля ее была бы совершенно сферической. Поверхностное натяжение позволяет растениям поглощать воду, содержащуюся в почве, через корни. И поверхностное натяжение делает кровь такой «проникающей» через ткани нашего организма.
Вода обычно находится в жидком состоянии, но может легко стать твердой или газообразной. Чистая вода переходит из жидкой в твердую, то есть замерзает при 0° С, а на уровне моря она кипит при 100 ° С (чем выше уровень, тем ниже температура, при которой вода начинает кипеть). Значения кипения и замерзания воды берут в качестве контрольной точки для калибровки термометров: в градусах Цельсия 0 ° по шкале Цельсия — это точка замерзания, а 100 ° — это точка кипения.
При замерзании вода расширяется, то есть ее плотность уменьшается, а объем остается неизменным: поэтому лед плывет по поверхности или лопается бутылка, наполненная водой и помещенная в морозильник.
Вода является особым природным ресурсом, поскольку она является единственным на Земле веществом, которое можно найти во всех трех физических состояниях в зависимости от температуры окружающей среды: жидкой, твердой (лед) и газообразной (пар).
Химические свойства воды
Химическая формула молекулы воды — H2O: два атома водорода (H2) связаны с одним атомом кислорода (O). Электроны атома (частицы с отрицательным зарядом) устанавливают связи между собой. Кислород способен держать их ближе к нему, чем водород. Молекула эта оказывается заряженной отрицательно вблизи атома кислорода и положительно вблизи атомов водорода. Поскольку противоположности притягиваются, молекулы воды имеют тенденцию соединяться вместе, как магниты.
Вода может растворять многие вещества
Воду называют универсальным растворителем, поскольку она может растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. И нам очень с этим повезло: если бы не это химическое свойство, мы не могли бы выпить чашку горячего подслащенного чая, потому что сахар остался бы на дне чашки. Вот почему воды рек, ручьев, озер, морей и океанов, которые выглядят чистыми на первый взгляд, на самом деле содержат огромное количество растворенных элементов и минералов, выделяемых камнями или атмосферой.
Везде, где течет вода, над землей, под землей или внутри нашего тела, вода растворяет в себе и несет чрезвычайно большое количество различных веществ. Таким образом, она выполняет драгоценную задачу: переносить иногда на большие расстояния вещества, с которыми она сталкивается на своем пути. Причем, с водой при обычных климатических условиях не реагирует большинство этих веществ.
Чистая вода, как и дистиллированная вода, имеет рН 7 (средний). Морская вода в основном щелочная, имеет рН около 8. Чистая вода реагирует с немногими веществами, например, серой, некоторыми солями и металлами. Также возможен гидролиз (распад) воды при реакции с какими-то химическими веществами.
Вода может содержать огромное количество взвешенных частиц разных веществ, в т.ч. и радиоактивных. Именно этим и объясняется превращение чистой воды в радиоактивную. И в наш век вездесущей атомной энергетики глубокая и своевременная дезактивация воды – уже глобальная проблема.
Физико-химические свойства воды
То, какими свойствами обладает чистая вода, во многих случаях зависит от водородных связей внутри ее молекул. При сравнении этих свойств со свойствами атомов или не связанных с водородом молекулярных жидкостей с аналогичными размерами молекул некоторые особенности воды заслуживают внимания:
Тот факт, что вода увеличивается в объеме при замерзании, приводит ко многим последствиям в природе. Именно вода и ее свойство легко проникать в расщелины скал, когда она замерзает, приводит к разрушению скал. Постепенно происходит физическое и химическое выветривание скальных пород. И, в конечном итоге, физические свойства и химические функции воды сформировали почву на нашей планете.
Тот факт, что вода имеет самую высокую плотность при 4°С, а не в точке замерзания, имеет важное значение для термического расслоения и циркуляции воды в природе. Это химико-физическое свойство воды приводит к замерзанию водоемов от их поверхности в направлении дна. Это важно не только для жизни внутренних водоемов, но и для океанов. Если бы самые холодные районы океанов должны были замерзать снизу-вверх, то солнечной энергии, полученной за время лета, было бы достаточно только для оттаивания самого верхнего слоя. Так осуществляется круговорот энергии и материи, которая опирается на циркуляции океанов частично или даже полностью.
Огромная удельная теплоемкость воды ответственна за его способность хранить огромное количество энергии. Таким образом, водные потоки, например, Гольфстрим, способны нести огромное количество тепла из более теплых климатических зон в более холодные. Таким образом, океаны работают как огромные термостаты. Не только климат Земли, но и температурное регулирование живых организмов зависит от высокой теплоемкости воды. Это способствует, например, поддержанию постоянной температуры тела у теплокровных организмов. Кроме того, относительно высокая теплопроводность воды предотвращает серьезные локальные колебания температуры.
Абсолютно чистая вода имеет электрическую проводимость 0,03 мкСм / см это связано с автопротолизом. Электропроводность, однако, на реальных водоемах значительно выше, из-за растворенных ионных компонентов. Вода, будучи сильным диэлектриком (водный диэлектрик – константа), является одним из самых лучших растворителей для солей и газов, которые способны к сольволизу с последующей диссоциацией (например, CO2).
Еще одна особенность воды, которая важна для гидрологического цикла — ее энтальпия испарения. С этим тесно связана летучесть воды. Она определяет количество воды, которое переходит в газовую фазу и может транспортироваться в атмосферу.
Таким образом, можно сделать вывод, что вода уникальна в физическом и химическом плане. Особые свойства воды сделали ее колыбелью и абсолютным условием жизни на Земле. Зная основные характеристики этого вещества, можно делать вывод: благодаря каким своим химическим и физико-химическим свойствам вода стала жидкой основой жизни.
Уникальные свойства воды — строение и общие свойства
Опубликовано graviton в 09.04.2019 09.04.2019
Уникальные свойства воды известны нам еще со школьных времен. На уроках физики и химии нам объясняли, что строение воды очень простое: один атом кислорода и два водорода. Но связаны они между собой таким образом, что это простая с виду молекула, обладает удивительными, практически волшебными качествами.
И вот теперь, с каждым новым экспериментом и открытием, мы получаем все больше подтверждений того, что это вещество поистине является основой нашего живого мира.
Вода обладает такими качествами, которые как бы специально созданы, для того, что бы поддерживать и создавать жизнь на нашей планете.
Уникальные качества воды
Начнем с того, что теплоемкость воды равна 4,1868 кДж/кг. Что практически в двое превышает теплоемкость таких веществ как глицерина, парафина, ацетона, фенола и растительных масел.
Но самое интересное следующее. Мы знаем, что теплоемкость любого вещества при нагревании возрастает. А у воды падает. Причем падает в интервале от 0 до 37 градусов. А выше этого интервала — начинает возрастать. То есть для существования жизни теплокровных животных — это свойство является определяющим.
Еще один очень важный момент — это угол связи Н-О-Н. Атомы соединены под углом 104,5 градусов. Практически такой же угол имеют связи в молекулах белка. И именно этот угол способствует образованию так называемой, водородной связи.
Именно эта связь удерживает молекулы воды между собой и укладывает их плотно в структуру льда. Благодаря водородной связи вода при нормальных условиях — жидкость. И это опять выводит ее из ряда аналогов (сероводород, селенистый водород, теллуристый водород), которые при нормальных условиях — газы.
А при замерзании вода увеличивает свой объем, вопреки всем законам. Так как водородная связь как бы держит молекулы на определенном расстоянии друг от друга.
Испарение воды с поверхности слабое. И это свойство позволяет сохранить запасы воды на планете. А плотность воды с охлаждением до +4 увеличивается. при последующем охлаждении — уменьшается. То есть самая тяжелая вода — вода при +4.
Именно такая вода опускается в водоемах на дно. А самая легкая вода, охлажденная до меньших температур — вплывает на поверхность и превращается в лед.
Такое ощущение, что кто-то тщательно продумал весь процесс сохранения живых существ в водоемах.
Но, пожалуй. самое замечательное свойство воды, это то, что она является универсальным растворителем. Если в ней какое-либо вещество не растворяется, то оно гидрофобно. В живой клетке таким ограничителем является мембрана.
Что собственно и сыграло огромную роль в эволюции живых существ. Все это наводит только на мысль, что вода — структурированная система, которая может и должна нести информацию.
Но об этом мы поговорим в следующей статье.
Физические и химические свойства воды. Факты о воде и аномалии ее поведения, о которых Вы не знали
Содержание:
1. Введение.
2. Немного фактов о воде.
3. Свойства воды.
3.1 Некоторые физические свойства.
• Зависимость относительного объема воды от температуры:
• Зависимость плотности массы воды от температуры:
• Зависимость динамической вязкости воды от температуры.
• Зависимость коэффициента теплопроводности воды от температуры.
3.2 Важнейшие химические свойства воды.
3.3 Аномалии воды.
Почти все физико-химические свойства воды представляют исключения в сравнении с гидратами элементов VI группы. Вероятно, именно благодаря этому стала возможна жизнь:
• При замерзании вода расширяется, а не сжимается, как все другие жидкости. Лед со структурой Ih (см. фазовую диаграмму льда, рисунок 22) при одинаковом давлении имеет на 10% меньшую плотность, чем жидкая вода. Именно поэтому айсберги способны плавать. Большая часть льда на земле имеет Ih-структуру. Благодаря этому зимой верхние слои водоемов не смешиваются и вода в них не промерзает на всю глубину вместе со всеми обитателями. И все же есть небольшое количество «тяжелого» льда Ic тонущего в жидкой воде.
• С ростом давления на каждые 130 атм. температура замерзания воды уменьшается на 1 о С. Поэтому вода в жидком виде существует на больших глубинах в морях при температурах значительно ниже 0 о С.
• Удельная теплоемкость воды в 5-10 раз выше, чем у других природных веществ. Теплоемкость лития и древесины приближается к воде и лишь у аммиака она выше. Благодаря высокой теплоемкости вода является мощнейшим энергоносителем и регулятором температуры поверхности на Земле. Вода медленно охлаждается ночью и медленно нагревается днем. Аналогично при смене времен года. Для того, чтобы испарить 1 г воды требуется 537 калорий. Если бы водородные связи у воды были сильнее или слабее, то картина нашего мира была бы совершенно иной.
• Удельная теплоемкость воды уменьшается при повышении температуры от 0 до 37 о С, тогда как у других веществ (кроме ртути, где идет монотонное уменьшение) она увеличивается. Выше 37 о С теплоемкость воды увеличивается, как и положено жидкостям. Только у воды есть «температурная яма» при 37 о С, в которой она быстрее всего нагревается и охлаждается благодаря минимальной теплоемкости. Заметим, что температура тела человека равна 36,6 о С, т.е. организм человека, как водная система, как раз и находится практически в это «яме». В жидком виде вода в 2 раза более теплоемка, чем лед или пар.
• Плотность дистиллированной воды при нагреве от 0 до 100 о С проходит через максимум при 4 о С. У других жидкостей плотность при нагревании монотонно уменьшается.
• Вязкость воды при температурах ниже 30 о С имеет параболическую зависимость от давления. Для всех веществ вязкость уменьшается с ростом температуры и увеличивается с ростом давления.
• В капиллярах, диаметр которых близок к 10-9 м, вода резко увеличивает вязкость, уплотняется в 1,5 раза и замерзает при температурах ниже минус 73 о С. Молекулы воды в нанотрубках при температуре минус 23 о С и давлении 40000 атм. выстраиваются в спиральные «лесенки», напоминающие двойные спирали.
• Коэффициент преломления света водой равен 1,333 для длины волны 580 нм при температуре плюс 20 о С, вместо требуемого теорией значения 9.
• Удельная теплоемкость водяного пара до температуры плюс 500 о С отрицательна, т.е. пар при сжатии остается прозрачным, а при разрежении превращается в туман (сгущается).
• Удельная теплота парообразования воды при понижении температуры увеличивается, достигая при 0 о С очень высокого значения 25*10 5 Дж/кг.
• Вода обладает самым высоким, за исключением ртути, поверхностным натяжением среди жидкостей (0,0727 Н/м при 20 о С). Связанное с ним явление капиллярности очень важно для объектов биосферы.
• Существовали исследования «четвертой фазы воды». Так, известный отечественный физико-химик Дерягин предположил существование «аномальной воды», имеющей плотность на 40% выше нормальной и кипящей при температуре 300 о С. Позднее он опроверг свои исследования, объяснив их «неряшливо поставленными экспериментами». В то же время, американский профессор Д.Поллак также говорил об «аномальной воде».
Свойства воды — химические и физические свойства воды в жидком состоянии
Свойства воды (СВ) должен знать каждый — поскольку они во многом определяют нашу жизнь и нас самих как таковых …
Химические и физические свойства воды в жидком состоянии — термины, определения и комментарии
Строго говоря, в этом материале мы кратко рассмотрим не только химические и физические свойства воды в жидком состоянии, но и свойства присущие ей в общем как таковой.
Вода — сверх-значимое вещество для нашей планеты. Без нее на Земле жизнь невозможна, без нее не проходит ни один геологический процесс. Великий ученый и мыслитель Владимир Иванович Вернадский в своих работах писал, что не существует такого компонента, значение которого могло бы «сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грозных геологических процессов». Вода присутствует не только в организме всех живых существ нашей планеты, но и во всех веществах на Земле – в минералах, в горных породах … Изучение уникальных свойств воды постоянно открывает нам все новые и новые тайны, задает нам новые загадки и бросает новые вызовы.
Аномальные свойства воды
Многие физические и химические свойства воды удивляют и выпадают из общих правил и закономерностей и являются аномальными, так например:
Вода имеет много и других аномалий, исследование которых вероятно принесет, в ближайшем будущем, новые неожиданные открытия.
Как уже отмечалось выше, в данном материале мы перечислим основные физические и химические свойства воды и сделаем к некоторым из них краткие комментарии.
Физические свойства воды
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА – это свойства, которые проявляются вне химических реакций.
Чистота
Цвет воды – зависит от химического состава и механических примесей
Для примера приведем определение «Цвета моря», данное «Большой советской энциклопедией».
Большая советская энциклопедия
Цвет моря. Цвет, воспринимаемый глазом, когда наблюдатель смотрит на поверхность моря, Цвет моря зависит от цвета морской воды, цвета неба, количества и характера облаков, высоты Солнца над горизонтом и др. причин.
Понятие Цвет моря следует отличать от понятия цвет морской воды. Под цветом морской воды понимают цвет, воспринимаемый глазом при отвесном осмотре морской воды над белым фоном. От поверхности моря отражается лишь незначительная часть падающих на неё световых лучей, остальная их часть проникает вглубь, где поглощается и рассеивается молекулами воды, частицами взвешенных веществ и мельчайшими пузырьками газов. Отражённые и выходящие из моря рассеянные лучи и создают Ц. м. Молекулы воды рассеивают сильнее всего синий и зелёные лучи. Взвешенные частицы почти одинаково рассеивают все лучи. Поэтому морская вода с малым количеством взвесей кажется сине-зелёной (цвет открытых частей океанов), а со значительным количеством взвесей — желтовато-зелёной (например, Балтийское море). Теоретическая сторона учения о Ц. м. разработана В. В. Шулейкиным и Ч. В. Раманом.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978
Запах
Запах воды – чистая вода как правило, не имеет запаха.
Прозрачность
Прозрачность воды — зависит от растворенных в ней минеральных веществ и содержания механических примесей, органических веществ и коллоидов:
Экологический энциклопедический словарь
ПРОЗРАЧНОСТЬ ВОДЫ — способность воды пропускать свет. Обычно измеряется диском Секки. Зависит в основном от концентрации взвешенных и растворенных в воде органических и неорганических веществ. Может резко снижаться в результате антропогенного загрязнения и эвтрофирования водоемов.
Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев И.И. Дедю. 1989
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
ПРОЗРАЧНОСТЬ ВОДЫ — способность воды пропускать световые лучи. Зависит от толщины слоя воды, проходимого лучами, наличия в ней взвешенных примесей, растворенных веществ и т. п. В воде сильнее поглощаются красные и желтые лучи, глубже проникают фиолетовые. По степени прозрачности, в порядке уменьшения ее, различают воды:
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. 1961
Вкус воды – зависит от состава растворенных в ней веществ.
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Вкус воды — свойство воды, зависящее от растворенных в ней солей и газов. Имеются таблицы ощутимой на вкус концентрации солей, растворенных в воде (в мг/л), например следующая таблица (по Штаффу).
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961
Температура
Температура плавления воды:
Научно-технический энциклопедический словарь
ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ — температура, при которой вещество переходит из ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ в жидкое. Температура плавления твердого вещества равна температуре замерзания жидкости, например, температура плавления льда, О °С, равна температуре замерзания воды.
Научно-технический энциклопедический словарь.
Температура кипения воды: 99,974°C
Научно-технический энциклопедический словарь
ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ, температура, при которой вещество переходит из одного состояния (фазы) в другое, т. е. из жидкости в пар или газ. Температура кипения возрастает при увеличении внешнего давления и понижается при его уменьшении. Обычно ее измеряют при стандартном давлении в 1 атмосферу (760 мм рт. ст.) Температура кипения воды при стандартном давлении составляет 100 °С.
Научно-технический энциклопедический словарь.
Тройная точка воды
Тройная точка воды: 0,01 °C, 611,73 Па;
Научно-технический энциклопедический словарь
ТРОЙНАЯ ТОЧКА, температура и давление, при которых все три состояния вещества (твердое, жидкое, газообразное) могут существовать одновременно. Для воды тройная точка находится при температуре 273,16 К и давлении 610 Ра.
Научно-технический энциклопедический словарь
Поверхностное натяжение воды
Поверхностное натяжение воды – определяет силу сцепления молекул воды друг с другом, например, от этого параметра зависит то, как усваивается та или иная вода организмом человека.
Адгезия и когезия воды
Адгезия и когезия — это свойства которые определяют «липкость воды» к другим материалам. Адгезия определяет «липкость» воды к другим веществам, а когезия это липкость молекул воды по отношению друг к другу.
Капиллярность
Капиллярность — свойство воды, благодаря которому вода может подниматься вертикально вверх в пористых материалах. Данное свойство реализуется через другие свойства воды, такие как — поверхностное натяжение, адгезия и когезия.
Жесткость воды
Морской словарь
ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ (Stiffness of Water) — свойство воды, обескровливаемое содержанием растворенных в ней солей щелочноземельных металлов, гл. обр. кальция и магния (в виде двууглекислых солей — бикарбонатов), и солей сильных минеральных кислот — серной и соляной. Жёсткость воды измеряется в особых единицах, так наз. градусах жесткости. Градусом жесткости называется весовое содержание окиси кальция (СаО), равное 0,01 г в 1 л воды. Жесткая вода непригодна для питания котлов, так как способствует сильному образованию накипи на их стенках, что может вызвать пережог трубок котла. Котлы больших мощностей и особенно высоких давлений должны питаться совершенно очищенной водой (конденсат от паровых машин и турбин, очищенный посредством фильтров от примеси масла, а также дистиллят, приготовляемый в особых аппаратах-испарителях).
Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941
Научно-технический энциклопедический словарь
ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ, неспособность воды образовывать пену с мылом из-за растворенных в ней солей, в основном кальция и магния.
Накипь в котлах и трубах образуется из-за присутствия в воде растворенного карбоната кальция, попадающего в воду при контакте с известняком. В горячей или кипящей воде карбонат кальция переходит в осадок в виде твердых известковых отложений на поверхностях внутри котлов. Карбонат кальция также не дает мылу пениться. Ионообменный контейнер(3), заполнен гранулами, покрытыми натрий-содержащими материалами. с которыми вода вступает в контакт. Ионы натрия как более активные, замещают ионы кальция Так как соли натрия остаются растворимыми даже при кипячении, накипь не образуется.
Научно-технический энциклопедический словарь.
Структура воды
Минерализация воды
Экологический энциклопедический словарь
МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ — насыщение воды неорганич. (минеральными) веществами, находящимися в ней в виде ионов и коллоидов; общая сумма неорганических солей, содержащихся преимущественно в пресной воде, степень минерализации обычно выражают в мг/л или г/л (иногда в г/кг).
Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989
Вязкость воды
Вязкость воды — характеризует внутреннее сопротивление частиц жидкости ее движению:
Геологический словарь
Вязкость воды (жидкости) — свойство жидкости, обусловливающее при движении возникновение силы трения. Является фактором, осуществляющим передачу движения от слоев воды, перемещающихся с большой скоростью, к слоям с меньшей скоростью. Вязкость воды зависит от температуры и концентрации раствора. Физически она оценивается коэф. вязкости, который входит в ряд формул движения воды.
Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978
Различают два вида вязкости воды:
Критическая точка воды
Критической точкой воды называется ее состояние при определенном соотношении давления и температуры, когда ее свойства одинаковы в газообразном и жидком состоянии (газообразной и жидкой фазе).
Критическая точка воды: 374°C, 22,064 MПа.
Диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость, в общем, является коэффициентом показывающим, во сколько сила взаимодействия между двумя зарядами в вакууме больше чем в определенной среде.
В случае с водой этот показатель необычайно высок и для статических электрических полей равняется 81.
Теплоёмкость воды
Теплоёмкость воды — вода обладает на удивление высокой теплоемкостью:
Экологический словарь
Теплоемкость — свойство веществ поглощать тепло. Выражается в количестве тепла, поглощаемого веществом при его нагреве на 1°С. Теплоемкость воды около 1 кал/г, или 4,2 Дж/г. Теплоемкость почвы (при 14,5-15,5°С) колеблется (от песчаных до торфяных почв) от 0,5 до 0,6 кал (или 2,1-2,5 Дж) на единицу объема и от 0,2 до 0,5 кал (или 0,8-2,1 Дж) на единицу массы (г).
Экологический словарь. — Алма-Ата: «Наука». Б.А. Быков. 1983
Научно-технический энциклопедический словарь
Научно-технический энциклопедический словарь
Теплопроводность воды
Теплопроводность вещества подразумевает его способность проводить тепло от своих более горячих частей к более холодным.
Передача тепла в воде происходит либо на молекулярном уровне, т. е. передаётся молекулами воды, либо благодаря движению / перемещению каких, либо объемов вод – турбулентная теплопроводность.
Теплопроводность воды зависит от температуры и давления.
Текучесть
Под текучестью веществ понимают их способность менять свою форму под влиянием постоянного напряжения или постоянного давления.
Текучесть жидкостей, так же определяется подвижностью их частиц, которые в состоянии покоя неспособны воспринимать касательные напряжения.
Индуктивность
Индуктивность определяет магнитные свойства замкнутых цепей электрического тока. Вода, за исключением некоторых случаев, электрический ток проводит, а следовательно и обладает определенной индуктивностью.
Плотность воды
Сжимаемость воды
Сжимаемость воды – очень мала и зависит от солености воды и давления. Например у дистиллированной воды она равняется 0,0000490. В естественных природных условиях вода практически несжимаемая, но в промышленном производстве для технических целей воду сильно сжимают. Например, для резки твердых материалов, в том числе и таких как металлы.
Электропроводность воды
Электропроводность воды — во многом зависит от количества растворенных в них солей.
Радиоактивность
Радиоактивность воды – зависит от содержания в ней радона, эманации радия.
Физико-химические свойства воды
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ — параметры, определяющие физико-химические особенности природных вод. К ним относятся показатели концентрации водородных ионов (рН) и окислительно-восстановительный потенциал (Eh).
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961
Растворимость
Разные источники данное свойство классифицируют по разному — одни относят его к физическим, другие к химическим свойствам вещества. Поэтому на данном этапе мы отнесли его к физико-химическим свойствам воды, что и подтверждается одним из определений растворимости, приведённом ниже.
Большой Энциклопедический словарь
РАСТВОРИМОСТЬ — способность вещества в смеси с одним или несколькими другими веществами образовывать растворы. Мера растворимости вещества в данном растворителе — концентрация его насыщенного раствора при данных температуре и давлении. Растворимость газов зависит от температуры и давления, растворимость жидких и твердых тел практически от давления не зависит.
Большой Энциклопедический словарь. 2000
Справочник дорожных терминов
Растворимость – свойство материала (веществ) образовывать однородные системы, имеющие одинаковый химический состав и физические свойства.
Справочник дорожных терминов, М. 2005
Общая химия
Растворимость – свойство газообразных, жидких и твердых веществ переходить в растворенное состояние; выражается равновесным массовым отношением растворенного вещества и растворителя при данной температуре.
Общая химия: учебник А. В. Жолнин; под ред. В. А. Попкова, А. В. Жолнина. 2012
Физическая энциклопедия
Растворимость — способность вещества образовывать с др. веществом растворы. Количественно характеризуется концентрацией вещества в насыщенном растворе. Растворимость определяется физ. и хим. сродством молекул растворителя и растворённого вещества, к-рое характеризуется т. н. энергией взаимообмена молекул раствора. Как правило, растворимость велика, если молекулы растворяемого вещества и растворителя обладают сходными свойствами («подобное растворяется в подобном»).
Зависимость растворимости от температуры и давления устанавливается с помощью Ле Шателъе- Брауна принципа. Растворимость возрастает с ростом давления и проходит через максимум при высоких давлениях; растворимость газов в жидкостях с ростом температуры падает, в металлах растёт.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988
Кислотно-щелочное равновесие (pH воды)
Кислотно-щелочной баланс воды определяется pH показателем, значение которого может изменяться от 0 до 14. Значение 7 — определяет кислотно-щелочной баланс воды как нейтральный, если меньше 7 — вода кислотная, более 7 — щелочная вода.
Окислительно-восстановительный потенциал воды
Окислительно-восстановительный потенциал воды (ОВП) — способность воды вступать в биохимические реакции.
Химические свойства воды
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА – это свойства, которые проявляются в результате химических реакций.
Ниже приведены Химические свойства воды по учебнику «Основы химии. Интернет-учебник» авторов А. В. Мануйлова, В. И. Родионова.
Взаимодействие воды с металлами
При взаимодействии воды с большинством металлов происходит реакция с выделением водорода:
Не все, а только достаточно активные металлы могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях этого типа. Наиболее легко реагируют щелочные и щелочноземельные металлы I и II групп.
При взаимодействии воды с благородными металлами, такими как золото, платина …, реакция отсутствует.
Взаимодействие воды с неметаллами
Из неметаллов с водой реагируют, например, углерод и его водородное соединение (метан). Эти вещества гораздо менее активны, чем металлы, но все же способны реагировать с водой при высокой температуре:
Взаимодействие воды с электрическим током
При воздействии электрическим током вода разлагается на водород и кислород. Это также окислительно-восстановительная реакция, где вода является одновременно и окислителем, и восстановителем.
Взаимодействие воды с оксидами неметаллов
Вода вступает в реакцию со многими оксидами неметаллов и некоторыми оксидами металлов. Это не окислительно-восстановительные реакции, а реакции соединения:
Взаимодействие воды с оксидами металлов
Некоторые оксиды металлов также могут вступать в реакции соединения с водой.
Примеры таких реакций мы уже встречали:
CaO + H2O = Ca(OH)2 (гидроксид кальция (гашеная известь).
Не все оксиды металлов способны реагировать с водой. Часть из них практически не растворима в воде и поэтому с водой не реагирует. Например: ZnO, TiO2, Cr2O3, из которых приготовляют, например, стойкие к воде краски. Оксиды железа также не растворимы в воде и не реагируют с ней.
Гидраты и кристаллогидраты
Вода образует соединения, гидраты и кристаллогидраты, в которых полностью сохраняется молекула воды.
Другие примеры образования гидратов:
Соединения, связывающие воду в гидраты и кристаллогидраты, используют в качестве осушителей. С их помощью, например, удаляют водяные пары из влажного атмосферного воздуха.
Био-синтез
Вода участвует в био-синтезе в результате, которого образуется кислород:
6n CO2 + 5n H2O = (C6H10O5)n + 6n O2 (при действии света)
Выводы
Мы видим, что СВ разнообразны и охватывают практически все аспекты жизни на Земле. Как сформулировал один из ученых … изучать воду необходимо комплексно, а не в контексте отдельных ее проявлений.
При подготовке материала использовалась информация с книг – Ю. П. Рассадкина «Вода обыкновенная и необыкновенная», Ю. Я. Фиалкова «Необычные свойства обычных растворов», Учебника «Основы химии. Интернет-учебник» авторов А. В. Мануйлова, В. И. Родионова и др.