Apa este o substanță obișnuită și neobișnuită. Recunoscutul academician sovietic IV Petryanov a numit cea mai populară carte științifică despre apă "cea mai extraordinară substanță din lume". Iar doctorul științelor biologice, BF Sergeev, a început cartea "Fiziologia distractivă" din capitolul despre apă - substanța care ne-a creat planeta.
Oamenii de știință au dreptate: pe Pământ nu există nici o substanță care să fie mai importantă pentru noi decât apa obișnuită și, în același timp, nu există o altă substanță în a cărei proprietăți ar exista atât de multe contradicții și anomalii ca în proprietățile sale.
Aproape 60% din suprafața planetei noastre este ocupată de oceane și mări. Apa grea - zăpadă și gheață - acoperite 20% din teren. Din cantitatea totală de apă din lume, egală cu 1 mld. 386 Mill. Kilometri cubi 1 mld. 338 Mill. Kilometri cubi au reprezentat oceane apă sărată și doar 35 Mill. Kilometri cubi reprezentat de apă proaspătă. În total, cantitatea de apă oceanică ar fi suficientă pentru a acoperi globul cu un strat de peste 2,5 kilometri. Pentru fiecare locuitor al Pământului există aproximativ 0,33 kilometri cubi de apă de mare și 0,008 kilometri cubi de apă dulce. Dar dificultatea este că marea majoritate a apei proaspete de pe Pământ se află într-o stare care îngreunează accesul oamenilor.
Molecule de apă se găsesc în spațiul interstelar. Apa este o parte a cometelor, majoritatea planetelor sistemului solar și a sateliților lor.
Aproape 70% din apa proaspătă este conținută în calotelor regiunile polare și ghețarii de munte, 30% - în acvifere sub pământ, și în paturile râurilor în același timp, conține doar 0,006% din apă proaspătă.
Structura moleculei. După cum se știe, proprietățile compușilor chimici depind de elementele pe care le compun moleculele lor și se schimbă regulat. Apa poate fi considerată ca un oxid de hidrogen sau ca o hidrură de oxigen. Atomii hidrogenului și oxigenului din molecula de apă sunt localizați în colțurile unui triunghi isoscel cu o lungime de legătură O-H de 0,957 nm; unghiul de valență este H = O - H 104 ° 27 '.
Dar, deoarece ambii atomi de hidrogen sunt localizați pe o parte a oxigenului, încărcăturile electrice din acesta sunt dispersate. Molecula de apă este polară, care este motivul pentru interacțiunea specială dintre diversele sale molecule. Atomii de hidrogen din molecula de apă, având o încărcătură parțială pozitivă, interacționează cu electronii atomilor de oxigen ai moleculelor învecinate. O astfel de legătură chimică se numește dodecan. El leagă moleculele de apă în polimeri specifici ai structurii spațiale. În vaporii de apă, sunt prezenți aproximativ 1% dimeri de apă. Distanța dintre atomii de oxigen este de 0,3 nm. În fazele lichide și solide, fiecare moleculă de apă formează patru legături de hidrogen: două - ca donator de protoni și două - ca acceptor de protoni. Lungimea medie a acestor legături este de 0,28 nm, unghiul H-O-H tinde la 1800. Cele patru legături de hidrogen ale moleculei de apă sunt direcționate aproximativ către vârfurile tetraedrului obișnuit.
Structura modificărilor de gheață este o rețea tridimensională. În modificările care există la presiuni scăzute, așa-numitele legături de gheață I, H-O-H, sunt aproape rectiliniare și direcționate spre vârfurile unui tetraedru obișnuit. Dar, la presiuni mari, gheața obișnuită poate fi transformată în așa-numitele forme cristaline de gheață-II, gheață-III și mai grele și mai cristaline ale acestei substanțe. Gheața cea mai grea, densă și refractară - VII - și gheața - VIII. Ice - VII obținut 3 miliarde de presiune Pa, se topește la o temperatură de 1900 ° C în modificările + - ice - II - ice - VI - o ligatură H - O - H curbat și unghiurile dintre ele diferă de tetraedrici care determină o creștere a densității comparativ cu densitatea gheții obișnuite. Numai modificările de gheață - VII și gheață - VIII a atins cea mai mare densitate de ambalare: in structura doua grila lor regulate, construit din tetraedre, inserat într-un altul, menținând în același timp un sistem de legături de hidrogen liniare.
rețea de legături de hidrogen, construite din tetraedre tridimensionale, există în apă lichidă și în toată gama de temperatura de topire la temperatura critică a + 3,980 C. Creșterea densității prin topire, ca și în cazul modificărilor de gheață dense a explicat curbura legăturilor de hidrogen.
Curbarea legăturilor de hidrogen crește odată cu creșterea temperaturii și presiunii, ceea ce duce la o creștere a densității. Pe de altă parte, atunci când este încălzită, lungimea medie a legăturilor de hidrogen devine mai mare, ca urmare a scăderii densității. Efectul combinat al celor două fapte explică prezența unui maxim de densitate a apei la o temperatură de + 3, 980 ° C
Proprietățile fizice ale apei sunt anormale, ceea ce se explică prin datele de mai sus despre interacțiunea dintre moleculele de apă.
Apa este singura substanță de pe pământ care există în natură în toate cele trei stări agregate - lichide, solide și gazoase.
Topirea gheții la presiunea atmosferică este însoțită de o scădere a volumului cu 9%. Densitatea apei lichide la o temperatură apropiată de zero este mai mare decât cea a gheții. La 00С 1 gram de gheață ocupă un volum de 1,0905 centimetri cubi, iar 1 gram de apă lichidă ocupă un volum de 1.0001 centimetri cubi. Și gheața plutește, de aceea nu îngheață normal
prin iazuri, dar acoperit doar de acoperirea cu gheață.
Coeficientul de temperatură de expansiune volumetrică a gheții și a apei lichide este negativ la temperaturi corespunzător mai mici - 2100 ° C și + 3,980 ° C
Capacitatea de căldură în timpul topirii crește de aproape două ori, iar în intervalul de la 00 ° C la 1000 ° C este aproape independentă de temperatură.
Apa are puncte de topire și puncte de fierbere neregulate, în comparație cu alți compuși de hidrogen ai elementelor din subgrupul principal din grupa VI a tabelului periodic.
Articole similare
-
Miragent sau Ingson este întrebarea aici - 23 octombrie 2018 - Camera № 6
-
23 octombrie 2018 (Semipalatinsk, Kazahstan) - fotografii de pe planeta pământ
Trimiteți-le prietenilor: