Полезные свойства воды для человека

Полезные свойства воды для организма

С тем, что вода — источник жизни на Земле, вряд ли кто–то станет спорить. Для человека это и вовсе бесценный ресурс, ведь наше тело почти на 80% состоит из воды. В чем заключаются полезные свойства воды для организма? И какая вода полезнее всего?  

Истина в воде

Главный парадокс заключается в том, что полезные свойства воды для человека можно перечислять бесконечно, хотя в ней полностью отсутствуют витамины и минералы. Прежде всего, она является главным средством транспортировки, доставляющим питательные вещества во все клетки нашего организма. Вода нормализует обменные процессы, стимулирует работу мозга и нервной системы, налаживает пищеварение, подпитывает иммунитет, выводит шлаки и токсины, повышает эластичность связок, улучшает состояние кожи и волос. К тому же вода — это температурный регулятор, который не позволяет нашему телу перегреваться и охлаждаться сверх нормы. Ощутить пользу чистой воды для организма, а заодно сбросить пару лишних килограммов, просто. Достаточно выпивать каждый день в среднем по 2 л воды.

Кипятить или не кипятить?

В зависимости от химического состава и состояния, вода проявляет свои свойства по-разному. Самые непримиримые споры вызывает польза кипяченой воды для организма. С одной стороны, кипячение уничтожает вредные бактерии, хлор и прочие химические примеси. В результате, вода становится мягкой и более приятной на вкус. С другой стороны, ее структура и ценные качества безвозвратно утрачиваются, и такая вода становится «мертвой», то есть абсолютно бесполезной для организма. Некоторые специалисты считают, что  в процессе кипячения выделяются соли, которые, попадая в организм, вызывают отеки, воспаления суставов и даже образование камней в почках. Чтобы обезопасить себя, они рекомендуют кипятить воду не дольше 10–15 минут.

Благо из недр земли

Родниковая вода считается одной из самых чистых и целебных, поскольку не подвергается химической обработке. Полезные свойства родниковой воды формируются за счет того, что она проходит естественную очистку грунтовыми почвами, сохраняя таким образом природные качества и структуру. Она обладает сбалансированным составом и высокой концентрацией кислорода. Именно такая вода считается «живой», а потому не требует кипячения или фильтрации. Минусы, увы, тоже имеются. Высокий уровень загрязнения окружающей среды влияет на качество родниковой воды, поэтому выбирать ее нужно только из проверенных источников. К тому же вкусовые и полезные свойства такой воды разрушаются достаточно быстро. Так что хранить ее дольше 7–10 дней не рекомендуется.

Скрытая энергия льдов

Талая вода, получаемая из природных льдов, не уступает родниковой по полезным качествам. А поскольку льды меньше подвержены загрязнению, вода из них отличается особенной чистотой. Польза талой воды для организма бесценна. Она стимулирует обменные процессы и восстанавливает клетки организма. Регулярное употребление талой воды нормализует пищеварение, выводит токсины, благотворно влияет на сердце и химический состав крови. Кроме того, она повышает работоспособность, улучшает память и способствует крепкому сну. Талая вода способна причинить вред организму, только если была нарушена технология приготовления. К тому же вводить ее в рацион следует постепенно: начинать со 100 мл в день, при этом разбавляя ее обычной водой. 

Минеральный коктейль

Мощным лечебным действием обладает минеральная вода, обогащенная биологически активными веществами, различными солями и микроэлементами. Полезные свойства минеральной воды определяются ее химическим составом. К примеру, вода, насыщенная сульфатами, стимулирует работу печени и желчного пузыря. Хлоридная вода улучшает деятельность органов пищеварения и налаживает обмен веществ. Широко известна польза щелочной воды для организма. С ее помощью лечат гастрит, язву, панкреатит, подагру и колит. Показана такая вода и при избыточном весе. Однако в каждом конкретном случае подбирать минеральную воду должен врач, с учетом противопоказаний и возможных побочных эффектов.

Сила морской пучины

В этой череде нельзя не упомянуть полезные свойства морской воды, хотя для питья она абсолютно непригодна. А вот для оздоровительных водных процедур подходит как нельзя лучше. Ключевой элемент, хлорид натрия, поддерживает кислотно-щелочной баланс в организме. Йод омолаживает клетки и стабилизирует уровень недостающих гормонов. Цинк повышает иммунную защиту и стимулирует работу половых желез. Кальций укрепляет соединительные и мышечные ткани, а также быстро заживляет небольшие ранки. Магний оказывает расслабляющее действие, участвует в обмене веществ и нейтрализует аллергические реакции. А еще после оздоровительных процедур морской водой кожа становится более упругой и подтянутой.

Польза воды для организма человека очевидна, в каком бы из представленных видов вы ее ни употребляли. Ведь вода является незаменимым элементом здорового питания, который поддерживает нас в тонусе и защищает от многих болезней.

Целительные свойства воды.

 

     Вода — колыбель всего живого на планете. Это без нее уже через три дня наш организм начинает умирать. Но не только живительная сила заключена в этой незаменимой жидкости. Например, всем известны и целебные свойства всемирно известных минеральных источников, и оздоровительные качества талой, родниковой, обогащенной серебром, а также дождевой воды. Однако, огромную пользу здоровью способна приносить и обычная питьевая вода, если она добыта из чистейших высокогорных родников.

     Но если так называемую серебряную воду, отлично помогающую при различных проблемах с кожей лица, можно приготовить и дома (для этого понадобится только ионизатор или обычная серебряная ложка), то родниковую или горную воду добыть не так-то просто. Минеральный комплекс и другие полезные элементы, содержащиеся в природной воде, невозможно воспроизвести ни в домашних условиях, ни даже в специальных лабораториях.

 

В чем же заключается ее целительная сила и польза?

     

 

     Специалисты высоко оценивают и часто используют особенности хорошей питьевой воды в лечении и профилактике: 

 

* она прекрасно нормализует окислительно-восстановительные процессы; 

* активно участвует в формировании правильного водно-солевого баланса;

* может служить действенным жаропонижающим;

* без нее не обойтись при проведении курса лечебного голодания;

* она позволяет снизить повышенную кислотность желудка;

* отлично справляется с очисткой организма от различных токсинов;

* благотворно влияет на состояние сердечной мышцы.

 

     Правильной по составу — хорошо сбалансированной воде под силу замедлить даже такой необратимый процесс, как старение.  Кроме того, как показывает медицинская статистика, у людей, употребляющих недостаточно жидкости или пьющих некачественную воду, повышается риск развития тяжелых заболеваний органов пищеварения. Существует реальная опасность появления всевозможных злокачественных новообразований. Больше всего страдает кишечник.  

 

     Сегодня существует множество методов успешного лечения водой. Ее применяют в борьбе с самыми разными заболеваниями, от кожных недугов до болезней внутренних органов. Неоспорим и профилактический эффект — употребляя качественную питьевую воду, вы предупреждаете возникновение многих проблем в органах ЖКТ (особенно если пьете хрустально-чистую влагу с горных вершин). 

 

Заботьтесь о своем здоровье самым доступным и дешевым способом — пейте качественную воду!

 

 

 

О пользе питьевой воды — Чем полезна природная вода

Человек более чем на половину состоит из воды. Одного этого факта достаточно, чтобы понять, насколько важна эта ценная природная субстанция для организма.

Польза питьевой воды в способности восстанавливать силы, возвращать человека к жизни.

Целебные свойства воды в бутылках

Вода — главное транспортное средство клеток.

В среднем нужно пить в день от 2 до 3 литров. Такое количество обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. За день человек теряет около 2 литров жидкости. Нужно восстановить объём, чтобы сбалансировать обменные процессы.

Польза питьевой воды для организма:

  •  вымывает токсины, шлаки;

  •  поддерживает нормальное функционирование иммунной системы;

  •  составляющая, смазывающее средство костной, хрящевой ткани;

  •  быстро восстанавливает энергетический баланс;

  •  снижает риск возникновения сердечно-сосудистых болезней;

  •  условие нормального функционирования ЖКТ: химических и обменных процессов;

  •  основа терморегуляции организма;

  •  поддерживает нормальное функционирование почек;

  •  питает, улучшает состояние кожи, волосяного покрова, ногтевой структуры;

  •  позитивно воздействует на мозговую деятельность.

Польза газированной питьевой воды в том, что углекислота расширяется, заполняет желудок. Снижается аппетит, притупляется чувство голода. Нужна тем, кто хочет сбросить вес.

Чистая вода — залог нашего здоровья и красоты.

В чём преимущество воды в бутылках в сравнении с разливной, водопроводной

Скважина для забора располагается в экологически чистой зоне. Чем больше ее глубина, тем лучше фильтруется жидкость в почве.

Дополнительную фильтрацию делают на производстве, перед бутилированием. Чистота подтверждается лабораторным исследованием. Полезные микроэлементы в составе, место расположения скважины указывают на этикетке.

Польза воды в бутылках в том, что разливают в одноразовую удобную тару разной ёмкости. В зависимости от условий выбирают фасовку, объём.
Небольшие бутылки от 0,5 до 1,5 литров можно в любой момент взять с собой в дорогу, на прогулку. Емкости крупного объема использовать в быту, для приготовления пищи. Сервис от производителя гарантирует качество состава, чистоту воды.

Вода — источник жизни!

 

Значение воды для человека трудно переоценить, поскольку каждый из нас знает, что организм взрослого человека на 70% состоит из воды, присутствующей во всех его тканях. Эта  цифра варьируется в зависимости от возраста человека. Если это новорожденный младенец – то 80%, но с годами показатель опускается до 75%. И к концу жизни объем составляет 65-60%.  Еще с древних времен люди ценили воду, за ее полезные, уникальные, лечебные способности, применяя бани, обтирания, минеральные ванны, поклонялись ей, придавая ей особый таинственный, магический смысл. Кроме того, человек без воды, при обычной температуре (16-23 градуса) не сможет прожить и 10 дней.

Это вторая после кислорода

составляющая, необходимая для выживания всего живого.

 Какая  роль воды в организме человека

Регулярное употребление жидкости благотворно влияет на общее состояние здоровья и имеет очень важную роль для нормального функционирования всех систем организма:

• улучшается пищеварение, усваивание пищи
• регулируется температура тела и кровообращение
• нормализуется поступление питательных веществ и кислорода в клетки
• выводятся токсины

К тому же  улучшает подвижность суставов и помогает защитить ткани и органы в организме.

Какие полезные функции в организме выполняет вода

• Нормализует пищеварительный процесс

Употребление воды играет важную функцию при переваривании твёрдой пищи.

Пищеварительная система зависит от достаточного количества жидкости, необходимой для переработки пищи. Кислоты и ферменты в желудке требуют баланса воды для превращения поступающей еды в однородную жидкость. Недостаток жидкости может привести к таким частым симптомам, как изжога и запоры. Питьё предотвращает появление этих признаков и нормализует пищеварительный процесс.

• Улучшает кровообращение

Обильное питьё позволяет поддерживать нормальное количество жидкости и способствует хорошему кровообращению. К тому же, вода позволяет переносить различные питательные вещества и кислород в клетки и выводить токсины.

Более того, она влияет на процесс терморегуляции и позволяет удерживать тепло. Для нормальной жизнедеятельности все системы должны правильно функционировать.

• Защищает суставы и органы от разрушения

Употребление воды улучшает подвижность суставов и обеспечивает защиту других органов и тканей. Между суставами расположена хрящевая ткань. Она играет роль подушки между костями, обеспечивая нормальное движение.

• Предохраняет от обезвоживания

Обильное питьё позволяет поддерживать нормальное количество жидкости в организме. Обезвоживание приводит к разрушительному эффекту. Недостаток жидкости в организме (обезвоживание) может вызвать следующие побочные эффекты:

• боли в суставах
• проблемы с желудком, язву
• боли в спине
• головокружение
• ощущение дезориентации и спутанность сознания

При недостаточном употреблении воды, организм начинает расходовать её. Если не поддерживать постоянный водный баланс, многие физиологические функции оказываются под угрозой. Обезвоживание не всегда легко распознать и большую часть времени оно может не проявляться. Многие люди вспоминают об этом лишь в состоянии жажды. Однако это не точный показатель потребности в воде. Очень важно пить больше, чем требуется для утоления жажды.

Сколько нужно человеку пить воды в день?

Норма для среднестатистического человека составляет, 2-3 литра в день, если учитывать, что на 15 кг массы тела должно приходиться 0.5 л. Поэтому, чем больше человек весит, тем ему больше надо пить H₂O, для нормальной работы всех систем организма. Например, человек, вес которого составляет 75 кг должен выпивать минимум 2.5 л, а человек массой 90 кг уже не меньше 3 л.

 

Таким образом, норма потребления воды человека, будет зависеть от:

1. Веса тела (все просто, чем больше вес человека, тем больше надо воды пить)
2. Затрат энергии (активное население планеты, которое регулярно занимается спортивными, физическими нагрузками, а также рабочий класс населения, выполняющий тяжелую работу в суровых, жарких условиях, нуждается в гораздо большем потреблении воды)
3. Климатических условий (в странах с жарким климатом, а также в условиях повышенных температур на улице, человек через пот, теряет значительное количество жидкости, чтобы избежать нарушения в работе организма, необходимо увеличить суточную норму воды)
4. Состояния организма (когда человек болен, ему зачастую рекомендуют врачи пить больше жидкости, для того, чтобы вода выводила как можно больше токсинов, продуктов обмена веществ естественным путем и через пот из организма)

Важно научиться прислушиваться к своему организму, он сам вам подскажет, сколько и в каком количестве нужно употреблять жидкость. Обычно организм нуждается в воде даже тогда, когда нет жажды.

Что касается температуры воды, то предпочтение лучше отдавать тёплой, так как она усваивается намного лучше, чем холодная. Ещё один способ определения нормы потребляемой воды – проверить цвет мочи. Чем светлее оттенок, тем лучше.

Питье воды является ключевым моментом здорового образа жизни. Иначе организм начнёт разрушаться. Она нужна для различных функций организма, поэтому отслеживать норму – чрезвычайно важно.

Обильное питьё на регулярной основе поможет улучшить здоровье и позволит вам чувствовать себя гораздо лучше.

Когда лучше пить воду?

 Хироми Шинья в своей книге  «Книга о вреде здорового питания, или Как жить до 100 лет, не болея», рассказывает как следует пить воду.

Если пить воду ДО ЕДЫ — снижается аппетит, поскольку желудок наполняется жидкостью.

 Но если пить воду ВО ВРЕМЯ ЕДЫ — затрудняется процесс усвоения пищи, так как пищевые энзимы в желудке оказываются разбавленными водой.

Если вы не хотите, чтобы жидкость поднималась вверх по вашему пищеводу, не пейте ПЕРЕД СНОМ. Попадая в желудок, вода смешивается с желудочным соком. Когда человек принимает горизонтальное положение, эта смесь поднимается по пищеводу, проникает в трахею и вдыхается вместе с воздухом. Так возникает риск получить воспаление легких.

Воду лучше всего пить УТРОМ, сразу после пробуждения, а также за 1 час до каждого приема пищи — это самый лучший способ удовлетворить потребность организма в жидкости.

Вода необходима организму. В пустыне ничего не растет именно потому, что там нет воды — каждому растению нужны и солнечный свет, и земля, и вода. Питательные вещества самой плодородной почвы могут быть усвоены растениями только вместе с водой.

Выработайте у себя привычку утолять жажду не пивом, чаем, кока-колой или кофе, а ХОРОШЕЙ ЧИСТОЙ ВОДОЙ и живите долго и без болезней.

 

Подготовила Галина Михальченко

по материалам интернет-сайтов

 

 

Вода и её полезные свойства

«Жизнь – это одушевленная вода»

Леонардо да Винчи, XVв.

Вода (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой Н₂O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью.

При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях). Составляет приблизительно около 0,05 % массы Земли.

Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды) — 361,13 млн км². На Земле примерно 96,5 % воды приходится на океаны, 1,7 % мировых запасов составляют грунтовые воды, ещё 1,7 % — ледники и ледяные шапки Антарктиды и Гренландии, небольшая часть находится в реках, озёрах и болотах, и 0,001 % в облаках (образуются из взвешенных в воздухе частиц льда и жидкой воды).

Большая часть земной воды — солёная, непригодная для сельского хозяйства и питья. Доля пресной составляет около 2,5 %, причём 98,8 % этой воды находится в ледниках и грунтовых водах. Менее 0,3 % всей пресной воды содержится в реках, озёрах и атмосфере, и ещё меньшее количество (0,003 %) находится в живых организмах. Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).

Исключительно важна роль воды в возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.

Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле.

Вода и ее полезные свойства для живых существ:

Сложно переоценить то значение, которое имеет оксид водорода для всего живого. Ведь вода и есть сам источник жизни. Известно, что без нее человек не смог бы прожить и недели. Вода, ее свойства и значение просто колоссальны.

• Это универсальный, то есть способный растворять и органические, и неорганические соединения, растворитель, действующий в живых системах. Именно поэтому вода — источник и среда для протекания всех каталитических биохимических преобразований, с формированием сложных жизненно важных комплексных соединений.
• Способность образовывать водородные связи делает данное вещество универсальным в выдерживании температур без изменения агрегатного состояния. Если бы это было не так, то при малейшем снижении градусов она превращалась бы в лед внутри живых существ, вызывая гибель клеток.
• Для человека вода — источник всех основных бытовых благ и нужд: приготовление пищи, стирка, уборка, принятие ванны, купание и плавание и прочее.
• Промышленные заводы (химические, текстильные, машиностроительные, пищевые, нефтеперерабатывающие и другие) не сумели бы осуществлять свою работу без участия оксида водорода.
• Издревле считалось, что вода — это источник здоровья. Она применялась и применяется сегодня как лечебное вещество.
• Растения используют ее как основной источник питания, за счет чего они продуцируют кислород — газ, благодаря которому существует жизнь на нашей планете.

Питьевая вода — это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком и другими живыми существами. Главным отличием от столовых и минеральных вод является пониженное содержание солей (сухого остатка), а также наличие действующих стандартов на общий состав и свойства (СанПиН 2.1.4.1074-01 — для централизованных систем водоснабжения и СанПиН 2.1.4.1116-02 — для вод, расфасованных в ёмкости).

Вода многих источников пресной воды непригодна для питья людьми, так как может служить источником распространения болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если она не отвечает определённым стандартам качества воды.

Вода, которая не вредит здоровью человека, и отвечает требованиям действующих стандартов качества, называется питьевой водой. В случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно-эпидемиологическим нормам, её очищают или, официально говоря, «подготавливают» с помощью установок водоподготовки.

Водопроводная вода (проточная вода, вода из городского водопровода, городского водоснабжения) — вода, поступающая для потребления из крана, доставляется в дома коммунальным предприятием по водоснабжению. Стала доступна в городах развитого мира на протяжении последней четверти XIX века, и в общем в середине XX века. Как правило, это вода из речных водозаборов.

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Вода – это важный источник энергоресурсов.

Смотрите так же:

10 удивительно полезных свойств огуречной воды

Огуречная вода — настоящий эликсир здоровья
Фото: acouplecooks.com

Полезные свойства воды из свежих огурцов заставляют пересмотреть отношение к этому доступному овощу.

В современном ритме непросто найти время, чтобы уделить внимание своему здоровью. Для тех, кто торопится или, наоборот, ведет малоподвижный образ жизни, один из способов поправить свое самочувствие – регулярно пить воду из огурцов.

10 удивительных свойств напитка из огурцов для вашего организма

1. Снижает риск сердечных заболеваний. Исследования показали, что включение огуречной воды в рацион помогло снизить высокое давление – главный фактор риска сердечных заболеваний.

2. Предотвращает остеопороз. Огурцы невероятно богаты витамином К, который помогает формировать матрицу костей и сохраняет их крепкими.

3. Спасает от обезвоживания. Медики рекомендуют выпивать от 6 до 8 стаканов в день для улучшения здоровья. При этом огуречная вода вкуснее обычной, поэтому облегчает получение достаточного количества влаги.

4. Снижает риск рака. Напиток из свежего огурца богат антиоксидантами и соединениями, такими как кукурбитацины и лигнаны, которые помогают организму предотвращать развитие рака.

5. Замедляет старение. Богатый набор антиоксидантов в огурцах может помочь снизить нагрузку на клетки и замедлить процесс старения.

6. Восполняет дефицит витаминов и минералов. Огурцы являются богатым источником питательных веществ, таких как витамины А, С и марганец, которые восполняют дефицит полезных веществ в рационе.

7. Удаляет токсины. Вода из огурца может помочь в детоксикации организма из-за высокого содержания воды и клетчатки, которые помогают избавляться от вредных химикатов каждый раз, когда мы посещаем туалет.

8. Помогает похудеть. Огуречная вода может обуздать аппетит и помочь сократить потребление калорий. Также это альтернатива калорийным газированным напиткам и сокам.

9. Предотвращает сухость кожи. Вода из огурца обеспечивает кожу кремнием и витамином B-5 – двумя питательными веществами, которые способствуют увлажнению кожи и помогают сохранить ее гладкость и чистоту.

10. Поддерживает мышечную силу. Огуречный эликсир насыщает мышцы важными питательными веществами, уменьшает их дряблость и делает эффект от занятий спортом более заметным.

Рецепт огуречной воды

• Тщательно вымытые огурцы и лимон нарежьте тонкими ломтиками, положите их в большой кувшин со свежей зеленью. Залейте обычной водой и поставьте в холодильник охлаждаться.

Лучше всего пить огуречную воду в день приготовления. Доливайте воду в кувшин по мере опустошения. Если вода потеряет аромат, добавьте свежих трав. (Можете использовать фрукты, которые испортились, например, клубничные хвостики или мягкие яблоки).

Ранее «Кубанские новости» рассказали о пользе свекольного сока.

полезные свойства воды для организма

Вода Пролом не имеет противопоказаний – её можно пить в неограниченных количествах, так как она обладает низкой минерализацией и походит для регулярного ежедневного употребления.

Вода Пролом быстро утоляет жажду, помогает восстановить силы и обладает деликатным мочегонным эффектом. Рекомендована для ежедневного употребления как залог отличного самочувствия и нормального функционирования организма.

Показания к употреблению воды Пролом:

• — При заболеваниях ЖКТ: регулярное употребление воды Пролом поддерживает нормальный кислотно-щелочной баланс в организме (pH). Снижает кислотность желудка, стимулирует сократительную способность кишечного тракта. Показана к применению при хроническом гастрите, регулярных запорах, язве желудка, желчекаменной болезни, воспалении желчного пузыря и желчных протоков. Доказано, что при употреблении после операций на органах пищеварения вода Пролом помогает восстановлению организма, способствует скорейшему выздоровлению больного.
• — При заболеваниях почек и мочевыводящих путей: богатый минералами состав воды Пролом способствует профилактике вирусных и инфекционных заболеваний. Наличие в составе кремния, помогает бороться с инфекциями мочеполовой системы, воспалениях в почках и мочевыводящих каналах.
• — При таких заболевания кожи как дерматит, псориаз, экзема, микозы лечебную воду Пролом можно употреблять как внутрь, так и наружно. Компрессы, обливание и купание эффективно снимают симптомы кожного зуда и покраснения.
• — При заболеваниях сердечно-сосудистой системы: из-за низкого уровня соли в составе вода Пролом показана к применению гипертоникам, больным с сердечной недостаточностью, так как не возникает дополнительной нагрузки на почки.

Вода Пролом превосходно выводит токсины любого характера (алкоголь, лекарства и т.д.), устраняет отечность, помогает выведению лишней воды из организма, восстанавливает организм после физических нагрузок высокой интенсивности.

Рекомендованная дневная доза: до 1,5 л

Не имеет противопоказаний — можно употреблять ежедневно без ограничений как питьевую воду взрослым и детям от 1 года

Лечебный курс приема воды: 5-6 недель

Лечебную воду Пролом можно приобрести у нас на сайте Europeanwater.com.ua. Только у нас Вы найдете сертифицированный товар, отмеченный европейскими стандартами качества.

Мы поставляем Вам минеральные воды в соответствии с условиями их хранения, именно поэтому они не теряют своих свойств и эффективно помогают в борьбе с разными заболеваниями.

Какие примеры свойств воды?

Основными свойствами воды являются ее полярность, когезия, адгезия, поверхностное натяжение, высокая удельная теплоемкость и испарительное охлаждение.

Полярность
Молекула воды слегка заряжена с обоих концов. Это потому, что кислород более электроотрицателен, чем водород.

Посмотрите видео изгибаемой струи воды — в демонстрации используется пластиковая линейка. Струя воды изгибается за счет полярности молекул воды.

Видео от: Ноэль Поллер

Сплоченность
Водородные связи удерживают молекулы воды вместе, как показано на рисунке выше. Сплоченность создает поверхностное натяжение , поэтому, если вы наполняете ложку водой, капля за каплей, объем воды на самом деле будет больше, чем поверхность ложки, прежде чем вода упадет.

Вот видео, показывающее, как скрепка может «плавать» по воде — на самом деле она удерживается водородными связями, образованными между молекулами воды, которые придают воде ее поверхностное натяжение.

Видео от: Ноэль Поллер

Адгезия
Подобно когезии, но адгезия — это когда водородные связи в воде позволяют молекулам воды удерживаться на другой субстанции.

Высокая удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость — это количество тепла, которое поглощается или теряется на 1 г при изменении температуры на 1 ° C, что в случае воды довольно велико. Это позволяет осуществлять испарительное охлаждение , то есть когда тепловая энергия передается молекулам воды, а испарение воды отводит много тепловой энергии от организма (например.когда мы потеем)

Другими важными характеристиками воды являются универсальный растворитель и необычная плотность . Вода, в отличие от любого другого твердо-жидкого, более плотная в жидкой форме, чем в твердом, поэтому лед плавает, и это позволяет целым средам обитания существовать под слоями льда, плавающими в океанах. Его нейтральный pH (7) также является важной характеристикой.

Необычные свойства воды — Химия LibreTexts

Поскольку 70% нашей земли — это вода океана, а 65% наших тел — вода, трудно не осознавать, насколько это важно в нашей жизни.Существует 3 различных формы воды, или H ₂ O: твердая (лед), жидкость (вода) и газ (пар). Поскольку вода кажется такой повсеместной, многие люди не знают о необычных и уникальных свойствах воды, в том числе:

• Температура кипения и замерзания
• Поверхностное натяжение, теплота испарения и давление пара
• Вязкость и когезия
• Твердотельный
• Жидкое состояние
• Состояние газа

Температура кипения и замерзания

Если вы посмотрите на таблицу Менделеева и найдите теллур (атомный номер: 52), вы обнаружите, что точки кипения гидридов уменьшаются по мере уменьшения размера молекулы.Итак, гидрид теллура: H ₂ Te (теллурид водорода) имеет температуру кипения -4 ° C . Двигаясь вверх, следующим гидридом будет H ₂ Se (селенид водорода) с температурой кипения -42 ° C . Еще раз, и вы обнаружите, что H ₂ S (сероводород) имеет точку кипения -62 ° C . Следующим гидридом будет H ₂ O (ВОДА!) . И все мы знаем, что температура кипения воды 100 ° C .Таким образом, несмотря на свою малую молекулярную массу , вода имеет невероятно высокую температуру кипения — . Это связано с тем, что воде требуется больше энергии для разрыва водородных связей, прежде чем она сможет закипеть. То же самое применимо и к точке замерзания, как показано в таблице ниже. Точки кипения и замерзания воды позволяют молекулам очень медленно закипать или замерзать, это важно для экосистем, живущих в воде. Если бы воду было очень легко заморозить или вскипятить, резкие изменения в окружающей среде, а также в океанах или озерах привели бы к смерти всех организмов, живущих в воде.Вот почему пот может охлаждать наше тело.

СОЕДИНЕНИЕ	ТОЧКА КИПЕНИЯ	ТОЧКА ЗАМЕРЗАНИЯ
Теллурид водорода	-4 ° С	-49 ° С
Селенид водорода	-42 ° С	-64 ° С
Сероводород	-62 ° С	-84 ° С
Вода	100 ° С	0 ° С

Поверхностное натяжение, теплота испарения и давление пара

Помимо ртути, вода имеет самое высокое поверхностное натяжение для всех жидкостей.Высокое поверхностное натяжение воды связано с водородными связями в молекулах воды. Вода также имеет исключительно высокую теплоту испарения . Испарение происходит, когда жидкость превращается в газ, что вызывает эндотермическую реакцию. Теплота испарения воды составляет 41 кДж / моль. Давление пара обратно пропорционально межмолекулярным силам, поэтому те, у кого более сильные межмолекулярные силы, имеют более низкое давление пара. Вода имеет очень сильные межмолекулярные силы, отсюда и низкое давление пара, но оно даже ниже по сравнению с более крупными молекулами с низким давлением пара.

• Вязкость — это свойство жидкости, имеющей высокое сопротивление течению. Обычно мы думаем, что жидкости, такие как мед или моторное масло, вязкие, но по сравнению с другими веществами с аналогичной структурой вода вязкая. Жидкости с более сильным межмолекулярным взаимодействием обычно более вязкие, чем жидкости со слабым межмолекулярным взаимодействием.
• Сплоченность — это межмолекулярные силы между подобными молекулами; вот почему молекулы воды могут удерживаться вместе в капле.Молекулы воды очень сплочены из-за полярности молекулы. Вот почему вы можете наполнить стакан водой чуть выше края, не пролив ее.

твердое тело (лед)

Все вещества, включая воду, становятся менее плотными при нагревании и более плотными при охлаждении. Таким образом, если вода охлаждается, она становится более плотной и образует лед. Вода — одно из немногих веществ, твердое состояние которого может плавать в жидком состоянии! Почему? Вода продолжает становиться более плотной, пока не достигнет 4 ° C.После достижения 4 ° C он становится плотным на МЕНЬШЕ . При замерзании молекулы в воде начинают двигаться медленнее, что облегчает им образование водородных связей и, в конечном итоге, превращается в открытую кристаллическую гексагональную структуру. Из-за этой открытой структуры, когда молекулы воды удерживаются дальше друг от друга, объем воды увеличивается на примерно на 9%. Таким образом, молекулы в жидком состоянии более плотно упакованы, чем в твердом состоянии. Вот почему банка газировки может взорваться в морозильной камере.

Жидкое состояние (Жидкая вода)

Очень редко можно найти соединение, в котором отсутствует углерод, чтобы быть жидким при стандартных температурах и давлениях. Таким образом, вода не может быть жидкостью при комнатной температуре! Вода является жидкой при комнатной температуре, поэтому она может перемещаться быстрее, чем твердая, что позволяет молекулам образовывать меньше водородных связей, в результате чего молекулы упаковываются более плотно. Каждая молекула воды соединяется с четырьмя другими, образуя тетраэдрическое расположение, однако они могут свободно перемещаться и скользить друг мимо друга, в то время как лед образует твердую гексагональную структуру большего размера.

Состояние газа (пар)

Когда вода закипает, ее водородные связи разрываются. Частицы пара движутся очень далеко друг от друга и быстро, поэтому водородные связи едва ли успевают сформироваться. Таким образом, по мере того, как частицы достигают критической точки над паром, присутствует все меньше и меньше водородных связей. Отсутствие водородных связей объясняет, почему пар вызывает гораздо более сильные ожоги, чем вода. Пар содержит всю энергию, используемую для разрыва водородных связей в воде, поэтому, когда пар попадает вам в лицо, вы сначала поглощаете энергию, полученную паром от разрыва водородных связей в его жидком состоянии.Затем в экзотермической реакции пар превращается в жидкую воду и выделяется тепло. Это тепло прибавляется к теплу кипящей воды, поскольку пар конденсируется на вашей коже.

Вода как «универсальный растворитель»

Благодаря полярности воды она способна растворять или диссоциировать многие частицы. Кислород имеет слегка отрицательный заряд, в то время как два атома водорода имеют слегка положительный заряд. Слегка отрицательные частицы соединения будут притягиваться к атомам водорода воды, тогда как слегка положительные частицы будут притягиваться к молекуле кислорода воды; это вызывает диссоциацию соединения.Помимо объяснений выше, мы можем взглянуть на некоторые атрибуты молекулы воды, чтобы найти еще несколько причин уникальности воды:

• Если забыть о фторе, то кислород является наиболее электроотрицательным элементом, не являющимся благородным газом, поэтому при образовании связи электроны тянутся к атому кислорода, а не к водороду. Это создает 2 полярные связи, которые делают молекулу воды более полярной, чем связи в других гидридах в группе.
• Валентный угол 104,5 ° создает очень сильный диполь.
• Вода имеет водородные связи, что, вероятно, является важным аспектом сильного межмолекулярного взаимодействия в воде.

Почему это важно для реального мира?

Свойства воды делают ее пригодной для выживания организмов в различных погодных условиях. Лед замерзает при расширении, что объясняет, почему лед может плавать в жидкой воде. Зимой, когда озера начинают замерзать, поверхность воды замерзает, а затем опускается к более глубокой воде; это объясняет, почему люди могут кататься на коньках или падать в замерзшем озере.Если бы лед не мог плавать, озеро замерзло бы снизу вверх, убив все экосистемы, обитающие в озере. Однако лед плавает, поэтому рыба может выжить под поверхностью льда зимой. Поверхность льда над озером также защищает озера от холодной температуры снаружи и изолирует воду под ним, позволяя озеру под замерзшим льдом оставаться жидким и поддерживать температуру, достаточную для выживания экосистем, живущих в озере.

ресурсов

1. Cracolice, Марк С.и Эдвард Петерс I. Основы вводной химии . Томпсон, издательство Brooks / Cole Publishing Company. 2006
2. Петруччи и др. Общая химия: принципы и современные приложения: AIE (Твердый переплет). Река Аппер Сэдл: Пирсон / Прентис Холл, 2007.

Авторы и авторство

• Корин Йи (UCD), Дезире Роцци (UCD)

5 уникальных свойств воды

Вода для нас — один из важнейших источников жизни, и она не только полезна для здоровья, но и является уникальным веществом с некоторыми интересными свойствами.

• Когда вода начинает испаряться с поверхности, она создает охлаждающий эффект.
• Более низкая плотность льда позволяет замораживать только вершины озер.
• Вода является чрезвычайно сильным растворителем из-за ее высокой полярности.

Вообразить жизнь без воды буквально невозможно.Это один из важнейших источников жизни для нас, и он не только полезен для здоровья, но и является уникальным веществом с некоторыми интересными свойствами. В этой статье мы рассмотрим их и попытаемся показать вам более интересную сторону этого вещества, которое мы в большинстве случаев считаем само собой разумеющимся.

Пять основных свойств, которые будут обсуждаться в этой статье, — это его притяжение к полярным молекулам, его высокая удельная теплоемкость, высокая теплота испарения, более низкая плотность льда и его высокая полярность.Итак, приступим!

5. Притяжение к другим полярным молекулам

Свойство когезии позволяет жидкой воде не иметь натяжения на поверхности.

Сплоченность — это то, что мы называем способностью воды притягивать другие молекулы воды. Это одно из самых важных его свойств. Вода имеет высокую полярность, и это дает ей способность притягиваться к другим молекулам воды. Эти молекулы удерживаются вместе водородными связями в воде.

Свойство сплоченности позволяет некоторым насекомым ходить по воде.Кроме того, благодаря когезии вода может оставаться жидкой при умеренных температурах и не превращаться в газ. Также существует способность воды связываться с молекулами различных веществ. Это называется адгезией. Благодаря этому свойству вода может быть адгезивной к любой другой молекуле, с которой она может образовывать водородную связь.

4.Высокая удельная теплоемкость

Вода может оставаться жидкой благодаря двум своим свойствам: высокой удельной теплоемкости и высокой теплоте испарения. Подробнее о последнем в следующем абзаце, но здесь мы сосредоточимся на первом. Высокая удельная теплоемкость означает количество энергии, которое поглощается или теряется одним граммом определенного вещества для изменения температуры на 1 градус Цельсия.

Поскольку молекулы воды образуют водородные связи друг с другом, для разрыва этих связей требуется много энергии.Нарушая их, мы позволяем молекулам свободно перемещаться, и они имеют более высокую температуру. Более простой способ описать это — сказать, что когда вокруг плавает множество отдельных молекул воды, создается большее трение, которое создает больше тепла и более высоких температур. Водородные связи поглощают это тепло. Вот почему вода нагревается дольше и дольше сохраняет свою температуру.

3.Высокая теплота испарения

Когда вода начинает испаряться с поверхности, создается эффект охлаждения.

Это еще одно уникальное свойство, позволяющее воде поддерживать свою температуру. Высокая теплота испарения относится к количеству тепловой энергии, которая нам нужна, чтобы превратить один грамм воды в газ. Для разрыва водородных связей между молекулами воды требуется много энергии.

Когда вода начинает испаряться с поверхности, создается эффект охлаждения.Это похоже на человеческое потоотделение. Когда нам становится жарко, химические связи в наших телах начинают разрушаться, и мы начинаем потеть в качестве охлаждающего эффекта для наших тел. Это то же самое, что испарение воды и охлаждение ею поверхности.

2.Низкая плотность льда

Причина, по которой айсберги плавают на поверхности моря, заключается в их более низкой плотности.

Водородные связи между молекулами воды начинают превращаться в кристаллы льда при более высоких температурах. Как только они достигают этого состояния, эти связи становятся еще более стабильными и сохраняют форму льда, пока температура не меняется. Лед — это плотная форма воды, и его плотность ниже, чем у воды.Причина этого заключается в том, что водородные связи становятся более разнесенными в форме льда. Они дальше друг от друга, чем в жидкой форме.

Причина, по которой айсберги плавают на поверхности моря, заключается в их более низкой плотности.Кроме того, он позволяет замораживать только вершины озер, о чем не многие знают. Хотя большинству людей известно, что айсберги плавают из-за более низкой плотности, не многие знают, почему замерзают только верхушки озер.

1.Высокая полярность

Отличным примером высокой полярности воды может быть тот факт, что соль растворяется в воде.

Вода — полярная молекула, что означает, что она может притягивать другие полярные молекулы. Уровень полярности в воде необычайно высок. Он может образовывать водородные связи с другими элементами. Это делает воду чрезвычайно сильным растворителем. Молекулы, которые больше всего притягивают молекулы воды, — это те, которые имеют полный заряд, например, ион.

Отличным примером высокой полярности воды может служить тот факт, что соль растворяется в воде.Молекулы соли окружаются молекулами воды, и это отделяет натрий от хлорида. Вода образует вокруг этих ионов специальные гидратные оболочки.

Антония Чирьяк 11 мая 2020 in Science

1. Дом
2. Наука
3. 5 уникальных свойств воды

Структура и свойства воды

Цель обучения

• Опишите структуру и свойства воды.

---

Ключевые моменты

• Вода представляет собой жидкость при стандартной температуре и давлении (25 градусов Цельсия и 1 атм для жидкостей).
• Вода без вкуса и запаха.
• Вода прозрачна в видимой части электромагнитного спектра.
• Вода может действовать как кислота или основание.
• Вода — универсальный растворитель, растворяющий многие вещества, встречающиеся в природе.

---

Условия

• фазовая диаграмма График, показывающий фазу, которую имеет образец вещества при различных условиях температуры и давления.
• равновесие Состояние реакции, в котором скорости прямой и обратной реакций равны.
• диполь: Любая молекула или радикал, имеющий делокализованный положительный и отрицательный заряды.
• амфотерная молекула, которая может действовать как кислота или основание в зависимости от своего химического окружения. Например, вода (H ₂ O) амфотерная.

---

Свойства воды

Вода — это самый распространенный компонент на поверхности Земли.В природе вода существует в жидком, твердом и газообразном состояниях. Он находится в динамическом равновесии между жидкостью и газом при 0 градусах Цельсия и давлении 1 атм. При комнатной температуре (примерно 25 градусов Цельсия) это жидкость без вкуса, запаха и цвета. Многие вещества растворяются в воде, и его обычно называют универсальным растворителем.

Свойства воды Таблица некоторых химических и физических свойств воды.

Фазы воды

Как и многие другие вещества, вода может принимать различные формы.Его жидкая фаза, самая распространенная фаза воды на Земле, обычно обозначается словом «вода».

Твердая фаза (лед)

Твердая фаза воды, известная как лед, обычно имеет структуру твердых амальгамированных кристаллов, таких как кубики льда, или рыхлых гранулированных кристаллов, таких как снег. В отличие от большинства других веществ, твердая форма воды (лед) на меньше, чем ее жидкая форма, на плотнее, чем ее жидкая форма из-за характера ее гексагональной упаковки внутри ее кристаллической структуры.Эта решетка содержит больше места, чем когда молекулы находятся в жидком состоянии.

Гексагональная структура льда Лед, как встречающееся в природе кристаллическое неорганическое твердое вещество с упорядоченной структурой, считается минералом. Он обладает регулярной кристаллической структурой, основанной на молекулярной структуре воды, которая состоит из одного атома кислорода, ковалентно связанного с двумя атомами водорода: H-O-H.

Тот факт, что плотность льда меньше плотности жидкой воды, имеет важное последствие — лед плавает.

Плотность льда и воды как функция температуры Твердая форма большинства веществ более плотная, чем жидкая фаза; поэтому блок данного твердого вещества обычно тонет в соответствующей жидкости. Однако ледяная глыба плавает в жидкой воде, потому что лед менее плотен, чем жидкая вода. На вставке более подробно показана кривая в диапазоне 0-10 градусов Цельсия. Жидкая вода наиболее плотная при 4 градусах Цельсия.

Жидкая фаза (вода)

Вода — это прежде всего жидкость при стандартных условиях (25 градусов Цельсия и давление 1 атм).Эту характеристику нельзя было предсказать по ее взаимосвязи с другими газообразными гидридами семейства кислорода в периодической таблице Менделеева, такими как сероводород. Элементы, окружающие кислород в периодической таблице, — азот, фтор, фосфор, сера и хлор — все объединяются с водородом с образованием газов в стандартных условиях. Вода образует жидкость вместо газа, потому что кислород более электроотрицателен, чем окружающие элементы, за исключением фтора. Кислород притягивает электроны намного сильнее, чем водород, что приводит к частичному положительному заряду на атомах водорода и частичному отрицательному заряду на атоме кислорода.Наличие такого заряда на каждом из этих атомов дает молекуле воды чистый дипольный момент.

Электрическое притяжение между молекулами воды, вызванное этим диполем, сближает отдельные молекулы, затрудняя разделение молекул и, следовательно, повышая температуру кипения. Этот тип притяжения известен как водородная связь. Молекулы воды постоянно движутся относительно друг друга, а водородные связи непрерывно разрываются и реформируются с интервалами короче 200 фемтосекунд (200 x 10 ^-15 секунд).

Расположение молекул воды в жидкой фазе Молекулы воды выстраиваются в соответствии с их полярностью, образуя водородные связи (обозначены цифрой «1»).

Многие физические и химические свойства воды (в том числе ее способность к растворителю) частично связаны с кислотно-основными реакциями, частью которых она может быть. Воду можно описать как амфотерную молекулу, что означает, что она может реагировать как кислотой Бренстеда-Лоури, так и основанием. Это может быть показано в реакции между двумя молекулами воды, которая дает ион гидроксония (H ₃ O ⁺ ) и ион гидроксида (OH ^— ):

[латекс] H_2O (l) + H_2O (l) \ rightleftharpoons H_3O ^ + (aq) + OH ^ — (aq) [/ латекс]

Газовая фаза (водяной пар)

Газовая фаза воды известна как водяной пар (или пар) и характеризуется прозрачным облаком.Вода также существует в редком четвертом состоянии, называемом сверхкритической жидкостью, которое встречается только в крайне непригодных для жизни условиях. Когда вода достигает определенной критической температуры и определенного критического давления (647 K и 22,064 МПа), жидкая и газовая фазы сливаются в одну гомогенную жидкую фазу, которая имеет общие свойства как газа, так и жидкости.

Фазовая диаграмма воды

Вода замерзает, образуя лед, лед тает, образуя жидкую воду, и вода и лед могут переходить в парообразное состояние.Фазовые диаграммы помогают описать, как вода меняет состояние в зависимости от давления и температуры.

Фазовая диаграмма воды Три фазы воды — жидкая, твердая и паровая — показаны в пространстве температура-давление.

Обратите внимание на следующие ключевые моменты на фазовой диаграмме:

• Критическая точка (CP), выше которой существуют только сверхкритические жидкости.
• Тройная точка (TP), четко определенная координата в месте пересечения кривых, в которой три состояния вещества (твердое тело, жидкость, газ) находятся в равновесии друг с другом.
• Четко определенные границы между твердым телом и жидкостью, твердым телом и газом, жидкостью и газом. Во время фазового перехода между двумя фазами (то есть вдоль этих границ) фазы находятся в равновесии друг с другом.

Полярность воды

Полярная природа воды — особенно важная особенность, которая способствует уникальности этого вещества. Молекула воды образует угол с атомом кислорода на вершине и атомами водорода на концах. Поскольку кислород имеет более высокую электроотрицательность, чем водород, сторона молекулы с атомом кислорода имеет частичный отрицательный заряд.Объект с такой разностью зарядов называется диполем (что означает «два полюса»). Кислородный конец частично отрицательный, а водородный частично положительный; из-за этого направление дипольного момента указывает от кислорода к центральному положению между двумя атомами водорода. Эта разница зарядов заставляет молекулы воды притягиваться друг к другу (относительно положительные области притягиваются к относительно отрицательным областям), а также к другим полярным молекулам. Это притяжение способствует образованию водородных связей и объясняет многие свойства воды (включая ее способность действовать как растворитель для многих веществ).

Полярность молекулы воды Из-за разницы электроотрицательностей между атомами водорода (H) и кислорода (O) и изогнутой формы молекулы H ₂ O существует суммарный дипольный момент. Цифра указывает частичные заряды, которыми обладают атомы.

Молекула воды может образовывать максимум четыре водородные связи, принимая два атома водорода и отдавая два атома водорода. Хотя водородная связь является относительно слабым притяжением по сравнению с ковалентными связями внутри самой молекулы воды (внутримолекулярные связи), она отвечает за ряд физических свойств воды.Одно из таких свойств — относительно высокие температуры плавления и кипения; требуется больше энергии, чтобы разорвать водородные связи между молекулами, чтобы перейти в фазу с более высокой энергией.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Биологические роли воды: Почему вода необходима для жизни?

от Молли Сарджен
фигурки Дэниела Аттера

Вода составляет 60-75% массы тела человека.Потеря всего 4% воды в организме приводит к обезвоживанию, а потеря 15% может быть фатальной. Точно так же человек может прожить месяц без еды, но не проживет 3 дня без воды. Эта критическая зависимость от воды широко распространена среди всех форм жизни. Ясно, что вода жизненно важна для выживания, но почему она так необходима?

Молекулярный состав воды

Многие роли воды в поддержании жизни обусловлены ее молекулярной структурой и некоторыми особыми свойствами.Вода — это простая молекула, состоящая из двух небольших положительно заряженных атомов водорода и одного большого отрицательно заряженного атома кислорода. Когда водород связывается с кислородом, он создает асимметричную молекулу с положительным зарядом с одной стороны и отрицательным с другой (рис. 1). Этот дифференциал заряда называется полярностью и определяет, как вода взаимодействует с другими молекулами.

Рисунок 1: Химия воды. Молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного кислорода.Эти атомы имеют разные размеры и заряды, что создает асимметрию в молекулярной структуре и приводит к прочным связям между водой и другими полярными молекулами, включая саму воду.

Вода — «универсальный растворитель»

Как полярная молекула, вода лучше всего взаимодействует с другими полярными молекулами, такими как она сама. Это происходит из-за явления, когда противоположные заряды притягиваются друг к другу: поскольку каждая отдельная молекула воды имеет как отрицательную, так и положительную части, каждая сторона притягивается к молекулам с противоположным зарядом.Это притяжение позволяет воде образовывать относительно прочные связи, называемые связями, с другими полярными молекулами вокруг нее, включая другие молекулы воды. В этом случае положительный водород одной молекулы воды будет связываться с отрицательным кислородом соседней молекулы, чьи собственные водороды притягиваются к следующему кислороду, и так далее (рис. 1). Важно отметить, что это связывание заставляет молекулы воды слипаться вместе, создавая свойство, называемое когезией. Сплоченность молекул воды помогает растениям впитывать воду своими корнями.Сплоченность также способствует высокой температуре кипения воды, что помогает животным регулировать температуру тела.

Кроме того, поскольку большинство биологических молекул обладают некоторой электрической асимметрией, они тоже полярны, и молекулы воды могут образовывать связи и окружать свои положительные и отрицательные области. Окружая полярные молекулы другого вещества, вода извивается во все укромные уголки и щели между молекулами, эффективно разрушая и растворяя. Вот что происходит, когда вы помещаете кристаллы сахара в воду: и вода, и сахар полярны, позволяя отдельным молекулам воды окружать отдельные молекулы сахара, разрушая сахар и растворяя его.Подобно полярности, некоторые молекулы состоят из ионов или противоположно заряженных частиц. Вода также расщепляет эти ионные молекулы, взаимодействуя как с положительно, так и с отрицательно заряженными частицами. Вот что происходит, когда вы добавляете соль в воду, потому что соль состоит из ионов натрия и хлорида.

Обширная способность воды растворять множество молекул принесла ей название «универсальный растворитель», и именно эта способность делает воду такой неоценимой силой поддержания жизни.На биологическом уровне вода как растворитель помогает клеткам переносить и использовать такие вещества, как кислород или питательные вещества. Растворы на водной основе, такие как кровь, помогают переносить молекулы в нужные места. Таким образом, роль воды как растворителя облегчает транспортировку молекул, таких как кислород, для дыхания, и оказывает большое влияние на способность лекарств достигать своих целей в организме.

Вода поддерживает ячеистую структуру

Вода также играет важную структурную роль в биологии.Визуально вода заполняет клетки, помогая сохранять форму и структуру (рис. 2). Вода внутри многих клеток (в том числе тех, которые составляют человеческое тело) создает давление, которое противостоит внешним силам, подобно тому, как воздух попадает в воздушный шар. Однако даже некоторым растениям, которые могут сохранять свою клеточную структуру без воды, по-прежнему требуется вода для выживания. Вода позволяет всему внутри клеток принимать правильную форму на молекулярном уровне. Поскольку форма имеет решающее значение для биохимических процессов, это также одна из самых важных ролей воды.

Рисунок 2: Вода влияет на форму ячейки. Вода создает давление внутри клетки, что помогает ей сохранять форму. В гидратированной ячейке (слева) вода выталкивается наружу, и ячейка сохраняет круглую форму. В обезвоженной клетке меньше воды выталкивается наружу, поэтому клетка становится морщинистой.

Вода также способствует образованию мембран, окружающих клетки. Каждая клетка на Земле окружена мембраной, большая часть которой образована двумя слоями молекул, называемых фосфолипидами (рис. 3).У фосфолипидов, как и у воды, есть два различных компонента: полярная «голова» и неполярный «хвост». Из-за этого полярные головы взаимодействуют с водой, в то время как неполярные хвосты стараются избегать воды и вместо этого взаимодействуют друг с другом. В поисках этих благоприятных взаимодействий фосфолипиды спонтанно образуют бислои с головками, обращенными наружу, к окружающей воде, и хвостами, обращенными внутрь, за исключением воды. Двухслойный слой окружает клетки и выборочно позволяет таким веществам, как соли и питательные вещества, входить и выходить из клетки.Взаимодействия, участвующие в формировании мембраны, достаточно сильны, поэтому мембраны образуются спонтанно, и их нелегко разрушить. Без воды клеточные мембраны не имели бы структуры, а без надлежащей структуры мембран клетки не смогли бы удерживать важные молекулы внутри клетки, а вредные молекулы — вне клетки.

Рисунок 3: бислои фосфолипидов. Фосфолипиды образуют бислои, окруженные водой. Полярные головки обращены наружу для взаимодействия с водой, а гидрофобные хвосты обращены внутрь, чтобы избежать взаимодействия с водой.

Помимо влияния на общую форму клеток, вода также влияет на некоторые фундаментальные компоненты каждой клетки: ДНК и белки. Белки производятся в виде длинной цепочки строительных блоков, называемых аминокислотами, и для правильного функционирования им необходимо принимать определенную форму. Вода управляет складыванием аминокислотных цепей, поскольку разные типы аминокислот ищут и избегают взаимодействия с водой. Белки обеспечивают структуру, принимают сигналы и катализируют химические реакции в клетке. Таким образом, белки являются рабочими лошадками клеток.В конечном итоге белки управляют сокращением мышц, общением, перевариванием питательных веществ и многими другими жизненно важными функциями. Без правильной формы белки не смогли бы выполнять эти функции, и клетка (не говоря уже о человеке) не смогла бы выжить. Точно так же ДНК должна иметь определенную форму для правильного декодирования ее инструкций. Белки, которые читают или копируют ДНК, могут связывать только ДНК определенной формы. Молекулы воды упорядоченно окружают ДНК, чтобы поддерживать ее характерную конформацию двойной спирали.Без этой формы клетки не смогли бы следовать точным инструкциям, кодируемым ДНК, или передавать инструкции будущим клеткам, что сделало бы невозможным человеческий рост, размножение и, в конечном итоге, выживание.

Химические реакции воды

Вода принимает непосредственное участие во многих химических реакциях построения и разрушения важных компонентов клетки. Фотосинтез, процесс, который происходит в растениях, который создает сахар для всех форм жизни, требует воды. Вода также участвует в создании более крупных молекул в клетках.Молекулы, такие как ДНК и белки, состоят из повторяющихся единиц более мелких молекул. Соединение этих маленьких молекул происходит в результате реакции, в результате которой образуется вода. И наоборот, вода необходима для обратной реакции, которая разрушает эти молекулы, позволяя клеткам получать питательные вещества или перенаправлять части больших молекул.

Кроме того, вода защищает клетки от опасного воздействия кислот и щелочей. Сильно кислые или щелочные вещества, такие как отбеливатель или соляная кислота, вызывают коррозию даже самых прочных материалов.Это связано с тем, что кислоты и основания выделяют избыток водорода или поглощают избыток водорода, соответственно, из окружающих материалов. Потеря или получение положительно заряженных атомов водорода нарушает структуру молекул. Как мы узнали, для правильного функционирования белкам требуется определенная структура, поэтому важно защищать их от кислот и щелочей. Вода делает это, действуя и как кислота, и как основание (рис. 4). Хотя химические связи внутри молекулы воды очень стабильны, молекула воды может отдать водород и стать ОН–, действуя таким образом как основание, или принять другой водород и стать h4O +, таким образом действуя как кислота.Эта адаптивность позволяет воде бороться с резкими изменениями pH из-за кислотных или основных веществ в организме в процессе, называемом буферизацией. В конечном итоге это защищает белки и другие молекулы в клетке.

Рисунок 4: Вода действует как буфер, высвобождая или принимая атомы водорода.

В заключение, вода жизненно необходима для всего живого. Его универсальность и адаптируемость помогают проводить важные химические реакции. Его простая молекулярная структура помогает поддерживать важные формы внутренних компонентов клетки и внешней мембраны.Никакая другая молекула не сравнится с водой, когда речь идет об уникальных свойствах, поддерживающих жизнь. Интересно, что исследователи продолжают устанавливать новые свойства воды, такие как дополнительные эффекты ее асимметричной структуры. Ученым еще предстоит определить физиологическое влияние этих свойств. Удивительно, насколько простая молекула универсально важна для организмов с различными потребностями.

---

Молли Сарджен — студентка первого года обучения по программе биологических и биомедицинских наук Гарвардской медицинской школы.

Дэн Аттер — аспирант пятого курса органической и эволюционной биологии Гарвардского университета.

Для получения дополнительной информации:

• Чтобы узнать больше о важности растворимости лекарств, прочитайте эту статью.
• Прочтите эти статьи, чтобы узнать больше о белках и о том, как вода влияет на их складывание.
• Узнайте больше о фосфолипидах здесь.
• Узнайте больше о влиянии воды на структуру ДНК.
• Узнайте больше о кислотах и ​​щелочах здесь.
• Узнайте об уникальных свойствах воды на этой странице или недавно обнаруженных свойствах воды в этой статье.

Эта статья является частью нашего специального выпуска, посвященного воде. Чтобы узнать больше, посетите нашу домашнюю страницу специального выпуска!

Свойства воды и факты, о которых вы должны знать

Вода — самая распространенная молекула на поверхности Земли и одна из самых важных молекул для изучения в химии.Факты химии воды показывают, почему это такая невероятная молекула.

Что такое вода?

Вода — это химическое соединение. Каждая молекула воды, H ₂ O или HOH, состоит из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода.

Свойства воды

Есть несколько важных свойств воды, которые отличают ее от других молекул и делают ее ключевым соединением для жизни:

• Сплоченность — ключевое свойство воды.Из-за полярности молекул молекулы воды притягиваются друг к другу. Между соседними молекулами образуются водородные связи. Из-за своей когезии вода при обычных температурах остается жидкостью, а не испаряется в газ. Когезионность также приводит к высокому поверхностному натяжению. Примером поверхностного натяжения являются капли воды на поверхности и способность насекомых ходить по жидкой воде, не тоня.
• Адгезия — еще одно свойство воды. Адгезивность — это мера способности воды притягивать молекулы других типов.Вода прилипает к молекулам, способным образовывать с ней водородные связи. Адгезия и сцепление приводят к капиллярному действию, которое наблюдается, когда вода поднимается по узкой стеклянной трубке или внутри стеблей растений.
• Высокая удельная теплоемкость и высокая теплота испарения означают, что для разрыва водородных связей между молекулами воды требуется много энергии. Благодаря этому вода противостоит резким перепадам температуры. Это важно для погоды, а также для выживания видов. Высокая теплота испарения означает, что испаряющаяся вода имеет значительный охлаждающий эффект.Многие животные используют пот, чтобы охладиться, пользуясь этим эффектом.
• Вода — полярная молекула. Каждая молекула изогнута, с отрицательно заряженным кислородом на одной стороне и парой положительно заряженных молекул водорода на другой стороне молекулы.
• Вода — единственное распространенное соединение, которое существует в твердой, жидкой и газовой фазах в обычных природных условиях.
• Вода амфотерная, что означает, что она может действовать как кислота и основание. Самоионизация воды производит ионы H ⁺ и OH ^— .
• Лед менее плотен, чем жидкая вода. Для большинства материалов твердая фаза более плотная, чем жидкая. Водородные связи между молекулами воды ответственны за более низкую плотность льда. Важным следствием этого является то, что озера и реки замерзают сверху вниз, а лед плавает по воде.
• Чистая жидкая вода комнатной температуры без запаха, вкуса и почти бесцветная. Вода имеет слабый синий цвет, который становится более заметным в больших объемах воды.
• Вода имеет второе место по удельной энтальпии плавления из всех веществ (после аммиака).Удельная энтальпия плавления воды составляет 333,55 кДж · кг − 1 при 0 ° C.
• Вода имеет второе место по удельной теплоемкости среди всех известных веществ. Аммиак имеет самую высокую удельную теплоемкость. Вода также имеет высокую теплоту парообразования (40,65 кДж · моль-1). Высокая удельная теплоемкость и теплота испарения являются результатом высокой степени водородной связи между молекулами воды. Одним из следствий этого является то, что вода не подвержена резким колебаниям температуры. На Земле это помогает предотвратить резкие изменения климата.
• Воду можно назвать универсальным растворителем, потому что она способна растворять множество различных веществ.

Интересные факты о воде

• Вода также называется монооксидом дигидрогена, оксиданом, гидроксиловой кислотой и гидроксидом водорода.
• Молекулярная формула воды H ₂ O
• Молярная масса: 18,01528 (33) г / моль
• Плотность: 1000 кг / м ³ , жидкость (4 ° C) или 917 кг / м ³ , твердое вещество
• Температура плавления: 0 ° C, 32 ° F (273.15 К)
• Температура кипения: 100 ° C, 212 ° F (373,15 K)
• Кислотность (pKa): 15,74
• Основность (pKb): 15.74
• Показатель преломления: (нД) 1,3330
• Вязкость: 0,001 Па · с при 20 ° C
• Кристаллическая структура: гексагональная
• Молекулярная форма: изогнутая

Свойства воды

Свойства воды

Свойства воды

Это вода — Дэвид Фостер Уоллес, 2005 г.

Вода — одно из наиболее распространенных веществ, с которыми мы взаимодействуем, поэтому мы склонны не думать о ней и о том, насколько она особенная.Вода — важная молекула с некоторыми необычными свойствами. Без жидкой воды не могло бы быть жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Жизнь на Земле возможна, потому что она существует в так называемой зоне Златовласки, где не слишком жарко и не слишком холодно, но как раз для существования жидкой воды. В нашей солнечной системе единственные другие места, где жидкая вода может существовать в больших объемах, — это подо льдом спутников Юпитера и Сатурна, где гидротермальные источники могут позволить происходить хемосинтезу.

Планета Океан : Приблизительно 71% поверхности Земли покрыто водой, большая часть которой — океан (соленая вода).Взрослые люди тоже на 65% состоят из воды! Происхождение воды на Земле до конца не изучено, но большая часть воды, вероятно, поступила из внеземных источников. Ледяные шапки существуют на обоих полюсах, потому что они получают меньше солнечной радиации, чем экваториальные регионы, а ледяные шапки оказывают значительное влияние как на климат, так и на уровень моря. Появляется все больше свидетельств того, что ледяные шапки сокращаются в результате глобального изменения климата, вызванного деятельностью человека. Долгожданный Северо-Западный проход стал судоходным, по крайней мере, часть года, впервые в истории человечества.

Приливы : Гравитационное взаимодействие между водой Земли и Луной приводит к ежедневным приливам и отливам. Приливные экстремумы были намного сильнее в раннюю историю Земли, когда Луна была вдвое дальше от нынешней, и есть предположения, что приливы могли инициировать или, по крайней мере, ускорить эволюцию жизни на Земле.

Молекулы воды притягиваются друг к другу из-за полярности.

Полярность : Хотя чистый заряд молекулы воды равен нулю, вода полярна из-за своей формы.Водородные концы молекулы положительны, а кислородные — отрицательны. Это заставляет молекулы воды притягиваться друг к другу и к другим полярным молекулам. Это притяжение между молекулами воды можно увидеть на гладкой поверхности, например на стекле, где вода поднимается вверх. Связь молекул воды друг с другом является важной частью процесса транспирации в тканях ксилемы сосудистых растений. Вода также имеет высокое поверхностное натяжение из-за этого сцепления, и это причина, по которой водомерки могут кататься по воде.

Растворитель : Воду иногда называют универсальным растворителем, поскольку она может растворять самые разные химические вещества. Кислотно-основной химический состав зависит от воды. Кристаллические соли диссоциируют в воде с образованием положительных и отрицательных ионов.

Метрическая температура : Поскольку вода так важна для жизни, метрическая шкала температуры была разработана с 0 градусов как точка замерзания воды и 100 градусов как точка кипения воды (на уровне моря).

Плотность : Необычной характеристикой воды является то, что, в отличие от большинства твердых тел, лед менее плотен, чем жидкая вода.По этой причине кубики льда плавают в стакане с водой, а не опускаются на дно стакана. Когда температура падает, вода в озере и океане замерзает сверху вниз, а слой льда плавает сверху, изолируя воду под ним от дальнейшего охлаждения. Если бы лед был более плотным, чем жидкая вода, озера замерзали бы снизу вверх, что было бы гораздо менее благоприятно для живых существ. Соленая вода более плотная, чем пресная, поэтому, если ее не перемешивать, пресная вода может образовать линзу поверх соленой воды.Это обычное явление, когда реки впадают в океан или когда пресная вода просачивается из источников на дне океана. Эти различия в плотности заставляют свет рассеиваться под разными углами, уменьшая видимость.

Удельная теплоемкость : Вода обладает очень высокой теплоемкостью. Это означает, что он долго сохраняет тепло относительно воздуха. Одним из важных результатов этого является то, что большие водоемы имеют умеренную температуру. Прибрежные районы имеют менее экстремальные летние и зимние температуры, чем внутренние части основных массивов суши.Поскольку суша теряет тепло быстрее, чем вода, земля имеет тенденцию быть теплее днем ​​и прохладнее ночью, чем океан, в результате чего дует прибрежный бриз утром и морской бриз вечером. Нагревание и охлаждение воды также может формировать конвекционные течения в океанах.

Испарительное охлаждение : Когда вода испаряется с поверхности объекта, более быстро движущиеся молекулы с большей кинетической энергией улетучиваются в виде газа, в то время как молекулы с более низкой энергией и меньшей кинетической энергией остаются в жидком виде.Это снижает температуру на поверхности, с которой испаряется жидкость. Потоотделение — это форма испарительного охлаждения. Испарительное охлаждение лучше всего работает при низкой влажности, поэтому болотные охладители получают высокие оценки в Аризоне, но не во Флориде.

Отражающая способность : Снег отражает так много света, что длительное пребывание на нем может вызвать снежную слепоту и солнечный ожог. Снег имеет альбедо от 0,8 до 0,9. Поскольку большая часть света отражается от покрытой снегом поверхности, поглощается мало тепла и таяние замедляется.Этот процесс, который может продлить зимы и, возможно, даже способствовать ледниковому периоду, является противоположностью парникового эффекта и является причиной, по которой интерьер вашего автомобиля должен быть белым, если вы живете в Фениксе.

Эрозия : Лед занимает больше физического пространства, чем такое же количество жидкой воды. Вот почему, если вы наполните емкость водой до верха, а затем заморозите ее, емкость может лопнуть. Это свойство воды важно для процесса эрозии. Вода проникает в трещины в камнях, замерзает и расширяется.Трещины в породе расширяются, впуская больше воды во время следующей оттепели, и эрозия продолжается. Со временем горы могут исчезнуть из-за повторяющегося цикла замораживания-оттаивания.

Сплоченность
Водородные связи удерживают молекулы воды вместе, как показано на рисунке выше. Сплоченность создает поверхностное натяжение , поэтому, если вы наполняете ложку водой, капля за каплей, объем воды на самом деле будет больше, чем поверхность ложки, прежде чем вода упадет.

Вот видео, показывающее, как скрепка может «плавать» по воде — на самом деле она удерживается водородными связями, образованными между молекулами воды, которые придают воде ее поверхностное натяжение.

Видео от: Ноэль Поллер

Адгезия
Подобно когезии, но адгезия — это когда водородные связи в воде позволяют молекулам воды удерживаться на другой субстанции.

Высокая удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость — это количество тепла, которое поглощается или теряется на 1 г при изменении температуры на 1 ° C, что в случае воды довольно велико. Это позволяет осуществлять испарительное охлаждение , то есть когда тепловая энергия передается молекулам воды, а испарение воды отводит много тепловой энергии от организма (например.когда мы потеем)

Другими важными характеристиками воды являются универсальный растворитель и необычная плотность . Вода, в отличие от любого другого твердо-жидкого, более плотная в жидкой форме, чем в твердом, поэтому лед плавает, и это позволяет целым средам обитания существовать под слоями льда, плавающими в океанах. Его нейтральный pH (7) также является важной характеристикой.

Необычные свойства воды — Химия LibreTexts

Поскольку 70% нашей земли — это вода океана, а 65% наших тел — вода, трудно не осознавать, насколько это важно в нашей жизни.Существует 3 различных формы воды, или H ₂ O: твердая (лед), жидкость (вода) и газ (пар). Поскольку вода кажется такой повсеместной, многие люди не знают о необычных и уникальных свойствах воды, в том числе:

• Температура кипения и замерзания
• Поверхностное натяжение, теплота испарения и давление пара
• Вязкость и когезия
• Твердотельный
• Жидкое состояние
• Состояние газа

Температура кипения и замерзания

Если вы посмотрите на таблицу Менделеева и найдите теллур (атомный номер: 52), вы обнаружите, что точки кипения гидридов уменьшаются по мере уменьшения размера молекулы.Итак, гидрид теллура: H ₂ Te (теллурид водорода) имеет температуру кипения -4 ° C . Двигаясь вверх, следующим гидридом будет H ₂ Se (селенид водорода) с температурой кипения -42 ° C . Еще раз, и вы обнаружите, что H ₂ S (сероводород) имеет точку кипения -62 ° C . Следующим гидридом будет H ₂ O (ВОДА!) . И все мы знаем, что температура кипения воды 100 ° C .Таким образом, несмотря на свою малую молекулярную массу , вода имеет невероятно высокую температуру кипения — . Это связано с тем, что воде требуется больше энергии для разрыва водородных связей, прежде чем она сможет закипеть. То же самое применимо и к точке замерзания, как показано в таблице ниже. Точки кипения и замерзания воды позволяют молекулам очень медленно закипать или замерзать, это важно для экосистем, живущих в воде. Если бы воду было очень легко заморозить или вскипятить, резкие изменения в окружающей среде, а также в океанах или озерах привели бы к смерти всех организмов, живущих в воде.Вот почему пот может охлаждать наше тело.

СОЕДИНЕНИЕ	ТОЧКА КИПЕНИЯ	ТОЧКА ЗАМЕРЗАНИЯ
Теллурид водорода	-4 ° С	-49 ° С
Селенид водорода	-42 ° С	-64 ° С
Сероводород	-62 ° С	-84 ° С
Вода	100 ° С	0 ° С

Поверхностное натяжение, теплота испарения и давление пара

Помимо ртути, вода имеет самое высокое поверхностное натяжение для всех жидкостей.Высокое поверхностное натяжение воды связано с водородными связями в молекулах воды. Вода также имеет исключительно высокую теплоту испарения . Испарение происходит, когда жидкость превращается в газ, что вызывает эндотермическую реакцию. Теплота испарения воды составляет 41 кДж / моль. Давление пара обратно пропорционально межмолекулярным силам, поэтому те, у кого более сильные межмолекулярные силы, имеют более низкое давление пара. Вода имеет очень сильные межмолекулярные силы, отсюда и низкое давление пара, но оно даже ниже по сравнению с более крупными молекулами с низким давлением пара.

• Вязкость — это свойство жидкости, имеющей высокое сопротивление течению. Обычно мы думаем, что жидкости, такие как мед или моторное масло, вязкие, но по сравнению с другими веществами с аналогичной структурой вода вязкая. Жидкости с более сильным межмолекулярным взаимодействием обычно более вязкие, чем жидкости со слабым межмолекулярным взаимодействием.
• Сплоченность — это межмолекулярные силы между подобными молекулами; вот почему молекулы воды могут удерживаться вместе в капле.Молекулы воды очень сплочены из-за полярности молекулы. Вот почему вы можете наполнить стакан водой чуть выше края, не пролив ее.

твердое тело (лед)

Все вещества, включая воду, становятся менее плотными при нагревании и более плотными при охлаждении. Таким образом, если вода охлаждается, она становится более плотной и образует лед. Вода — одно из немногих веществ, твердое состояние которого может плавать в жидком состоянии! Почему? Вода продолжает становиться более плотной, пока не достигнет 4 ° C.После достижения 4 ° C он становится плотным на МЕНЬШЕ . При замерзании молекулы в воде начинают двигаться медленнее, что облегчает им образование водородных связей и, в конечном итоге, превращается в открытую кристаллическую гексагональную структуру. Из-за этой открытой структуры, когда молекулы воды удерживаются дальше друг от друга, объем воды увеличивается на примерно на 9%. Таким образом, молекулы в жидком состоянии более плотно упакованы, чем в твердом состоянии. Вот почему банка газировки может взорваться в морозильной камере.

Жидкое состояние (Жидкая вода)

Очень редко можно найти соединение, в котором отсутствует углерод, чтобы быть жидким при стандартных температурах и давлениях. Таким образом, вода не может быть жидкостью при комнатной температуре! Вода является жидкой при комнатной температуре, поэтому она может перемещаться быстрее, чем твердая, что позволяет молекулам образовывать меньше водородных связей, в результате чего молекулы упаковываются более плотно. Каждая молекула воды соединяется с четырьмя другими, образуя тетраэдрическое расположение, однако они могут свободно перемещаться и скользить друг мимо друга, в то время как лед образует твердую гексагональную структуру большего размера.

Состояние газа (пар)

Когда вода закипает, ее водородные связи разрываются. Частицы пара движутся очень далеко друг от друга и быстро, поэтому водородные связи едва ли успевают сформироваться. Таким образом, по мере того, как частицы достигают критической точки над паром, присутствует все меньше и меньше водородных связей. Отсутствие водородных связей объясняет, почему пар вызывает гораздо более сильные ожоги, чем вода. Пар содержит всю энергию, используемую для разрыва водородных связей в воде, поэтому, когда пар попадает вам в лицо, вы сначала поглощаете энергию, полученную паром от разрыва водородных связей в его жидком состоянии.Затем в экзотермической реакции пар превращается в жидкую воду и выделяется тепло. Это тепло прибавляется к теплу кипящей воды, поскольку пар конденсируется на вашей коже.

Вода как «универсальный растворитель»

Благодаря полярности воды она способна растворять или диссоциировать многие частицы. Кислород имеет слегка отрицательный заряд, в то время как два атома водорода имеют слегка положительный заряд. Слегка отрицательные частицы соединения будут притягиваться к атомам водорода воды, тогда как слегка положительные частицы будут притягиваться к молекуле кислорода воды; это вызывает диссоциацию соединения.Помимо объяснений выше, мы можем взглянуть на некоторые атрибуты молекулы воды, чтобы найти еще несколько причин уникальности воды:

• Если забыть о фторе, то кислород является наиболее электроотрицательным элементом, не являющимся благородным газом, поэтому при образовании связи электроны тянутся к атому кислорода, а не к водороду. Это создает 2 полярные связи, которые делают молекулу воды более полярной, чем связи в других гидридах в группе.
• Валентный угол 104,5 ° создает очень сильный диполь.
• Вода имеет водородные связи, что, вероятно, является важным аспектом сильного межмолекулярного взаимодействия в воде.

Почему это важно для реального мира?

Свойства воды делают ее пригодной для выживания организмов в различных погодных условиях. Лед замерзает при расширении, что объясняет, почему лед может плавать в жидкой воде. Зимой, когда озера начинают замерзать, поверхность воды замерзает, а затем опускается к более глубокой воде; это объясняет, почему люди могут кататься на коньках или падать в замерзшем озере.Если бы лед не мог плавать, озеро замерзло бы снизу вверх, убив все экосистемы, обитающие в озере. Однако лед плавает, поэтому рыба может выжить под поверхностью льда зимой. Поверхность льда над озером также защищает озера от холодной температуры снаружи и изолирует воду под ним, позволяя озеру под замерзшим льдом оставаться жидким и поддерживать температуру, достаточную для выживания экосистем, живущих в озере.

ресурсов

1. Cracolice, Марк С.и Эдвард Петерс I. Основы вводной химии . Томпсон, издательство Brooks / Cole Publishing Company. 2006
2. Петруччи и др. Общая химия: принципы и современные приложения: AIE (Твердый переплет). Река Аппер Сэдл: Пирсон / Прентис Холл, 2007.

Авторы и авторство

• Корин Йи (UCD), Дезире Роцци (UCD)

5 уникальных свойств воды

Вода для нас — один из важнейших источников жизни, и она не только полезна для здоровья, но и является уникальным веществом с некоторыми интересными свойствами.

• Когда вода начинает испаряться с поверхности, она создает охлаждающий эффект.
• Более низкая плотность льда позволяет замораживать только вершины озер.
• Вода является чрезвычайно сильным растворителем из-за ее высокой полярности.

Вообразить жизнь без воды буквально невозможно.Это один из важнейших источников жизни для нас, и он не только полезен для здоровья, но и является уникальным веществом с некоторыми интересными свойствами. В этой статье мы рассмотрим их и попытаемся показать вам более интересную сторону этого вещества, которое мы в большинстве случаев считаем само собой разумеющимся.

Пять основных свойств, которые будут обсуждаться в этой статье, — это его притяжение к полярным молекулам, его высокая удельная теплоемкость, высокая теплота испарения, более низкая плотность льда и его высокая полярность.Итак, приступим!

5. Притяжение к другим полярным молекулам

Свойство когезии позволяет жидкой воде не иметь натяжения на поверхности.

Сплоченность — это то, что мы называем способностью воды притягивать другие молекулы воды. Это одно из самых важных его свойств. Вода имеет высокую полярность, и это дает ей способность притягиваться к другим молекулам воды. Эти молекулы удерживаются вместе водородными связями в воде.

Свойство сплоченности позволяет некоторым насекомым ходить по воде.Кроме того, благодаря когезии вода может оставаться жидкой при умеренных температурах и не превращаться в газ. Также существует способность воды связываться с молекулами различных веществ. Это называется адгезией. Благодаря этому свойству вода может быть адгезивной к любой другой молекуле, с которой она может образовывать водородную связь.

4.Высокая удельная теплоемкость

Вода может оставаться жидкой благодаря двум своим свойствам: высокой удельной теплоемкости и высокой теплоте испарения. Подробнее о последнем в следующем абзаце, но здесь мы сосредоточимся на первом. Высокая удельная теплоемкость означает количество энергии, которое поглощается или теряется одним граммом определенного вещества для изменения температуры на 1 градус Цельсия.

Поскольку молекулы воды образуют водородные связи друг с другом, для разрыва этих связей требуется много энергии.Нарушая их, мы позволяем молекулам свободно перемещаться, и они имеют более высокую температуру. Более простой способ описать это — сказать, что когда вокруг плавает множество отдельных молекул воды, создается большее трение, которое создает больше тепла и более высоких температур. Водородные связи поглощают это тепло. Вот почему вода нагревается дольше и дольше сохраняет свою температуру.

3.Высокая теплота испарения

Когда вода начинает испаряться с поверхности, создается эффект охлаждения.

Это еще одно уникальное свойство, позволяющее воде поддерживать свою температуру. Высокая теплота испарения относится к количеству тепловой энергии, которая нам нужна, чтобы превратить один грамм воды в газ. Для разрыва водородных связей между молекулами воды требуется много энергии.

Когда вода начинает испаряться с поверхности, создается эффект охлаждения.Это похоже на человеческое потоотделение. Когда нам становится жарко, химические связи в наших телах начинают разрушаться, и мы начинаем потеть в качестве охлаждающего эффекта для наших тел. Это то же самое, что испарение воды и охлаждение ею поверхности.

2.Низкая плотность льда

Причина, по которой айсберги плавают на поверхности моря, заключается в их более низкой плотности.

Водородные связи между молекулами воды начинают превращаться в кристаллы льда при более высоких температурах. Как только они достигают этого состояния, эти связи становятся еще более стабильными и сохраняют форму льда, пока температура не меняется. Лед — это плотная форма воды, и его плотность ниже, чем у воды.Причина этого заключается в том, что водородные связи становятся более разнесенными в форме льда. Они дальше друг от друга, чем в жидкой форме.

Причина, по которой айсберги плавают на поверхности моря, заключается в их более низкой плотности.Кроме того, он позволяет замораживать только вершины озер, о чем не многие знают. Хотя большинству людей известно, что айсберги плавают из-за более низкой плотности, не многие знают, почему замерзают только верхушки озер.

1.Высокая полярность

Отличным примером высокой полярности воды может быть тот факт, что соль растворяется в воде.

Вода — полярная молекула, что означает, что она может притягивать другие полярные молекулы. Уровень полярности в воде необычайно высок. Он может образовывать водородные связи с другими элементами. Это делает воду чрезвычайно сильным растворителем. Молекулы, которые больше всего притягивают молекулы воды, — это те, которые имеют полный заряд, например, ион.

Отличным примером высокой полярности воды может служить тот факт, что соль растворяется в воде.Молекулы соли окружаются молекулами воды, и это отделяет натрий от хлорида. Вода образует вокруг этих ионов специальные гидратные оболочки.

Антония Чирьяк 11 мая 2020 in Science

1. Дом
2. Наука
3. 5 уникальных свойств воды

Структура и свойства воды

Цель обучения

• Опишите структуру и свойства воды.

---

Ключевые моменты

• Вода представляет собой жидкость при стандартной температуре и давлении (25 градусов Цельсия и 1 атм для жидкостей).
• Вода без вкуса и запаха.
• Вода прозрачна в видимой части электромагнитного спектра.
• Вода может действовать как кислота или основание.
• Вода — универсальный растворитель, растворяющий многие вещества, встречающиеся в природе.

---

Условия

• фазовая диаграмма График, показывающий фазу, которую имеет образец вещества при различных условиях температуры и давления.
• равновесие Состояние реакции, в котором скорости прямой и обратной реакций равны.
• диполь: Любая молекула или радикал, имеющий делокализованный положительный и отрицательный заряды.
• амфотерная молекула, которая может действовать как кислота или основание в зависимости от своего химического окружения. Например, вода (H ₂ O) амфотерная.

---

Свойства воды

Вода — это самый распространенный компонент на поверхности Земли.В природе вода существует в жидком, твердом и газообразном состояниях. Он находится в динамическом равновесии между жидкостью и газом при 0 градусах Цельсия и давлении 1 атм. При комнатной температуре (примерно 25 градусов Цельсия) это жидкость без вкуса, запаха и цвета. Многие вещества растворяются в воде, и его обычно называют универсальным растворителем.

Свойства воды Таблица некоторых химических и физических свойств воды.

Фазы воды

Как и многие другие вещества, вода может принимать различные формы.Его жидкая фаза, самая распространенная фаза воды на Земле, обычно обозначается словом «вода».

Твердая фаза (лед)

Твердая фаза воды, известная как лед, обычно имеет структуру твердых амальгамированных кристаллов, таких как кубики льда, или рыхлых гранулированных кристаллов, таких как снег. В отличие от большинства других веществ, твердая форма воды (лед) на меньше, чем ее жидкая форма, на плотнее, чем ее жидкая форма из-за характера ее гексагональной упаковки внутри ее кристаллической структуры.Эта решетка содержит больше места, чем когда молекулы находятся в жидком состоянии.

Гексагональная структура льда Лед, как встречающееся в природе кристаллическое неорганическое твердое вещество с упорядоченной структурой, считается минералом. Он обладает регулярной кристаллической структурой, основанной на молекулярной структуре воды, которая состоит из одного атома кислорода, ковалентно связанного с двумя атомами водорода: H-O-H.

Тот факт, что плотность льда меньше плотности жидкой воды, имеет важное последствие — лед плавает.

Плотность льда и воды как функция температуры Твердая форма большинства веществ более плотная, чем жидкая фаза; поэтому блок данного твердого вещества обычно тонет в соответствующей жидкости. Однако ледяная глыба плавает в жидкой воде, потому что лед менее плотен, чем жидкая вода. На вставке более подробно показана кривая в диапазоне 0-10 градусов Цельсия. Жидкая вода наиболее плотная при 4 градусах Цельсия.

Жидкая фаза (вода)

Вода — это прежде всего жидкость при стандартных условиях (25 градусов Цельсия и давление 1 атм).Эту характеристику нельзя было предсказать по ее взаимосвязи с другими газообразными гидридами семейства кислорода в периодической таблице Менделеева, такими как сероводород. Элементы, окружающие кислород в периодической таблице, — азот, фтор, фосфор, сера и хлор — все объединяются с водородом с образованием газов в стандартных условиях. Вода образует жидкость вместо газа, потому что кислород более электроотрицателен, чем окружающие элементы, за исключением фтора. Кислород притягивает электроны намного сильнее, чем водород, что приводит к частичному положительному заряду на атомах водорода и частичному отрицательному заряду на атоме кислорода.Наличие такого заряда на каждом из этих атомов дает молекуле воды чистый дипольный момент.

Электрическое притяжение между молекулами воды, вызванное этим диполем, сближает отдельные молекулы, затрудняя разделение молекул и, следовательно, повышая температуру кипения. Этот тип притяжения известен как водородная связь. Молекулы воды постоянно движутся относительно друг друга, а водородные связи непрерывно разрываются и реформируются с интервалами короче 200 фемтосекунд (200 x 10 ^-15 секунд).

Расположение молекул воды в жидкой фазе Молекулы воды выстраиваются в соответствии с их полярностью, образуя водородные связи (обозначены цифрой «1»).

Многие физические и химические свойства воды (в том числе ее способность к растворителю) частично связаны с кислотно-основными реакциями, частью которых она может быть. Воду можно описать как амфотерную молекулу, что означает, что она может реагировать как кислотой Бренстеда-Лоури, так и основанием. Это может быть показано в реакции между двумя молекулами воды, которая дает ион гидроксония (H ₃ O ⁺ ) и ион гидроксида (OH ^— ):

[латекс] H_2O (l) + H_2O (l) \ rightleftharpoons H_3O ^ + (aq) + OH ^ — (aq) [/ латекс]

Газовая фаза (водяной пар)

Газовая фаза воды известна как водяной пар (или пар) и характеризуется прозрачным облаком.Вода также существует в редком четвертом состоянии, называемом сверхкритической жидкостью, которое встречается только в крайне непригодных для жизни условиях. Когда вода достигает определенной критической температуры и определенного критического давления (647 K и 22,064 МПа), жидкая и газовая фазы сливаются в одну гомогенную жидкую фазу, которая имеет общие свойства как газа, так и жидкости.

Фазовая диаграмма воды

Вода замерзает, образуя лед, лед тает, образуя жидкую воду, и вода и лед могут переходить в парообразное состояние.Фазовые диаграммы помогают описать, как вода меняет состояние в зависимости от давления и температуры.

Фазовая диаграмма воды Три фазы воды — жидкая, твердая и паровая — показаны в пространстве температура-давление.

Обратите внимание на следующие ключевые моменты на фазовой диаграмме:

• Критическая точка (CP), выше которой существуют только сверхкритические жидкости.
• Тройная точка (TP), четко определенная координата в месте пересечения кривых, в которой три состояния вещества (твердое тело, жидкость, газ) находятся в равновесии друг с другом.
• Четко определенные границы между твердым телом и жидкостью, твердым телом и газом, жидкостью и газом. Во время фазового перехода между двумя фазами (то есть вдоль этих границ) фазы находятся в равновесии друг с другом.

Полярность воды

Полярная природа воды — особенно важная особенность, которая способствует уникальности этого вещества. Молекула воды образует угол с атомом кислорода на вершине и атомами водорода на концах. Поскольку кислород имеет более высокую электроотрицательность, чем водород, сторона молекулы с атомом кислорода имеет частичный отрицательный заряд.Объект с такой разностью зарядов называется диполем (что означает «два полюса»). Кислородный конец частично отрицательный, а водородный частично положительный; из-за этого направление дипольного момента указывает от кислорода к центральному положению между двумя атомами водорода. Эта разница зарядов заставляет молекулы воды притягиваться друг к другу (относительно положительные области притягиваются к относительно отрицательным областям), а также к другим полярным молекулам. Это притяжение способствует образованию водородных связей и объясняет многие свойства воды (включая ее способность действовать как растворитель для многих веществ).

Полярность молекулы воды Из-за разницы электроотрицательностей между атомами водорода (H) и кислорода (O) и изогнутой формы молекулы H ₂ O существует суммарный дипольный момент. Цифра указывает частичные заряды, которыми обладают атомы.

Молекула воды может образовывать максимум четыре водородные связи, принимая два атома водорода и отдавая два атома водорода. Хотя водородная связь является относительно слабым притяжением по сравнению с ковалентными связями внутри самой молекулы воды (внутримолекулярные связи), она отвечает за ряд физических свойств воды.Одно из таких свойств — относительно высокие температуры плавления и кипения; требуется больше энергии, чтобы разорвать водородные связи между молекулами, чтобы перейти в фазу с более высокой энергией.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Биологические роли воды: Почему вода необходима для жизни?

от Молли Сарджен
фигурки Дэниела Аттера

Вода составляет 60-75% массы тела человека.Потеря всего 4% воды в организме приводит к обезвоживанию, а потеря 15% может быть фатальной. Точно так же человек может прожить месяц без еды, но не проживет 3 дня без воды. Эта критическая зависимость от воды широко распространена среди всех форм жизни. Ясно, что вода жизненно важна для выживания, но почему она так необходима?

Молекулярный состав воды

Многие роли воды в поддержании жизни обусловлены ее молекулярной структурой и некоторыми особыми свойствами.Вода — это простая молекула, состоящая из двух небольших положительно заряженных атомов водорода и одного большого отрицательно заряженного атома кислорода. Когда водород связывается с кислородом, он создает асимметричную молекулу с положительным зарядом с одной стороны и отрицательным с другой (рис. 1). Этот дифференциал заряда называется полярностью и определяет, как вода взаимодействует с другими молекулами.

Рисунок 1: Химия воды. Молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного кислорода.Эти атомы имеют разные размеры и заряды, что создает асимметрию в молекулярной структуре и приводит к прочным связям между водой и другими полярными молекулами, включая саму воду.

Вода — «универсальный растворитель»

Как полярная молекула, вода лучше всего взаимодействует с другими полярными молекулами, такими как она сама. Это происходит из-за явления, когда противоположные заряды притягиваются друг к другу: поскольку каждая отдельная молекула воды имеет как отрицательную, так и положительную части, каждая сторона притягивается к молекулам с противоположным зарядом.Это притяжение позволяет воде образовывать относительно прочные связи, называемые связями, с другими полярными молекулами вокруг нее, включая другие молекулы воды. В этом случае положительный водород одной молекулы воды будет связываться с отрицательным кислородом соседней молекулы, чьи собственные водороды притягиваются к следующему кислороду, и так далее (рис. 1). Важно отметить, что это связывание заставляет молекулы воды слипаться вместе, создавая свойство, называемое когезией. Сплоченность молекул воды помогает растениям впитывать воду своими корнями.Сплоченность также способствует высокой температуре кипения воды, что помогает животным регулировать температуру тела.

Кроме того, поскольку большинство биологических молекул обладают некоторой электрической асимметрией, они тоже полярны, и молекулы воды могут образовывать связи и окружать свои положительные и отрицательные области. Окружая полярные молекулы другого вещества, вода извивается во все укромные уголки и щели между молекулами, эффективно разрушая и растворяя. Вот что происходит, когда вы помещаете кристаллы сахара в воду: и вода, и сахар полярны, позволяя отдельным молекулам воды окружать отдельные молекулы сахара, разрушая сахар и растворяя его.Подобно полярности, некоторые молекулы состоят из ионов или противоположно заряженных частиц. Вода также расщепляет эти ионные молекулы, взаимодействуя как с положительно, так и с отрицательно заряженными частицами. Вот что происходит, когда вы добавляете соль в воду, потому что соль состоит из ионов натрия и хлорида.

Обширная способность воды растворять множество молекул принесла ей название «универсальный растворитель», и именно эта способность делает воду такой неоценимой силой поддержания жизни.На биологическом уровне вода как растворитель помогает клеткам переносить и использовать такие вещества, как кислород или питательные вещества. Растворы на водной основе, такие как кровь, помогают переносить молекулы в нужные места. Таким образом, роль воды как растворителя облегчает транспортировку молекул, таких как кислород, для дыхания, и оказывает большое влияние на способность лекарств достигать своих целей в организме.

Вода поддерживает ячеистую структуру

Вода также играет важную структурную роль в биологии.Визуально вода заполняет клетки, помогая сохранять форму и структуру (рис. 2). Вода внутри многих клеток (в том числе тех, которые составляют человеческое тело) создает давление, которое противостоит внешним силам, подобно тому, как воздух попадает в воздушный шар. Однако даже некоторым растениям, которые могут сохранять свою клеточную структуру без воды, по-прежнему требуется вода для выживания. Вода позволяет всему внутри клеток принимать правильную форму на молекулярном уровне. Поскольку форма имеет решающее значение для биохимических процессов, это также одна из самых важных ролей воды.

Рисунок 2: Вода влияет на форму ячейки. Вода создает давление внутри клетки, что помогает ей сохранять форму. В гидратированной ячейке (слева) вода выталкивается наружу, и ячейка сохраняет круглую форму. В обезвоженной клетке меньше воды выталкивается наружу, поэтому клетка становится морщинистой.

Вода также способствует образованию мембран, окружающих клетки. Каждая клетка на Земле окружена мембраной, большая часть которой образована двумя слоями молекул, называемых фосфолипидами (рис. 3).У фосфолипидов, как и у воды, есть два различных компонента: полярная «голова» и неполярный «хвост». Из-за этого полярные головы взаимодействуют с водой, в то время как неполярные хвосты стараются избегать воды и вместо этого взаимодействуют друг с другом. В поисках этих благоприятных взаимодействий фосфолипиды спонтанно образуют бислои с головками, обращенными наружу, к окружающей воде, и хвостами, обращенными внутрь, за исключением воды. Двухслойный слой окружает клетки и выборочно позволяет таким веществам, как соли и питательные вещества, входить и выходить из клетки.Взаимодействия, участвующие в формировании мембраны, достаточно сильны, поэтому мембраны образуются спонтанно, и их нелегко разрушить. Без воды клеточные мембраны не имели бы структуры, а без надлежащей структуры мембран клетки не смогли бы удерживать важные молекулы внутри клетки, а вредные молекулы — вне клетки.

Рисунок 3: бислои фосфолипидов. Фосфолипиды образуют бислои, окруженные водой. Полярные головки обращены наружу для взаимодействия с водой, а гидрофобные хвосты обращены внутрь, чтобы избежать взаимодействия с водой.

Помимо влияния на общую форму клеток, вода также влияет на некоторые фундаментальные компоненты каждой клетки: ДНК и белки. Белки производятся в виде длинной цепочки строительных блоков, называемых аминокислотами, и для правильного функционирования им необходимо принимать определенную форму. Вода управляет складыванием аминокислотных цепей, поскольку разные типы аминокислот ищут и избегают взаимодействия с водой. Белки обеспечивают структуру, принимают сигналы и катализируют химические реакции в клетке. Таким образом, белки являются рабочими лошадками клеток.В конечном итоге белки управляют сокращением мышц, общением, перевариванием питательных веществ и многими другими жизненно важными функциями. Без правильной формы белки не смогли бы выполнять эти функции, и клетка (не говоря уже о человеке) не смогла бы выжить. Точно так же ДНК должна иметь определенную форму для правильного декодирования ее инструкций. Белки, которые читают или копируют ДНК, могут связывать только ДНК определенной формы. Молекулы воды упорядоченно окружают ДНК, чтобы поддерживать ее характерную конформацию двойной спирали.Без этой формы клетки не смогли бы следовать точным инструкциям, кодируемым ДНК, или передавать инструкции будущим клеткам, что сделало бы невозможным человеческий рост, размножение и, в конечном итоге, выживание.

Химические реакции воды

Вода принимает непосредственное участие во многих химических реакциях построения и разрушения важных компонентов клетки. Фотосинтез, процесс, который происходит в растениях, который создает сахар для всех форм жизни, требует воды. Вода также участвует в создании более крупных молекул в клетках.Молекулы, такие как ДНК и белки, состоят из повторяющихся единиц более мелких молекул. Соединение этих маленьких молекул происходит в результате реакции, в результате которой образуется вода. И наоборот, вода необходима для обратной реакции, которая разрушает эти молекулы, позволяя клеткам получать питательные вещества или перенаправлять части больших молекул.

Кроме того, вода защищает клетки от опасного воздействия кислот и щелочей. Сильно кислые или щелочные вещества, такие как отбеливатель или соляная кислота, вызывают коррозию даже самых прочных материалов.Это связано с тем, что кислоты и основания выделяют избыток водорода или поглощают избыток водорода, соответственно, из окружающих материалов. Потеря или получение положительно заряженных атомов водорода нарушает структуру молекул. Как мы узнали, для правильного функционирования белкам требуется определенная структура, поэтому важно защищать их от кислот и щелочей. Вода делает это, действуя и как кислота, и как основание (рис. 4). Хотя химические связи внутри молекулы воды очень стабильны, молекула воды может отдать водород и стать ОН–, действуя таким образом как основание, или принять другой водород и стать h4O +, таким образом действуя как кислота.Эта адаптивность позволяет воде бороться с резкими изменениями pH из-за кислотных или основных веществ в организме в процессе, называемом буферизацией. В конечном итоге это защищает белки и другие молекулы в клетке.

Рисунок 4: Вода действует как буфер, высвобождая или принимая атомы водорода.

В заключение, вода жизненно необходима для всего живого. Его универсальность и адаптируемость помогают проводить важные химические реакции. Его простая молекулярная структура помогает поддерживать важные формы внутренних компонентов клетки и внешней мембраны.Никакая другая молекула не сравнится с водой, когда речь идет об уникальных свойствах, поддерживающих жизнь. Интересно, что исследователи продолжают устанавливать новые свойства воды, такие как дополнительные эффекты ее асимметричной структуры. Ученым еще предстоит определить физиологическое влияние этих свойств. Удивительно, насколько простая молекула универсально важна для организмов с различными потребностями.

---

Молли Сарджен — студентка первого года обучения по программе биологических и биомедицинских наук Гарвардской медицинской школы.

Дэн Аттер — аспирант пятого курса органической и эволюционной биологии Гарвардского университета.

Для получения дополнительной информации:

• Чтобы узнать больше о важности растворимости лекарств, прочитайте эту статью.
• Прочтите эти статьи, чтобы узнать больше о белках и о том, как вода влияет на их складывание.
• Узнайте больше о фосфолипидах здесь.
• Узнайте больше о влиянии воды на структуру ДНК.
• Узнайте больше о кислотах и ​​щелочах здесь.
• Узнайте об уникальных свойствах воды на этой странице или недавно обнаруженных свойствах воды в этой статье.

Эта статья является частью нашего специального выпуска, посвященного воде. Чтобы узнать больше, посетите нашу домашнюю страницу специального выпуска!

Свойства воды и факты, о которых вы должны знать

Вода — самая распространенная молекула на поверхности Земли и одна из самых важных молекул для изучения в химии.Факты химии воды показывают, почему это такая невероятная молекула.

Что такое вода?

Вода — это химическое соединение. Каждая молекула воды, H ₂ O или HOH, состоит из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода.

Свойства воды

Есть несколько важных свойств воды, которые отличают ее от других молекул и делают ее ключевым соединением для жизни:

• Сплоченность — ключевое свойство воды.Из-за полярности молекул молекулы воды притягиваются друг к другу. Между соседними молекулами образуются водородные связи. Из-за своей когезии вода при обычных температурах остается жидкостью, а не испаряется в газ. Когезионность также приводит к высокому поверхностному натяжению. Примером поверхностного натяжения являются капли воды на поверхности и способность насекомых ходить по жидкой воде, не тоня.
• Адгезия — еще одно свойство воды. Адгезивность — это мера способности воды притягивать молекулы других типов.Вода прилипает к молекулам, способным образовывать с ней водородные связи. Адгезия и сцепление приводят к капиллярному действию, которое наблюдается, когда вода поднимается по узкой стеклянной трубке или внутри стеблей растений.
• Высокая удельная теплоемкость и высокая теплота испарения означают, что для разрыва водородных связей между молекулами воды требуется много энергии. Благодаря этому вода противостоит резким перепадам температуры. Это важно для погоды, а также для выживания видов. Высокая теплота испарения означает, что испаряющаяся вода имеет значительный охлаждающий эффект.Многие животные используют пот, чтобы охладиться, пользуясь этим эффектом.
• Вода — полярная молекула. Каждая молекула изогнута, с отрицательно заряженным кислородом на одной стороне и парой положительно заряженных молекул водорода на другой стороне молекулы.
• Вода — единственное распространенное соединение, которое существует в твердой, жидкой и газовой фазах в обычных природных условиях.
• Вода амфотерная, что означает, что она может действовать как кислота и основание. Самоионизация воды производит ионы H ⁺ и OH ^— .
• Лед менее плотен, чем жидкая вода. Для большинства материалов твердая фаза более плотная, чем жидкая. Водородные связи между молекулами воды ответственны за более низкую плотность льда. Важным следствием этого является то, что озера и реки замерзают сверху вниз, а лед плавает по воде.
• Чистая жидкая вода комнатной температуры без запаха, вкуса и почти бесцветная. Вода имеет слабый синий цвет, который становится более заметным в больших объемах воды.
• Вода имеет второе место по удельной энтальпии плавления из всех веществ (после аммиака).Удельная энтальпия плавления воды составляет 333,55 кДж · кг − 1 при 0 ° C.
• Вода имеет второе место по удельной теплоемкости среди всех известных веществ. Аммиак имеет самую высокую удельную теплоемкость. Вода также имеет высокую теплоту парообразования (40,65 кДж · моль-1). Высокая удельная теплоемкость и теплота испарения являются результатом высокой степени водородной связи между молекулами воды. Одним из следствий этого является то, что вода не подвержена резким колебаниям температуры. На Земле это помогает предотвратить резкие изменения климата.
• Воду можно назвать универсальным растворителем, потому что она способна растворять множество различных веществ.

Интересные факты о воде

• Вода также называется монооксидом дигидрогена, оксиданом, гидроксиловой кислотой и гидроксидом водорода.
• Молекулярная формула воды H ₂ O
• Молярная масса: 18,01528 (33) г / моль
• Плотность: 1000 кг / м ³ , жидкость (4 ° C) или 917 кг / м ³ , твердое вещество
• Температура плавления: 0 ° C, 32 ° F (273.15 К)
• Температура кипения: 100 ° C, 212 ° F (373,15 K)
• Кислотность (pKa): 15,74
• Основность (pKb): 15.74
• Показатель преломления: (нД) 1,3330
• Вязкость: 0,001 Па · с при 20 ° C
• Кристаллическая структура: гексагональная
• Молекулярная форма: изогнутая

Свойства воды

Свойства воды

Свойства воды

Это вода — Дэвид Фостер Уоллес, 2005 г.

Вода — одно из наиболее распространенных веществ, с которыми мы взаимодействуем, поэтому мы склонны не думать о ней и о том, насколько она особенная.Вода — важная молекула с некоторыми необычными свойствами. Без жидкой воды не могло бы быть жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Жизнь на Земле возможна, потому что она существует в так называемой зоне Златовласки, где не слишком жарко и не слишком холодно, но как раз для существования жидкой воды. В нашей солнечной системе единственные другие места, где жидкая вода может существовать в больших объемах, — это подо льдом спутников Юпитера и Сатурна, где гидротермальные источники могут позволить происходить хемосинтезу.

Планета Океан : Приблизительно 71% поверхности Земли покрыто водой, большая часть которой — океан (соленая вода).Взрослые люди тоже на 65% состоят из воды! Происхождение воды на Земле до конца не изучено, но большая часть воды, вероятно, поступила из внеземных источников. Ледяные шапки существуют на обоих полюсах, потому что они получают меньше солнечной радиации, чем экваториальные регионы, а ледяные шапки оказывают значительное влияние как на климат, так и на уровень моря. Появляется все больше свидетельств того, что ледяные шапки сокращаются в результате глобального изменения климата, вызванного деятельностью человека. Долгожданный Северо-Западный проход стал судоходным, по крайней мере, часть года, впервые в истории человечества.

Приливы : Гравитационное взаимодействие между водой Земли и Луной приводит к ежедневным приливам и отливам. Приливные экстремумы были намного сильнее в раннюю историю Земли, когда Луна была вдвое дальше от нынешней, и есть предположения, что приливы могли инициировать или, по крайней мере, ускорить эволюцию жизни на Земле.

Молекулы воды притягиваются друг к другу из-за полярности.

Полярность : Хотя чистый заряд молекулы воды равен нулю, вода полярна из-за своей формы.Водородные концы молекулы положительны, а кислородные — отрицательны. Это заставляет молекулы воды притягиваться друг к другу и к другим полярным молекулам. Это притяжение между молекулами воды можно увидеть на гладкой поверхности, например на стекле, где вода поднимается вверх. Связь молекул воды друг с другом является важной частью процесса транспирации в тканях ксилемы сосудистых растений. Вода также имеет высокое поверхностное натяжение из-за этого сцепления, и это причина, по которой водомерки могут кататься по воде.

Растворитель : Воду иногда называют универсальным растворителем, поскольку она может растворять самые разные химические вещества. Кислотно-основной химический состав зависит от воды. Кристаллические соли диссоциируют в воде с образованием положительных и отрицательных ионов.

Метрическая температура : Поскольку вода так важна для жизни, метрическая шкала температуры была разработана с 0 градусов как точка замерзания воды и 100 градусов как точка кипения воды (на уровне моря).

Плотность : Необычной характеристикой воды является то, что, в отличие от большинства твердых тел, лед менее плотен, чем жидкая вода.По этой причине кубики льда плавают в стакане с водой, а не опускаются на дно стакана. Когда температура падает, вода в озере и океане замерзает сверху вниз, а слой льда плавает сверху, изолируя воду под ним от дальнейшего охлаждения. Если бы лед был более плотным, чем жидкая вода, озера замерзали бы снизу вверх, что было бы гораздо менее благоприятно для живых существ. Соленая вода более плотная, чем пресная, поэтому, если ее не перемешивать, пресная вода может образовать линзу поверх соленой воды.Это обычное явление, когда реки впадают в океан или когда пресная вода просачивается из источников на дне океана. Эти различия в плотности заставляют свет рассеиваться под разными углами, уменьшая видимость.

Удельная теплоемкость : Вода обладает очень высокой теплоемкостью. Это означает, что он долго сохраняет тепло относительно воздуха. Одним из важных результатов этого является то, что большие водоемы имеют умеренную температуру. Прибрежные районы имеют менее экстремальные летние и зимние температуры, чем внутренние части основных массивов суши.Поскольку суша теряет тепло быстрее, чем вода, земля имеет тенденцию быть теплее днем ​​и прохладнее ночью, чем океан, в результате чего дует прибрежный бриз утром и морской бриз вечером. Нагревание и охлаждение воды также может формировать конвекционные течения в океанах.

Испарительное охлаждение : Когда вода испаряется с поверхности объекта, более быстро движущиеся молекулы с большей кинетической энергией улетучиваются в виде газа, в то время как молекулы с более низкой энергией и меньшей кинетической энергией остаются в жидком виде.Это снижает температуру на поверхности, с которой испаряется жидкость. Потоотделение — это форма испарительного охлаждения. Испарительное охлаждение лучше всего работает при низкой влажности, поэтому болотные охладители получают высокие оценки в Аризоне, но не во Флориде.

Отражающая способность : Снег отражает так много света, что длительное пребывание на нем может вызвать снежную слепоту и солнечный ожог. Снег имеет альбедо от 0,8 до 0,9. Поскольку большая часть света отражается от покрытой снегом поверхности, поглощается мало тепла и таяние замедляется.Этот процесс, который может продлить зимы и, возможно, даже способствовать ледниковому периоду, является противоположностью парникового эффекта и является причиной, по которой интерьер вашего автомобиля должен быть белым, если вы живете в Фениксе.

Эрозия : Лед занимает больше физического пространства, чем такое же количество жидкой воды. Вот почему, если вы наполните емкость водой до верха, а затем заморозите ее, емкость может лопнуть. Это свойство воды важно для процесса эрозии. Вода проникает в трещины в камнях, замерзает и расширяется.Трещины в породе расширяются, впуская больше воды во время следующей оттепели, и эрозия продолжается. Со временем горы могут исчезнуть из-за повторяющегося цикла замораживания-оттаивания.

.