 |
Способность воды к растворению.
|
|
|
|
Введение.
Жидкость окружает нас везде. Даже люди состоят из воды. Но возникает вопрос: Вода вещество обычное или необычное? В своей исследовательской работе я попыталась выяснить какое вода вещество.
Актуальность исследования:
Меня заинтересовала тема: «Вода вещество обычное или необычное?».
Мне хотелось узнать о необычных свойствах воды.
Практическая значимость: материалы моего исследования можно использовать на уроках физики.
Цель: узнать вода обычное или необычное вещество.
Задачи исследования:
-Рассмотреть необычные и обычные свойства воды.
-Сделать вывод по исследованию.
Мои предположения(гипотеза):
Я считаю, что вода необычное вещество, благодаря свойством её строения.
Методы исследования:
-Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.
-Отбор и обобщение подобранных материалов.
-Обработка полученных материалов.
Основная часть.
Вода вещество обычное или необычное.
Вода – вещество обычное и необычное. Известный советский учёный академик И. В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал "самое необыкновенное вещество в мире". А "Занимательная физиология", написанная доктором биологических наук Б. Ф. Сергеевым, начинается с главы о воде – "Вещество, которое создало нашу планету". Учёные абсолютно правы: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в тоже время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий.Почти ⅔ поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Твёрдой водой – снегом и льдом – покрыто 20% суши. От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У неё очень большая теплоёмкость. Нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает много тепла и тем самым "выравнивает" климат. От космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере-облака и пары.
|
|
|
Свойства воды.
Одно из важнейших свойств воды -её плотность.При понижении температуры плотность уменьшается,т.е. вода с температурой находится внизу,а более холодная поднимается вверх, где и замерзает,превращаясь в лёд.В морской растворено значительное количество солей,и она ведет себя при охлаждение совершенно по-другому. Температура её зависит от солесодержания,но в среднем составляем-1,9°С.Максимальная плотность такой воды-при температуре-3,5°С.Морская вода превращается в лёд,не достигая максимальной плотности. Поэтому происходит вертикальное перемешивание морской воды при ее охлаждении от плюсовой температуры до температуры замерзания. Благодаря такой циркуляции нижние горизонты океана обогащаются кислородом, а в верхние слои из нижних поступает вода, богатая питательными веществами.
Термодинамические константы воды.
Вода имеет свои аномальные свойства.В первую очередь это касается таких термодинамических констант, как теплоёмкость воды, теплота парообразования, скрытая теплота плавления льда. Аномальный характер этих величин
определяет большинство физико-химических и биологических процессов на Земле. При нагревании на одинаковое количество градусов вода способна воспринять почти вдвое больше тепла, чем перечисленный жидкости(этиловый спирт, растительное масло, парафин и т.д.).
При остывании вода отдает больше тепла, чем другие жидкости. Поэтому при нагревании вод Мирового океана под воздействием солнечных лучей и их остывании при отсутствии энергии солнечной радиации теплоемкость выступает как свойство, обеспечивающее минимальные колебания температуры воды днем и ночью, летом и зимой.
|
|
|
Аномально высокое значение имеет теплота парообразования воды. Эта величина более чем вдвое превышает теплоту парообразования этанола, серной кислоты, анилина, ацетона и других веществ. Поэтому даже в самое жаркое время вода испаряется крайне медленно, что способствует ее сохранению и, следовательно, сохранению жизни на Земле.Одно из самых интересных свойств воды заключается в том,что её наименьшая теплоемкость приходится на температуру 37°С,а это значит,что необходимы минимальные энергетические затраты для её изменения.
Если бы вода не обладала аномальными значениями температуры кипения и замерзания, то эти процессы происходили бы при значительно более низких отрицательных температурах, и вода в жидком виде присутствовала бы на более холодных планетах.
Свойства чистой воды.
Чистая вода представляет собой без цвета и вкуса жидкость.
Удивительные значения давления и температуры атмосферы сложились на Земле, так как именно при этих значениях вода присутствует на планете в жидком виде, обеспечивая развитие всех существующих форм жизни. При этих параметрах происходит растворение в воде кислорода, необходимого для жизни водных организмов, а также для протекания процессов самоочищения воды. На протяжении многих тысячелетий наличие атмосферы, гидросферы и солнечного излучения создавало незначительный перепад температур летом и зимой, днем и ночью, обеспечивая условия для существования жизни.
Способность воды к растворению.
Однако самая удивительная особенность воды - ее способность растворять другие вещества. Способность веществ к растворению зависит от их диэлектрической постоянной. Чем она выше, тем больше способно вещество растворять другие. Так вот, для воды эта величина выше, чем для воздуха или вакуума в 9 раз. Поэтому пресные или чистые воды практически не встречаются в природе. В земной воде всегда что-то растворено. Это могут быть газы, молекулы или ионы химических элементов. Считается, что в водах Мирового океана могут быть растворены все элементы таблицы периодической системы элементов, по крайней мере, на сегодня их обнаружено более 80.
|
|
|
Строение молекулы воды.
Поскольку атомы водорода друг от друга заметно отталкиваются, угол между химическими связями (линиями, соединяющими ядра атомов) водород - кислород не прямой (90°), а немного больше - 104,5°. Химические связи эти полярные: кислород гораздо электроотрицательнее водорода и подтягивает к себе электронные облака, образующие химические связи. Вблизи атома кислорода скапливается избыточный отрицательный заряд, а у атомов водорода - положительный.
Экспериментальная часть
Покажем необычное свойства воды на опытах:
|
|
|
