Вода
Другие рефераты
Содержание.
Введение стр.2
Вода – самое удивительное вещество на Земле стр.3
Строение молекулы воды стр.4
Какие связи имеет H2O стр.5
Физические свойства H2O стр.7
Химические свойства H2O стр.8
Круговорот воды в природе стр.10
Почему не кончается вода на Земле стр.14
Водный голод планеты стр.16
Приобретаемые вопросы об охране водных ресурсов стр.19
4. Виды воды стр.20
1. Введение.
Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха,
тебя невозможно описать, тобой наслаждаются,
не ведая, что ты такое. Нельзя сказать,
что необходимо для жизни: ты сама жизнь.
Ты исполняешь нас с радостью,
которую не объяснишь нашими чувствами.
С тобой возвращаются к нам силы,
с которыми мы уже простились.
По твоей милости в нас вновь начинают
бурлить высохшие родники нашего сердца.
(А. де Сент-Экзюпери. Планета людей)
Мной написан реферат по теме "Вода – самое удивительное вещество в
мире". Я выбрал эту тему потому что – это самая актуальная тема, так как
вода это самое важное вещество на Земле без которого не может существовать
ни один живой организм и не могут протекать ни какие биологические,
химические реакции, и технологические процессы.
Вода – одно из самых распространённых веществ в природе (гидросфера
занимает 71 % поверхности Земли). Воде принадлежит важнейшая роль в
геологии, истории планеты. Без воды невозможно существование живых
организмов. Дело в том, что тело человека почти на 63% - 68% состоит из
воды. Практически все биохимические реакции в каждой живой клетке – это
реакции в водных растворах… В растворах же (преимущественно водных)
протекает большинство технологических процессов на предприятиях химической
промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых
продуктов. И в металлургии вода чрезвычайно важна, причём не только для
охлаждения. Не случайно гидрометаллургия – извлечение металлов из руд и
концентратов с помощью растворов различных реагентов – стала важной
отраслью промышленности.
2. Вода – самое удивительное вещество на Земле.
Вода – вещество привычное 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,
сколько в её свойствах.
Почти? 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 очень много тепла и тем самым "выравнивает"
климат. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды,
которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров… без воды обойтись
нельзя – это самое важное вещество на Земле.
2.1 Строение молекулы воды.
Поведение воды "нелогично". Получается, что переходы воды из твёрдого
состояния в жидкое и газообразное происходит при температурах, намного
более высоких, чем следовало бы. Этим аномалиям найдено объяснение.
Молекула воды H2О построена в виде треугольника: угол между двумя связками
кислород – водород 104 градуса. Но поскольку оба водородных атома
расположены по одну сторону от кислорода, электрические заряды в ней
рассредоточиваются. Молекула воды полярная, что является причиной особого
взаимодействия между разными её молекулами. Атомы водорода в молекуле H2О,
имея частичный положительный заряд, взаимодействуют с электронами атомов
кислорода соседних молекул. Такая химическая связь называется водородной.
Она объединяет молекулы H2О в своеобразные полимеры пространственного
строения; плоскость в которой расположены водородные связи, перпендикулярны
плоскости атомов той же молекулы H2О. Взаимодействием между молекулами воды
и объясняются в первую очередь незакономерно высокие температуры её
плавления и кипения. Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы
расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень
значительна. Вот почему, кстати, так велика теплоёмкость воды.
2.2 Какие связи имеет H2O?
В молекуле воды имеются две полярные ковалентные связи Н-О.
[pic]
Они образованы за счёт перекрывания двух одноэлектронных р – облаков
атома кислорода и одноэлектронных S – облаков двух атомов водорода.
В молекуле воды атом кислорода имеет четыре электронных пары. Две из
них участвуют в образовании ковалентных связей, т.е. являются связывающими.
Две другие электронные пары являются не связывающими.
В молекуле имеются четыре полюс зарядов: два – положительные и два –
отрицательные. Положительные зарядов сосредоточены у атомов водорода, так
как кислород электроотрицательнее водорода. Два отрицательных полюса
приходятся на две не связывающие электронные пары кислорода:
Подобное представление о строении молекулы позволяет объяснить многие
свойства воды, в частности структуру льда. В кристаллической решётке льда
каждая из молекул окружена четырьмя другими. В плоскостном изображении это
можно представить так:
[pic] [pic]
На схеме видно, что связь между молекулами осуществляется посредством
атома водорода:
Положительно заряженный атом водорода одной молекулы воды
притягивается к отрицательно заряженному атому кислорода другой молекулы
воды. Такая связь получила название водородной (её обозначают точками). По
прочности водородная связь примерно в 15 – 20 раз слабее ковалентной связи.
Поэтому водородная связь легко разрывается, что наблюдается, например, при
испарении воды.
Структура жидкой воды напоминает структуру льда. В жидкой воде
молекулы также связаны друг с другом посредством водородных связей, однако
структура воды менее "жёсткая", чем у льда. Вследствие теплового движения
молекул в воде одни водородные связи разрываются, другие образуются.
2.3 Физические свойства H2O
Вода, H2O, жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях
голубоватая); плотность 1 г/см3 (при 3,98 градусах), tпл=0 градусов,
tкип=100 градусов.
Разная бывает вода: жидкая, твёрдая и газообразная.
Вода – это единственное вещество в природе, которое в земных условиях
существует во всех трёх агрегатных состояниях:
Жидком – вода
Твёрдом – лёд
Газообразном – пар
Советский учёный В. И. Вернадский писал: "Вода стоит особняком в
истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могли бы сравниться с
ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов.
Нет земного вещества – минерала горной породы, живого тела, которое её бы
не заключало. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено"
2.4 Химические свойства H2O.
Из химических свойств воды особенно важны способность её молекул
дисоциировать (распадаться) на ионы и способность воды растворять вещества
разной химической природы. Роль воды, как главного и универсального
растворителя определяется прежде всего полярностью её молекул (смещением
центров положительных и отрицательных зарядов) и, как следствие, её
чрезвычайно высокий диэлектрической проницаемостью. Разноименные
электрические заряды, и в частности ионы, притягиваются друг к другу в воде
в 80 раз слабее, чем притягивались бы в воздухе. Силы взаимного притяжения
между молекулами или атомами погружённого в воду тела также слабее, чем на
воздухе. Тепловому движению в этом случае легче разобщить молекулы. Оттого
и происходит растворение, в том числе многих трудно растворимых веществ:
капля камень точит…
Диссоциация (распадение) молекул воды на ионы H2О H++OH-, или 2H2О
H3O (ион гидроксия) +ОН в обычных условиях крайне незначительна;
диссоциирует в среднем одна молекула из 500000000. При этом надо иметь в
виду, что первое из приведённых уравнений сугубо условное: не может
существовать в водной среде лишённый электронной оболочки протон Н. Он
сразу соединяется с молекулой воды, образуя ион гидроксия Н3О. Считают
даже, что ассоцианты водных молекул в действительности распадаются на
значительно более тяжёлые ионы, такие, например, как 8Н2О HgO4+H7O4, а
реакция H2О H++OH- - лишь сильно упрощенная схема реального процесса.
Реакционная способность воды сравнительно невелика. Правда, некоторые
активные металлы способны вытеснять из неё водород: 2Na+2H2O 2NaOH+H2
, а в атмосфере свободного фтора вода может гореть: 2F2+2H2O 4HF+O2.
Из подобных же молекулярных ассоциатов соединений молекул состоят и
кристаллы обычного льда. "Упаковка" атомов в таком кристалле не ио
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
