رسالة حول المياه إلى العالم من حوله. رسالة "الماء وخصائصه. توازن الماء في الجسم هو طريق مباشر للصحة

يتكون الماء على كوكبنا من ثلاث حالات - سائل ، صلب (ثلج ، ثلج) وغازي (بخار). حاليا ، تحتل المياه 3/4.

يشكل الماء الغلاف المائي لكوكبنا - الغلاف المائي.

الغلاف المائي (من الكلمات اليونانية "مائي" - ماء ، "كرة" - كرة) يشتمل على ثلاثة مكونات رئيسية: المحيطات والمياه الأرضية والمياه في الغلاف الجوي. جميع أجزاء الغلاف المائي مترابطة من خلال عملية دورة المياه في الطبيعة المعروفة لك بالفعل.

اشرح كيف تدخل المياه من القارات إلى المحيطات.
كيف يدخل الماء في الغلاف الجوي؟
كيف تعود المياه إلى الأرض؟

تمثل المحيطات أكثر من 96٪ من إجمالي المياه على كوكبنا.

تقسم القارات والجزر المحيط العالمي إلى محيطات منفصلة: المحيط الهادئ والأطلسي والهندي.

في السنوات الأخيرة ، تسلط الخرائط الضوء على المحيط الجنوبي - الجسم المائي المحيط بالقارة القطبية الجنوبية. أكبر منطقة هي المحيط الهادئ ، وأصغرها هي المحيط المتجمد الشمالي.

تسمى أجزاء المحيطات التي تبرز في الأرض وتختلف في خصائص مياهها بالبحار. وهناك الكثير منهم. أكبر بحار الكوكب هي الفلبينية والعربية والمرجان.

يحتوي الماء في الظروف الطبيعية على مواد مختلفة مذابة فيه. يحتوي لتر واحد من مياه المحيط ، في المتوسط ، على 35 جرامًا من الملح (معظمها ملح الطعام) ، مما يمنحها طعمًا مالحًا ، مما يجعلها غير صالحة للشرب والاستخدام في الصناعة والزراعة.

الأنهار والبحيرات والمستنقعات والأنهار الجليدية والمياه الجوفية هي مياه برية. معظم مياه الأرض عذبة ، لكن المياه المالحة توجد أيضًا بين البحيرات والمياه الجوفية.

أنت تعرف ما هو الدور الكبير الذي تلعبه الأنهار والبحيرات والمستنقعات في الطبيعة وحياة الناس. ولكن هذا ما يثير الدهشة: من إجمالي كمية المياه على الأرض ، نصيبها ضئيل جدًا - 0.02٪ فقط.

يتم إحاطة المزيد من المياه في الأنهار الجليدية - حوالي 2٪. لا تخلط بينها وبين الثلج الذي يتشكل عندما يتجمد الماء. تحدث حيث يسقط أكثر مما لديه وقت للذوبان. تدريجيا ، يتراكم الثلج ويتراكم ويتحول إلى جليد. تغطي الأنهار الجليدية حوالي 1/10 من الأرض. تقع في المقام الأول على البر الرئيسي للقارة القطبية الجنوبية وجزيرة جرينلاند ، المغطاة بقذائف جليدية ضخمة. كتل الجليد التي تنكسر على طول شواطئها تشكل الجبال العائمة - الجبال الجليدية.

يصل بعضها إلى أحجام هائلة. مناطق شاسعة تحتلها الأنهار الجليدية في الجبال ، لا سيما في الأماكن المرتفعة مثل جبال الهيمالايا ، وبامير ، وتين شان.

يمكن تسمية الأنهار الجليدية بمخازن المياه العذبة. حتى الآن ، لم يتم استخدامه إلا بصعوبة ، لكن العلماء طوروا مشاريع طويلة لنقل الجبال الجليدية إلى المناطق القاحلة من أجل تزويد السكان المحليين بمياه الشرب.

كما أنها تشكل حوالي 2٪ من إجمالي المياه الموجودة على الأرض. تقع في الجزء العلوي من قشرة الأرض.

يمكن أن تكون هذه المياه مالحة وطازجة وباردة ودافئة وساخنة. غالبًا ما تكون مشبعة بمواد مفيدة لصحة الإنسان وطبية (مياه معدنية).

في العديد من الأماكن ، على سبيل المثال ، على طول ضفاف الأنهار ، في الوديان ، تأتي المياه الجوفية إلى السطح ، وتشكل الينابيع (وتسمى أيضًا الينابيع والينابيع).

يتم تجديد احتياطيات المياه الجوفية بسبب هطول الأمطار في الغلاف الجوي ، والتي تتسرب من خلال بعض الصخور التي تشكل سطح الأرض. وبالتالي ، تشارك المياه الجوفية في الطبيعة.

الماء في الغلاف الجوي

يحتوي على بخار الماء وقطرات الماء وبلورات الثلج. يشكلون معًا أجزاء من نسبة مئوية من إجمالي كمية المياه على الأرض. لكن بدونها ، ستكون دورة المياه على كوكبنا مستحيلة.

ما هو الغلاف المائي؟ قائمة الأجزاء المكونة لها.
ما هي المحيطات التي تشكل المحيط العالمي لكوكبنا؟
ما الذي يتكون منه مياه اليابسة؟
كيف تتشكل الأنهار الجليدية وأين تقع؟
ما هو دور المياه الجوفية؟
ما هو الماء في الغلاف الجوي؟
ما هو الفرق بين النهر والبحيرة و؟
ما هو خطر جبل الجليد؟
هل توجد مسطحات مائية مالحة على كوكبنا غير البحار والمحيطات؟

يسمى الغلاف المائي للأرض الغلاف المائي. يتكون من المحيطات والمياه الأرضية والمياه في الغلاف الجوي. جميع أجزاء الغلاف المائي مترابطة من خلال عملية دورة المياه في الطبيعة. تمثل المحيطات أكثر من 96٪ من مياه العالم. وهي مقسمة إلى محيطات منفصلة. تسمى أجزاء المحيطات التي تبرز في الأرض البحار. تشمل مياه اليابسة الأنهار والبحيرات والمستنقعات والأنهار الجليدية والمياه الجوفية. يحتوي الغلاف الجوي على بخار الماء وقطرات الماء وبلورات الجليد.

سأكون ممتنا إذا قمت بمشاركة هذا المقال على الشبكات الاجتماعية:

بحث الموقع.

رئيس الخلاصة

بترونينا

الله

بوريسوفنا

التربية العامة البلدية

المدرسة الثانوية №4

مقال

في الكيمياء حول الموضوع:

"الماء وخصائصه"

إجراء :

طالب 11 فئة "ب"

بترونينا ايلينا

بنزا 2001

ماء- مادة مألوفة وغير عادية. وصف العالم السوفيتي المعروف الأكاديمي آي في بيتريانوف كتابه المشهور علميًا عن الماء بأنه "المادة الأكثر غرابة في العالم". وبدأ دكتور في العلوم البيولوجية بي إف سيرجيف كتابه "علم وظائف الأعضاء الترفيهي" بفصل عن الماء - "المادة التي خلقت كوكبنا".

العلماء على حق: لا توجد مادة على الأرض أهم بالنسبة لنا من الماء العادي ، وفي الوقت نفسه لا توجد مادة أخرى من نفس النوع ، في خصائصها سيكون هناك العديد من التناقضات والشذوذ في خصائصها.

ما يقرب من نصف سطح كوكبنا تشغلها المحيطات والبحار. تغطي المياه الصلبة - الثلج والجليد - 20٪ من مساحة الأرض. من إجمالي كمية المياه على الأرض ، يساوي 1 مليار 386 مليون كيلومتر مكعب ، يسقط مليار 338 مليون كيلومتر مكعب على حصة المياه المالحة للمحيط العالمي ، و 35 مليون كيلومتر مكعب فقط يسقط على حصة المياه العذبة. ستكون الكمية الإجمالية لمياه المحيط كافية لتغطية الكرة الأرضية بطبقة تزيد عن 2.5 كيلومتر. لكل ساكن على وجه الأرض ، هناك ما يقرب من 0.33 كيلومتر مكعب من مياه البحر و 0.008 كيلومتر مكعب من المياه العذبة. لكن الصعوبة تكمن في أن الغالبية العظمى من المياه العذبة على الأرض في حالة تجعل من الصعب على البشر الوصول إليها. يوجد ما يقرب من 70٪ من المياه العذبة في الصفائح الجليدية للبلدان القطبية والأنهار الجليدية الجبلية ، و 30٪ في طبقات المياه الجوفية ، و 0.006٪ فقط من المياه العذبة محتواة في نفس الوقت في قنوات جميع الأنهار.

تم العثور على جزيئات الماء في الفضاء بين النجوم. الماء جزء من المذنبات ومعظم كواكب المجموعة الشمسية وأقمارها الصناعية.

تكوين النظائر. هناك تسعة أنواع مستقرة من النظائر المشعة للمياه. متوسط محتواها في المياه العذبة على النحو التالي: 1 H216 O - 99.73٪ ، 1 H218 O - 0.2٪ ،

1 H217 O - 0.04٪ ، 1 H2 H16 O - 0.03٪. توجد الأنواع الخمسة المتبقية في الماء بكميات ضئيلة.

هيكل الجزيء. كما تعلم ، تعتمد خصائص المركبات الكيميائية على العناصر التي تتكون منها جزيئاتها ، وتتغير بشكل طبيعي. يمكن اعتبار الماء أكسيد الهيدروجين أو هيدريد الأكسجين. توجد ذرات الهيدروجين والأكسجين في جزيء الماء في زوايا مثلث متساوي الساقين بطول رابطة O-H يبلغ 0.957 نانومتر ؛ زاوية الرابطة H - O - H 104o 27 '.

1040 27"

ولكن نظرًا لوجود ذرتي الهيدروجين على نفس الجانب من الأكسجين ، فإن الشحنات الكهربائية فيه تتشتت. جزيء الماء قطبي ، وهذا هو سبب التفاعل الخاص بين جزيئاته المختلفة. تتفاعل ذرات الهيدروجين في جزيء الماء ، التي لها شحنة موجبة جزئية ، مع إلكترونات ذرات الأكسجين للجزيئات المجاورة. وتسمى هذه الرابطة الكيميائية h o d o r d n o y. فهو يجمع جزيئات الماء في نوع من بوليمرات التركيب المكاني. يحتوي بخار الماء على حوالي 1٪ ثنائيات الماء. المسافة بين ذرات الأكسجين 0.3 نانومتر. في المرحلتين السائلة والصلبة ، يشكل كل جزيء ماء أربعة روابط هيدروجينية: اثنان كمانح بروتون واثنان كمستقبل للبروتون. يبلغ متوسط طول هذه الروابط 0.28 نانومتر ، وتميل زاوية H - O - H إلى 1800. يتم توجيه أربعة روابط هيدروجينية لجزيء الماء تقريبًا إلى رؤوس رباعي السطوح المنتظم.

هيكل تعديلات الجليد عبارة عن شبكة ثلاثية الأبعاد. في التعديلات التي توجد عند ضغوط منخفضة ، فإن ما يسمى روابط الجليد - I ، H - O - H تكون مستقيمة تقريبًا وموجهة إلى رؤوس رباعي السطوح المنتظم. ولكن عند الضغط العالي ، يمكن تحويل الجليد العادي إلى ما يسمى بالجليد - الثاني والجليد - الثالث وما إلى ذلك - الأشكال البلورية الأثقل والأكثر كثافة من هذه المادة. أصعب وأكثف وأكثر مقاومة حتى الآن هو الجليد - السابع والجليد - الثامن. تم الحصول على الجليد - السابع تحت ضغط 3 مليار باسكال ، يذوب عند درجة حرارة + 1900 درجة مئوية. فيما بينها تختلف عن رباعي السطوح ، والذي يسبب زيادة في الكثافة مقارنة بكثافة الجليد العادي. فقط في التعديلات ice-VII و ice-VIII ، يتم تحقيق أعلى كثافة للتعبئة: في هيكلها ، يتم إدخال شبكتين عاديتين مبنيتين من رباعي الأسطح واحدة في الأخرى ، بينما يتم الحفاظ على نظام الروابط الهيدروجينية المستقيمة.

توجد أيضًا شبكة ثلاثية الأبعاد من الروابط الهيدروجينية المبنية من رباعي الأسطح في الماء السائل في النطاق الكامل من درجة حرارة الانصهار إلى درجة الحرارة الحرجة التي تساوي + 3.980 درجة مئوية. تُفسر الزيادة في الكثافة أثناء الذوبان ، كما في حالة التعديلات الكثيفة للجليد ، بانحناء الروابط الهيدروجينية.

يزداد ثني الروابط الهيدروجينية مع زيادة درجة الحرارة والضغط ، مما يؤدي إلى زيادة الكثافة. من ناحية أخرى ، عند تسخينها ، يصبح متوسط طول الروابط الهيدروجينية أطول ، مما يؤدي إلى انخفاض الكثافة. يشرح العمل المشترك لحقيقتين وجود أقصى كثافة للماء عند درجة حرارة +3 ، 980 درجة مئوية.

الخصائص الفيزيائيةالماء شاذ ، وهو ما يفسره البيانات الواردة أعلاه حول التفاعل بين جزيئات الماء.

الماء هو المادة الوحيدة على الأرض الموجودة في الطبيعة في جميع حالات التجمع الثلاث - السائل والصلب والغازي.

ويصاحب ذوبان الجليد عند الضغط الجوي انخفاض في الحجم بنسبة 9٪. كثافة الماء السائل عند درجة حرارة قريبة من الصفر أكبر من كثافة الجليد. عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، يحتل 1 جرام من الثلج حجمًا يبلغ 1.0905 سم مكعب ، ويحتل جرام واحد من الماء السائل حجمًا 1.0001 سم مكعب. والجليد يطفو ، وهذا هو السبب في أن المسطحات المائية لا تتجمد عادة ، ولكنها مغطاة بغطاء جليدي فقط.

معامل درجة الحرارة للتمدد الحجمي للثلج والماء السائل سالب عند درجات حرارة أقل من - 2100 درجة مئوية و + 3.980 درجة مئوية ، على التوالي.

تتضاعف السعة الحرارية أثناء الذوبان تقريبًا وفي النطاق من 00 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية تكون مستقلة تقريبًا عن درجة الحرارة.

يحتوي الماء على نقاط انصهار وغليان عالية بشكل غير طبيعي مقارنة بمركبات الهيدروجين الأخرى لعناصر المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة السادسة من الجدول الدوري.

هيدروجين تيلورايد هيدروجين سيلينيد ماء كبريتيد الهيدروجين

ن 2 أولئك ن 2 س ه ن 2 س H2 O

ر ذوبان - 510 درجة مئوية - 640 درجة مئوية - 820 درجة مئوية 00 درجة مئوية

_____________________________________________________

نقطة الغليان - 40 درجة مئوية - 420 درجة مئوية - 610 درجة مئوية 1000 درجة مئوية

_____________________________________________________

هناك حاجة إلى طاقة إضافية لفك روابط الهيدروجين ثم كسرها. وهذه الطاقة مهمة للغاية. هذا هو السبب في أن السعة الحرارية للمياه عالية جدًا. بفضل هذه الميزة ، يشكل الماء مناخ الكوكب. يقول الجيوفيزيائيون إن الأرض كانت ستبرد منذ فترة طويلة وتتحول إلى قطعة حجر هامدة ، لولا الماء. عندما يسخن ، يمتص الحرارة ، وعندما يبرد ، يطلقها. تمتص المياه الأرضية وتعيد الكثير من الحرارة ، وبالتالي "تسوي" المناخ. ويلاحظ بشكل خاص تأثير التيارات البحرية على تكوين مناخ القارات ، وتشكيل حلقات دائرية مغلقة في كل محيط. المثال الأكثر وضوحا هو تأثير Gulf Stream ، وهو نظام قوي للتيارات الدافئة يمتد من شبه جزيرة فلوريدا في أمريكا الشمالية إلى سفالبارد ونوفايا زيمليا. بفضل تيار الخليج ، فإن متوسط درجة الحرارة لشهر يناير على ساحل شمال النرويج ، ما وراء الدائرة القطبية الشمالية ، هو نفسه كما هو الحال في الجزء السهوب من شبه جزيرة القرم - حوالي 00 درجة مئوية ، أي بزيادة 15-200 درجة مئوية. وفي ياقوتيا على نفس خط العرض ، ولكن بعيدًا عن تيار الخليج - ناقص 400 درجة مئوية. وجزيئات الماء المنتشرة في الغلاف الجوي - في السحب وعلى شكل أبخرة تحمي الأرض من البرد الكوني. يخلق بخار الماء "تأثير الاحتباس الحراري" القوي ، والذي يحبس ما يصل إلى 60٪ من الإشعاع الحراري لكوكبنا ، ويمنعه من التبريد. وفقًا لحسابات M.I. Budyko ، مع انخفاض محتوى بخار الماء في الغلاف الجوي إلى النصف ، سينخفض متوسط درجة حرارة سطح الأرض بأكثر من 50 درجة مئوية (من 14.3 إلى 90 درجة مئوية). إن التخفيف من مناخ الأرض ، على وجه الخصوص ، معادلة درجة حرارة الهواء في المواسم الانتقالية - الربيع والخريف ، يتأثر بشكل كبير بالقيم الهائلة للحرارة الكامنة لذوبان وتبخر الماء.

لكن هذا ليس السبب الوحيد الذي يجعلنا نعتبر الماء مادة حيوية. الحقيقة أن ما يقرب من 63 - 68٪ من جسم الإنسان ماء. جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية تقريبًا في كل خلية حية هي تفاعلات في المحاليل المائية. مع الماء يتم إزالة الخبث السامة من أجسامنا. ينظم الماء الذي تفرزه الغدد العرقية ويتبخر من سطح الجلد درجة حرارة الجسم. يحتوي ممثلو عالم الحيوان والنبات على نفس وفرة الماء في أجسامهم. أقل كمية من الماء ، 5-7٪ فقط من الوزن ، تحتوي على بعض الطحالب والأشنات. يتكون معظم سكان الكرة الأرضية والنباتات من أكثر من نصف الماء. على سبيل المثال ، تحتوي الثدييات على 60 - 68٪ ؛ سمك - 70٪ ؛ الطحالب - 90-98٪ ماء.

في المحاليل (المائية بشكل أساسي) ، تتم معظم العمليات التكنولوجية في الصناعة الكيميائية ، في إنتاج الأدوية والمنتجات الغذائية.

ليس من قبيل المصادفة أن التعدين المائي - استخراج المعادن من الخامات والمركزات باستخدام محاليل الكواشف المختلفة - أصبح صناعة مهمة.

الماء مصدر مهم لموارد الطاقة. كما تعلم ، فإن جميع محطات الطاقة الكهرومائية في العالم ، من أصغرها إلى أكبرها ، تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية لتدفق المياه إلى طاقة كهربائية حصريًا بمساعدة توربينات المياه ذات المولدات الكهربائية المتصلة بها. في محطات الطاقة النووية ، يقوم المفاعل النووي بتسخين الماء ، ويقوم بخار الماء بتدوير التوربينات بمولد ويولد الكهرباء.

الماء ، على الرغم من كل خصائصه الشاذة ، هو معيار لقياس درجة الحرارة والكتلة (الوزن) وكمية الحرارة وارتفاع التضاريس.

ابتكر الفيزيائي السويدي أندرس سيلسيوس ، وهو عضو في أكاديمية ستوكهولم للعلوم ، في عام 1742 مقياس الحرارة المئوية ، والذي يستخدم الآن في كل مكان تقريبًا. درجة غليان الماء 100 ونقطة انصهار الجليد هي 0.

عند تطوير النظام المتري ، الذي تم إنشاؤه بموجب مرسوم صادر عن الحكومة الثورية الفرنسية في عام 1793 ، تم استخدام المياه لإنشاء المقياس الرئيسي للكتلة (الوزن) - الكيلوجرام والجرام بدلاً من المقاييس القديمة المختلفة: 1 جرام ، كما تعلم ، هو وزن 1 سم مكعب (مليلتر) من الماء النقي عند درجة حرارة أعلى كثافة - 40 درجة مئوية. لذلك ، 1 كيلوغرام هو وزن 1 لتر (1000 سم مكعب) أو 1 ديسيمتر مكعب من الماء: و 1 طن (1000 كيلوغرام) هو وزن 1 متر مكعب من الماء.

يستخدم الماء أيضًا لقياس كمية الحرارة. السعرات الحرارية الواحدة هي كمية الحرارة اللازمة لتسخين 1 جرام من الماء من 14.5 إلى 15.50 درجة مئوية.

يتم قياس جميع الارتفاعات والأعماق على الكرة الأرضية من مستوى سطح البحر.

في عام 1932 ، اكتشف الأمريكان جي.أوري وإي أوزبورن أنه حتى أنقى المياه التي لا يمكن الحصول عليها إلا في ظل ظروف معملية تحتوي على كمية صغيرة من بعض المواد ، والتي يبدو أن التعبير عنها بنفس الصيغة الكيميائية H2 O ، ولكن لها وزن جزيئي يبلغ 20 بدلا من وزن 18 كاملا في الماء العادي. يوري يسمى هذه المادة بالماء الثقيل. يفسر الوزن الكبير للماء الثقيل بحقيقة أن جزيئاته تتكون من ذرات هيدروجين بوزن ذري ضعفي مقارنة بذرات الهيدروجين العادية. الوزن المزدوج لهذه الذرات ، بدوره ، يرجع إلى حقيقة أن نواتها تحتوي ، بالإضافة إلى البروتون الفردي الذي يشكل نواة الهيدروجين العادي ، على نيوترون آخر. يسمى النظير الثقيل للهيدروجين بالديوتيريوم.

(D أو 2 H) ، وأصبح الهيدروجين العادي يعرف بالبروتيوم. يتم التعبير عن الماء الثقيل ، أكسيد الديوتيريوم ، بالصيغة D2O.

سرعان ما تم اكتشاف نظير ثالث فائق الثقل للهيدروجين مع بروتون واحد ونيوترونين في النواة ، والذي سمي بالتريتيوم (T أو 3 H). بالاشتراك مع الأكسجين ، يشكل التريتيوم ماءًا شديد الثقل T2O بوزن جزيئي يبلغ 22.

تحتوي المياه الطبيعية في المتوسط على حوالي 0.016٪ ماء ثقيل. يشبه الماء الثقيل في المظهر الماء العادي ، لكنه يختلف عنه في العديد من الخصائص الفيزيائية. نقطة غليان الماء الثقيل هي 101.40 درجة مئوية ، ونقطة التجمد + 3.80 درجة مئوية. الماء الثقيل أثقل بنسبة 11٪ من الماء العادي. الثقل النوعي للماء الثقيل عند 250 درجة مئوية هو 1.1. يذوب الأملاح المختلفة أسوأ (بنسبة 5-15٪). يختلف معدل بعض التفاعلات الكيميائية في الماء الثقيل عنه في الماء العادي.

ومن الناحية الفسيولوجية ، يؤثر الماء الثقيل على المادة الحية بطريقة مختلفة: على عكس الماء العادي ، الذي يتمتع بقدرة على الحياة ، فإن الماء الثقيل خامل تمامًا. بذور النبات ، إذا سقيت بالماء الثقيل ، لا تنبت ؛ الضفادع الصغيرة والميكروبات والديدان والأسماك لا يمكن أن توجد في الماء الثقيل ؛ إذا أعطيت الحيوانات الماء الثقيل بمفردها ، فسوف تموت من العطش. الماء الثقيل ماء ميت.

هناك نوع آخر من الماء يختلف في الخصائص الفيزيائية عن الماء العادي وهو الماء الممغنط. يتم الحصول على هذه المياه باستخدام مغناطيس مركب في خط أنابيب يتدفق من خلاله الماء. يغير الماء الممغنط خواصه الفيزيائية والكيميائية: يزداد معدل التفاعلات الكيميائية فيه ، ويتسارع تبلور المواد المذابة ، ويزيد التصاق الجسيمات الصلبة للشوائب وتساقطها مع تكوين رقائق كبيرة (التخثر). يتم استخدام المغنطة بنجاح في محطات المياه ذات العكارة العالية للمياه المأخوذة. كما أنه يسمح بالترسيب السريع للنفايات الصناعية الملوثة.

من الخواص الكيميائيةمن الماء ، تعتبر قدرة جزيئاته على التفكك (التحلل) إلى أيونات وقدرة الماء على إذابة المواد ذات الطبيعة الكيميائية المختلفة مهمة بشكل خاص.

يتم تحديد دور الماء كمذيب رئيسي وعالمي بشكل أساسي من خلال قطبية جزيئاته ، ونتيجة لذلك ، ثابت العزل الكهربائي المرتفع للغاية. تنجذب الشحنات الكهربائية المعاكسة ، وخاصة الأيونات ، إلى بعضها البعض في الماء أضعف بمقدار 80 مرة مما ينجذب في الهواء. كما أن قوى التجاذب المتبادل بين جزيئات أو ذرات الجسم المغمورة في الماء أضعف منها في الهواء. في هذه الحالة ، يسهل على الحركة الحرارية تكسير الجزيئات. هذا هو السبب في حدوث الذوبان ، بما في ذلك العديد من المواد غير القابلة للذوبان: القطرة تزيل الحجر.

فقط جزء صغير من الجزيئات (واحد من 500.000.000) يخضع للتفكك الإلكتروليتي وفقًا للمخطط:

H2 + 1/2 O2 H2 O -242 kJ / mol للبخار

286 كيلوجول / مول للمياه السائلة

في درجات الحرارة المنخفضة في غياب العوامل الحفازة ، فإنه يتقدم ببطء شديد ، ولكن معدل التفاعل يزداد بشكل حاد مع زيادة درجة الحرارة ، وعند 5500 درجة مئوية يحدث مع انفجار. مع انخفاض الضغط وارتفاع درجة الحرارة ، ينتقل التوازن إلى اليسار.

تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ، يتم فصل الماء ضوئيًا إلى أيونات H + و OH.

يتسبب الإشعاع المؤين في انحلال إشعاعي للماء بتكوين H2 ؛ H2 O2 والجذور الحرة: H * ؛ هو*؛ يا *.

الماء مركب تفاعلي.

يتأكسد الماء بالأكسجين الذري:

H2 O + C CO + H2

عند درجة حرارة مرتفعة في وجود محفز ، يتفاعل الماء مع ثاني أكسيد الكربون ؛ الميثان والمواد الهيدروكربونية الأخرى ، على سبيل المثال:

6H2 O + 3P 2HPO3 + 5H2

يتفاعل الماء مع العديد من المعادن لتكوين H2 والهيدروكسيد المقابل. مع المعادن الأرضية القلوية والقلوية (باستثناء Mg) ، يستمر هذا التفاعل بالفعل في درجة حرارة الغرفة. تعمل المعادن الأقل نشاطًا على تحلل الماء عند درجات حرارة مرتفعة ، على سبيل المثال Mg و Zn - فوق 1000 درجة مئوية ؛ Fe - فوق 6000 درجة مئوية:

2Fe + 3H2 O Fe2 O 3 + 3H2

تتفاعل العديد من الأكاسيد مع الماء لتكوين أحماض أو قواعد.

يمكن أن يعمل الماء كعامل مساعد ، على سبيل المثال ، تتفاعل الفلزات القلوية والهيدروجين مع CI2 فقط في وجود القليل من الماء.

أحيانًا يكون الماء سمًا محفزًا ، على سبيل المثال ، لمحفز حديد في تخليق NH3.

تسمح قدرة جزيئات الماء على تكوين شبكات ثلاثية الأبعاد من الروابط الهيدروجينية بتكوين هيدرات غاز مع غازات خاملة ، وهيدروكربونات ، وثاني أكسيد الكربون ، وثاني أكسيد الكربون ، وثاني أكسيد الكربون ، و (CH2) 2 O ، و CHCI3 والعديد من المواد الأخرى.

حتى نهاية القرن التاسع عشر تقريبًا ، كان الماء يعتبر هدية مجانية لا تنضب من الطبيعة. كان ينقصها فقط في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة في الصحراء. في القرن العشرين ، تغير منظر الماء بشكل كبير. نتيجة للنمو السريع لسكان العالم والتطور السريع للصناعة ، أصبحت مشكلة إمداد البشرية بالمياه العذبة النظيفة تقريبًا المشكلة الأولى في العالم. في الوقت الحالي ، يستخدم الناس حوالي 3000 مليار متر مكعب من المياه كل عام ، وهذا الرقم ينمو بشكل سريع باستمرار. في العديد من المناطق الصناعية المكتظة بالسكان ، هناك نقص بالفعل في المياه النظيفة.

يمكن سد النقص في المياه العذبة على الكرة الأرضية بعدة طرق: لتحلية مياه البحر ، وكذلك استبدالها ، حيثما كان ذلك ممكنًا في التكنولوجيا ، للحصول على المياه العذبة ؛ تنقية المياه العادمة إلى درجة يمكن تصريفها بأمان في الخزانات والمجاري المائية ، دون خوف من التلوث ، وإعادة استخدامها ؛ استخدام المياه العذبة اقتصاديًا ، وإنشاء تقنية إنتاج أقل كثافة في استخدام المياه ، واستبدال ، حيثما أمكن ، المياه العذبة عالية الجودة بمياه عذبة منخفضة الجودة ، إلخ.

الماء هو أحد الثروة البشرية الرئيسية على الأرض.

فهرس:

1. الموسوعة الكيميائية. المجلد 1. محرر IL Knunyants. موسكو ، 1988.

2. قاموس موسوعي لكيميائي شاب. المجمعين

في.إيه كريتسمان ، في.في.ستانزو. موسكو ، علم أصول التدريس ، 1982.

"Hydrometeoizdat" ، 1980.

4. المادة الأكثر غرابة في العالم. مؤلف

إيف بيتريانوف. موسكو ، علم أصول التدريس ، 1975.

خطة.

I. مقدمة.

اقوال مشاهير العلماء عن الماء.

ثانيًا .الجزء الرئيسي.

1. توزيع المياه على كوكب الأرض ، في الفضاء

الفراغ.

2. التركيب النظيري للماء.

3. هيكل جزيء الماء.

4. الخصائص الفيزيائية للماء ، شذوذها.

أ) حالات المياه المجمعة.

ب) كثافة الماء في الحالة الصلبة والسائلة.

ج) السعة الحرارية للماء.

د) نقاط انصهار وغليان الماء مقارنة بـ

مركبات الهيدروجين الأخرى للعناصر

المجموعة الفرعية الرئيسية المجموعة YI من الجدول الدوري.

5. تأثير الماء على تكوين المناخ على كوكب الأرض

6. الماء كمكون رئيسي للنبات و

الكائنات الحية الحيوانية.

7- استخدام المياه في الصناعة والإنتاج

كهرباء.

8. استخدام الماء كمرجع.

أ). لقياس درجة الحرارة.

ب) - لقياس الكتلة (الوزن).

ج) لقياس كمية الحرارة.

د) لقياس ارتفاع التضاريس.

9. الماء الثقيل وخصائصه.

10. الماء الممغنط وخصائصه.

11. الخواص الكيميائية للماء.

أ) تكوين الماء من الأكسجين والهيدروجين.

ب) تفكك الماء إلى أيونات.

ج) التفكك الضوئي للماء.

د) التحلل الإشعاعي للماء.

هـ) أكسدة الماء بالأكسجين الذري.

ه). تفاعل الماء مع اللافلزات ، الهالوجينات ،

الهيدروكربونات.

ز) تفاعل الماء مع المعادن.

ح) تفاعل الماء مع الأكاسيد.

ط) الماء كعامل مساعد ومانع للمواد الكيميائية

ثالثا .استنتاج.

الماء كواحد من الثروات الرئيسية للبشرية على الأرض.

المقدمة

الماء هو المادة الأكثر شيوعًا على كوكبنا. المحيطات والبحار والأنهار والأنهار الجليدية ومياه الغلاف الجوي - هذه ليست قائمة كاملة من "مستودعات" المياه على الأرض. حتى في أحشاء كوكبنا يوجد ماء ، وماذا يمكن أن نقول عن الكائنات الحية التي تعيش على سطحه! لا توجد خلية حية واحدة لا تحتوي على الماء. يتكون جسم الإنسان ، على سبيل المثال ، من أكثر من 70٪ ماء.

الحياة على الأرض عبارة عن مزيج من العديد من العمليات المعقدة ، والمكان الرئيسي من بينها هو تداول الحرارة والرطوبة والمواد. الدور الرئيسي في هذا هو الماء - سلف الحياة على الأرض.
ولكن هل من قبيل المصادفة أن حياتنا لا تنفصل عن الماء ، وما أسباب ذلك؟

على عكس الأشخاص العاديين الذين اعتادوا اعتبار الماء شيئًا عاديًا ومألوفًا لدرجة أنه لا يستحق الكثير من التفكير ، ناهيك عن المفاجأة ، يعتبر العلماء أن هذا السائل هو الأكثر غموضًا ومدهشًا. على سبيل المثال ، العديد من خصائص الماء شاذة ، أي أنها تختلف اختلافًا كبيرًا عن الخصائص المقابلة للمركبات ذات البنية المماثلة. من الغريب أن الخصائص الشاذة للماء هي التي أعطت هذا السائل الفرصة ليصبح الأهم على وجه الأرض.

الماء في الطبيعة

في الحالة الحرة ، تحتوي الأرض على كمية هائلة من الماء - حوالي مليار ونصف المليار كيلومتر مكعب. تكون نفس كمية الماء تقريبًا في حالة مرتبطة ماديًا وكيميائيًا في تكوين الصخور البلورية والرسوبية.
معظم المياه الطبيعية عبارة عن محاليل ، يتراوح محتوى المواد المذابة فيها من 0.01٪ (في المياه العذبة) إلى 3.5٪ (في مياه البحر).
تمثل المياه العذبة حوالي 3٪ فقط من إجمالي إمدادات المياه على كوكب الأرض (حوالي 35 مليون كيلومتر مكعب). يمكن لأي شخص استخدام 0.006٪ فقط من المياه العذبة بشكل مباشر لتلبية احتياجاته - وهذا هو الجزء منها الموجود في قنوات جميع الأنهار والبحيرات. يصعب الوصول إلى بقية المياه العذبة - 70٪ عبارة عن طبقات جليدية في المناطق القطبية أو أنهار جليدية جبلية ، و 30٪ عبارة عن طبقات مياه جوفية.
ليس من المبالغة القول إن كوكبنا مشبع بالماء. على وجه التحديد ، بفضل هذا ، أصبح تطوير تلك الأشكال من الحياة التي نراها من حولنا ممكنًا على الأرض.

خصائص الماء ،

المساهمة في ظهور الحياة على الأرض
بمقارنة خصائص الماء بخصائص المركبات التماثلية ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن العديد من خصائص الماء لها قيم شاذة. كما سيُقال أدناه ، فإن هذه الخاصية الشاذة هي التي ستلعب الدور الأكثر أهمية في أصل ووجود الحياة على الأرض.

درجة حرارة الغليان

ضع في اعتبارك نقاط غليان مركبات سلسلة H2El ، حيث يعتبر El عنصرًا من المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة السادسة.

مجمع H 2 0 H 2 S H 2 Se H 2 Te

t ° C b.p. +100 -60 -41 -2

كما يتضح ، تختلف نقطة غليان الماء بشكل حاد عن درجة غليان مركبات العناصر المماثلة ولها قيمة عالية بشكل غير طبيعي. لقد ثبت أن هناك حالة شذوذ مماثلة قد لوحظت لجميع المركبات من النوع H 2 El ، حيث El هو عنصر غير فلزي قوي الكهربية (O ، N ، إلخ).
إذا تناقصت نقطة الغليان في السلسلة H 2 Te-H 2 Se-H 2 S بشكل موحد ، فإنها تزداد فجأة من H 2 S إلى H 2 0. لوحظ نفس الشيء بالنسبة لسلسلة HI -HBr-HCl-HF و H 3 Sb-H 3 As-H 3 PH 3 N. تم افتراض ، وثبت لاحقًا ، أن هناك روابط محددة بين جزيئات H2 0 ، منها تستهلك طاقة تدفئة. الروابط نفسها تجعل من الصعب فصل جزيئات HF و H 3 N. وهذا النوع من الروابط يسمى الرابطة الهيدروجينية ، فلنلقِ نظرة على آليتها.

العنصران H و O لهما فرق كبير في قيم الكهربية (EO (H) = 2.1 ؛ EO (O) = 3.5) ، لذا فإن رابطة HO الكيميائية يتم تحجيمها بقوة. تتحول كثافة الإلكترون نحو الأكسجين ، ونتيجة لذلك تكتسب ذرة الهيدروجين شحنة موجبة فعالة ، وتكتسب ذرة الأكسجين شحنة سالبة فعالة. الرابطة الهيدروجينية هي صورة للتجاذب الكهروستاتيكي بين ذرة الهيدروجين موجبة الشحنة لجزيء واحد وذرة الأكسجين سالبة الشحنة لجزيء آخر:

تعتبر قدرة الماء على تكوين روابط هيدروجينية ذات أهمية كيميائية حيوية كبيرة.

كثافة
تميل جميع المواد إلى الزيادة في الكثافة مع انخفاض درجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن الماء في هذه الحالة يتصرف إلى حد ما بشكل غير عادي.
الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن أن يكون عندها الماء بدون تجمد هو 0 درجة مئوية. ومن المنطقي أن نفترض أن أعلى كثافة للماء تتوافق أيضًا مع درجة الحرارة هذه. ومع ذلك ، فقد ثبت تجريبيًا أن كثافة الماء السائل تكون بحد أقصى 4 درجة مئوية.
هذه الحقيقة لها أهمية كبيرة. تخيل أن الماء يخضع للقوانين التي تميز جميع السوائل الأخرى. ثم يحدث التغيير في كثافته ، كما هو الحال في السوائل الأخرى. في العالم من حولنا ، قد يؤدي هذا إلى كارثة: مع اقتراب فصل الشتاء وانتشار التبريد على نطاق واسع ، ستبرد الطبقات العليا من السائل في الخزانات وتغرق في القاع. الطبقات الأكثر دفئًا من السائل التي ارتفعت لتحل محلها كانت ستبرد أيضًا إلى درجة 0 درجة مئوية وتنخفض. سيستمر هذا حتى يبرد كل الماء إلى 0 درجة مئوية. علاوة على ذلك ، سيبدأ الماء ، بدءًا من الطبقات العليا ، في التجمد. كونها أكثر كثافة ، سيغرق الجليد في القاع ، وسيستمر التجميد حتى تتجمد كل مياه الخزانات الطبيعية إلى القاع. من الواضح أنه في مثل هذه الظروف لا يمكن أن توجد نباتات وحيوانات المسطحات المائية الطبيعية.

شذوذ آخر في كثافة الماء هو أن كثافة الجليد أقل من كثافة الماء ، أي أن الماء لا ينضغط عند التجمد مثل جميع السوائل الأخرى ، بل على العكس يتوسع.
من وجهة نظر قوانين الفيزياء ، هذا أمر سخيف ، لأن حالة الجزيئات الأكثر تنظيمًا (الجليد) لا يمكن أن تشغل حجمًا أكبر من الحجم الأقل ترتيبًا (الماء السائل) ، بشرط أن يكون عدد الجزيئات في كلتا الحالتين هو نفس الشيء.
كما ذكرنا سابقًا ، في الماء السائل ، ترتبط جزيئات H2 0 ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية. يترافق تكوين بلورات الجليد مع تكوين روابط هيدروجينية جديدة ، ونتيجة لذلك تشكل جزيئات الماء طبقات. يتم إجراء الاتصال بين الطبقات أيضًا بسبب الروابط الهيدروجينية. الهيكل الناتج (ما يسمى بالبنية الجليدية) هو واحد من أقل الهياكل كثافة - الفراغات الموجودة بين الجزيئات في بلورة الجليد تتجاوز حجم جزيء الماء. لذلك ، فإن كثافة الماء لها أهمية أكبر من كثافة الجليد.

التوتر السطحي

كقاعدة عامة ، يُفهم التوتر السطحي للسائل على أنه قوة تعمل على وحدة طول محيط الواجهة وتميل إلى تقليل هذا السطح إلى الحد الأدنى. قيمة التوتر السطحي للماء عالية بشكل غير طبيعي - 7.3.10 -2 N / m عند 20 0 درجة مئوية (من بين جميع السوائل ، الزئبق فقط له قيمة أعلى - 51 10-2 N / m).

تتجلى القيمة العالية للتوتر السطحي للماء في حقيقة أنه يميل إلى تقليل سطحه إلى الحد الأدنى. يمكن القول أنه تحت تأثير هذه القوة ، تلتصق جزيئات الطبقة الخارجية من الماء ، وتشكل نوعًا من الفيلم على السطح. إنها قوية ومرنة لدرجة أن الأجسام الفردية قادرة على البقاء على سطح الماء دون أن تغرق فيه ، حتى لو كانت كثافتها أكبر من كثافة الماء.

إن وجود غشاء يمكّن العديد من الحشرات من التحرك على سطح الماء وحتى الجلوس عليه ، كما هو الحال على سطح صلب.
يتم استخدام الجانب الداخلي من سطح الماء أيضًا بشكل نشط من قبل الكائنات الحية. لقد رأى الكثير منا يرقات البعوض معلقة عليها أو حلزونات صغيرة تزحف بحثًا عن فريسة.
يسبب التوتر السطحي المرتفع أيضًا ظاهرة مهمة بشكل غير عادي في الطبيعة مثل الشعيرات الدموية (يرتفع السائل من خلال أنابيب رفيعة جدًا - الشعيرات الدموية). بفضل هذا ، يتم تنفيذ تغذية النبات.
لوصف سلوك الماء في الشعيرات الدموية ، تم اشتقاق قوانين فيزيائية معقدة للغاية. يتم ترتيب طبقات المياه الموجودة بالقرب من سطح صلب هيكليًا. يمكن أن يصل سمك هذه الطبقة إلى عشرات ومئات الجزيئات. يميل العلماء الآن إلى اعتبار الحالة الهيكلية المنظمة للماء في الشعيرات الدموية كحالة منفصلة - الشعيرات الدموية.

يتم توزيع المياه الشعرية على نطاق واسع في الطبيعة على شكل ما يسمى بالمياه المسامية. ويغطي أسطح المسام والشقوق في الصخور والمعادن في قشرة الأرض بغشاء رقيق ولكنه كثيف. ترجع كثافة هذا الفيلم أيضًا إلى حقيقة أن جزيئات الماء التي يتكون منها مرتبطة بالجسيمات التي تشكل المادة الصلبة بواسطة قوى بين الجزيئات. يعتبر الترتيب الهيكلي لمياه المسام هو السبب في أن درجة حرارة تبلورها (التجميد) أقل بشكل ملحوظ من درجة حرارة الماء الحر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصائص الصخور التي تتلامس معها المياه المسامية تعتمد بشكل كبير على حالة التجمع الموجود فيها.

معظم مساحة كوكبنا - 79٪ - تشغلها المياه ، وحتى لو تعمقت في سمك قشرة الأرض ، يمكنك أن تجد الماء في الشقوق والمسام. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي جميع المعادن والكائنات الحية المعروفة على الأرض على الماء.

أهمية الماء في الطبيعة عظيمة. تجعل الدراسات العلمية الحديثة للمياه من الممكن اعتبارها مادة فريدة. تشارك في جميع العمليات الفيزيائية والجغرافية والبيولوجية والجيوكيميائية والجيوفيزيائية التي تحدث على الأرض ، وهي القوة الدافعة وراء العديد من العمليات العالمية على هذا الكوكب.

تسبب الماء في مثل هذه الظاهرة على الأرض مثل دورة المياه -عملية مغلقة ومستمرة لحركة المياه تغطي أهم قذائف الأرض. القوة الدافعة وراء دورة المياه هي الطاقة الشمسية ، والتي تسبب تبخر الماء (6.6 مرة من المحيطات أكثر من اليابسة). يتم نقل الماء الذي يدخل الغلاف الجوي عن طريق التيارات الهوائية في اتجاه أفقي ، ويتكثف ويسقط على الأرض في شكل ترسيب تحت تأثير الجاذبية. يدخل جزء منها إلى البحيرات والمحيطات عبر الأنهار ، ويذهب الآخر لترطيب التربة وتجديد المياه الجوفية ، والتي تشارك في تغذية الأنهار والبحيرات والبحار.

525.1 ألف كيلومتر مكعب من المياه تدخل في الدورة السنوية. في المتوسط ، يسقط 1030 ملم من الأمطار على كوكبنا سنويًا ويتبخر نفس المقدار تقريبًا (525.000 كيلومتر مكعب في وحدات الحجم).

تسمى المساواة بين كمية المياه التي تدخل سطح الأرض مع هطول الأمطار وكمية الماء المتبخرة من سطح المحيطات والأرض لنفس الفترة الزمنية توازن الماءكوكبنا (الجدول 19).

الجدول 19. التوازن المائي للأرض (وفقًا لـ M.I. Lvovich ، 1986)

من أجل تبخر الماء ، يلزم قدر معين من الحرارة ، والتي يتم إطلاقها عندما يتكثف بخار الماء. وبالتالي ، يرتبط توازن الماء ارتباطًا وثيقًا بتوازن الحرارة ، في حين أن دوران الرطوبة يوزع الحرارة بالتساوي بين مجالاته ، وكذلك مناطق الأرض ، وهو أمر ذو أهمية كبيرة للمظروف الجغرافي بأكمله.

كما أن أهمية المياه في النشاط الاقتصادي هائلة. من المستحيل حصر جميع مجالات النشاط البشري التي تستخدم فيها المياه: إمدادات المياه المنزلية والصناعية ، والري ، وتوليد الكهرباء ، وغيرها الكثير.

أكبر عالم في الكيمياء الحيوية وأكاديمي في علم المعادن في آي فيرنادسكيلاحظ أن الماء يقف منفصلاً في تاريخ كوكبنا. هي وحدها القادرة على البقاء على الأرض في ثلاث حالات من التجميع والانتقال من حالة إلى أخرى (الشكل 158).

يشكل الماء ، الذي يوجد في جميع حالات التجمع ، الغلاف المائي لكوكبنا - المحيط المائي.

نظرًا لأن الماء موجود في الغلاف الصخري والجو وفي الكائنات الحية المختلفة ، فمن الصعب جدًا تحديد حدود قشرة الماء. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تفسيران لمفهوم "الغلاف المائي". بالمعنى الضيق ، الغلاف المائي هو قشرة مائية متقطعة للأرض ، تتكون من المحيط العالمي والمسطحات المائية الداخلية. التفسير الثاني - واسع - يعرفه بأنه غلاف مستمر للأرض ، يتكون من خزانات مفتوحة وبخار الماء في الغلاف الجوي والمياه الجوفية.

أرز. 158- حالات المياه الإجمالية

يُطلق على بخار الماء في الغلاف الجوي الغلاف المائي المنتشر ، وتسمى المياه الجوفية الغلاف المائي المدفون.

أما بالنسبة للغلاف المائي بالمعنى الضيق ، فغالبًا ما يتم أخذ سطح الكرة الأرضية كحد علوي لها ، ويتم رسم الحد السفلي وفقًا لمستوى المياه الجوفية ، والتي تقع في السماكة الرسوبية الرخوة لقشرة الأرض.

عند النظر إلى الغلاف المائي بالمعنى الواسع ، فإن حدوده العليا تقع في الستراتوسفير وهي غير محددة للغاية ، أي أنها تقع فوق الغلاف الجغرافي الذي لا يمتد إلى ما وراء طبقة التروبوسفير.

يقول العلماء أن حجم الغلاف المائي يبلغ حوالي 1.5 مليار كيلومتر مكعب من الماء. الغالبية العظمى من مساحة وحجم المياه يسقط على المحيطات. يحتوي على 94٪ (96٪ وفقًا لمصادر أخرى) من حجم كل المياه الموجودة في الغلاف المائي. حوالي 4٪ هو الغلاف المائي المدفون (الجدول 20).

عند تحليل التركيب الحجمي للغلاف المائي ، لا يمكن للمرء أن يقتصر على جانب كمي واحد. عند تقييم الأجزاء المكونة للغلاف المائي ، يجب أن يؤخذ نشاطه في دورة المياه في الاعتبار. تحقيقا لهذه الغاية ، قام عالم الهيدرولوجيا السوفيتي الشهير ، دكتور في العلوم الجغرافية M.I. لفوفيتشقدم المفهوم نشاط تبادل المياه، والذي يتم التعبير عنه بعدد السنوات المطلوبة للتجديد الكامل للمجلد.

من المعروف أنه في جميع الأنهار على كوكبنا يكون الحجم المتزامن للمياه صغيرًا ويبلغ 1.2 ألف كيلومتر مكعب. في الوقت نفسه ، يتم تجديد مياه القناة بالكامل في المتوسط كل 11 يومًا. نفس نشاط تبادل المياه تقريبًا هو سمة الغلاف المائي المنتشر. لكن المياه الجوفية ، مياه الأنهار الجليدية القطبية للمحيط ، تتطلب آلاف السنين لتجديدها بالكامل. يبلغ نشاط تبادل المياه للغلاف المائي بأكمله 2800 سنة (الجدول 21). أدنى نشاط لتبادل المياه في الأنهار الجليدية القطبية هو 8000 سنة. نظرًا لأنه ، في هذه الحالة ، يكون التبادل البطيء للماء مصحوبًا بانتقال الماء إلى حالة صلبة ، فإن كتل الجليد القطبي تكون الغلاف المائي المحفوظ.

الجدول 20. توزيع كتل المياه في الغلاف المائي

أجزاء من الغلاف المائي	الحصة في الاحتياطيات العالمية ،٪
أجزاء من الغلاف المائي	من إجمالي إمدادات المياه	من احتياطي المياه العذبة
محيط العالم
المياه الجوفية
الأنهار الجليدية والغطاء الثلجي الدائم
بما في ذلك القارة القطبية الجنوبية
المياه الجوفية في منطقة التربة الصقيعية



بما في ذلك البحيرات الطازجة
الماء في الغلاف الجوي
إجمالي احتياطي المياه العذبة
إجمالي إمدادات المياه

الجدول 21

* مع الأخذ بعين الاعتبار الجريان السطحي في المحيط ، متجاوزا الأنهار: 4200 تقع.

الجدول 21

لقد قطع الغلاف المائي شوطًا طويلاً من التطور ، حيث تغير بشكل متكرر في الكتلة ، ونسبة الأجزاء الفردية ، وحركة الثور ، ونسبة الغازات المذابة ، والمعلقات والمكونات الأخرى ، والتي يتم تسجيل التغييرات فيها في السجل الجيولوجي ، والتي أبعد ما يكون عن فك التشفير بالكامل.

متى ظهر الغلاف المائي على كوكبنا؟ اتضح أنها كانت موجودة بالفعل في بداية التاريخ الجيولوجي للأرض.

كما نعلم بالفعل ، نشأت الأرض منذ حوالي 4.65 مليار سنة. أقدم الصخور التي تم العثور عليها عمرها 3.8 مليار سنة. احتفظوا ببصمات الكائنات وحيدة الخلية التي عاشت في المسطحات المائية. هذا يسمح لنا بالحكم على أن الغلاف المائي الأولي ظهر في موعد لا يتجاوز 4 مليارات سنة ، لكنه كان 5-10٪ فقط من حجمه الحديث. وفقًا لإحدى الفرضيات الأكثر شيوعًا اليوم ، ظهر الماء أثناء تكوين الأرض عن طريق ذوبان و تفريغ مادة الوشاح(من خطوط الطول. الجسيمات السالبة ديو الفرنسية. غاز- غاز) - إزالة الغازات المذابة من الوشاح. على الأرجح ، لعب التأثير (الكارثي) لتفريغ مادة الوشاح ، الناجم عن سقوط أجسام نيزكية كبيرة على الأرض ، دورًا كبيرًا في البداية.

في البداية ، استمرت الزيادة في حجم الغلاف المائي السطحي ببطء شديد ، حيث تم إنفاق جزء كبير من الماء على عمليات أخرى ، بما في ذلك إضافة الماء إلى المعادن (الماء ، من اليونانية. هيدرو- ماء). بدأ حجم الغلاف المائي في النمو بشكل مكثف بعد أن تجاوز معدل إطلاق الماء المربوط في الصخور معدل تراكمها. في الوقت نفسه ، كان هناك دخول إلى الغلاف المائي مياه الأحداث(من اللات. الأحداث- يونغ) - مياه غودزمنيكس تتكون من الأكسجين والهيدروجين المنطلق من الصهارة.

لا يزال الماء ينطلق من الصهارة ، ويسقط على سطح كوكبنا أثناء الانفجارات البركانية ، أثناء تكوين قشرة أرضية من النوع المحيطي في مناطق تمتد من ألواح الغلاف الصخري ، وسيستمر هذا في الحدوث لملايين السنين. يستمر حجم الغلاف المائي الآن في النمو بمعدل حوالي كيلومتر مكعب من المياه سنويًا. في هذا الصدد ، من المفترض أن حجم الكتلة المائية للمحيط العالمي سيزداد بنسبة 6-7٪ خلال المليار سنة القادمة.

بناءً على ذلك ، كان الناس حتى وقت قريب على يقين من أن إمدادات المياه ستستمر إلى الأبد. ولكن في الواقع ، بسبب الوتيرة السريعة للاستهلاك ، انخفضت كمية المياه بشكل كبير ، كما انخفضت جودتها بشكل كبير. لذلك فإن من أهم المشاكل اليوم تنظيم الاستخدام الرشيد للمياه وحمايتها.

لا أحد منا يشك في ذلك الماء هو مصدر الحياة.الماء العادي هو أروع مادة في الطبيعة.
يبلغ سطح الأرض الذي تشغله المياه 2.5 ضعف سطح الأرض. لا توجد مياه نقية في الطبيعة - فهي تحتوي دائمًا على شوائب. تكوين الماء (بالكتلة): 11.19٪ هيدروجين و 88.81٪ أكسجين.
الماء النقي كيميائيا هو سائل عديم اللون والرائحة والمذاق.
المياه الطبيعية هي دائمًا محلول من المركبات الكيميائية المختلفة ، ومعظمها من الأملاح. بالإضافة إلى الأملاح المختلفة ، تذوب الغازات أيضًا في الماء. تم العثور على ثلثي العناصر الكيميائية للجدول الدوري في مياه البحر من خلال طرق التحليل الحديثة ، ومن المفترض أنه مع نمو القدرات التقنية ، سيتم اكتشاف الثلث المتبقي.

الماء هو السائل الوحيد على الأرض الذي له حد أدنى من اعتماد حرارة معينة على درجة الحرارة. يتم تحقيق هذا الحد الأدنى عند درجة حرارة +35 0 درجة مئوية ، وفي نفس الوقت ، تكون درجة الحرارة الطبيعية لجسم الإنسان ، والتي تتكون من ثلثي (وحتى أكثر في سن مبكرة) من الماء ، في نطاق درجة حرارة 36-38 0 ج.

السعة الحرارية للماء عالية بشكل غير طبيعي. لتسخين كمية معينة منه بدرجة واحدة ، من الضروري إنفاق طاقة أكثر من تسخين السوائل الأخرى.

ينتج عن هذا قدرة فريدة للماء للاحتفاظ بالحرارة. الغالبية العظمى من المواد الأخرى لا تملك هذه الخاصية. تساهم هذه الميزة الاستثنائية للماء في الحفاظ على درجة حرارة الجسم الطبيعية عند نفس المستوى سواء في اليوم الحار أو في الليل البارد.

الماء هو أقوى مذيب عالمي. إذا أعطيت الوقت الكافي ، يمكنها إذابة أي مادة صلبة تقريبًا. وبسبب قوة الذوبان الفريدة للماء ، لم يتمكن أي شخص حتى الآن من الحصول على ماء نقي كيميائيًا - فهو يحتوي دائمًا على المادة المذابة في الوعاء.

الماء فقط - المادة الوحيدة على الكوكب يمكن أن تكون في ثلاث حالات - سائلة وصلبة وغازية.

مصادر المياه وأنواعها.

تحتوي المياه على الأرض على حوالي 1500 مليون كيلومتر مكعب ، وتشكل المياه العذبة حوالي 10 ٪ من إجمالي إمدادات المياه على كوكب الأرض. الماء على الكرة الأرضية هو:
- في المحيطات (المياه المالحة) ،
- في الغلاف الجوي
- المياه الجوفية ،
- ماء طينية،
- في الأنهار الجليدية
- في البحيرات والأنهار
- في النباتات والحيوانات.
يتركز الإمداد الرئيسي للمياه العذبة التي يستخدمها الإنسان في البحيرات والأنهار. نتلقى المياه العذبة من الغلاف الجوي (حوالي 13 ألف كيلومتر مكعب) على شكل هطول أمطار - مطر وثلج.
تحتوي المحيطات على احتياطيات كبيرة من المياه ، والتي يمكن تحليتها بطرق فيزيائية كيميائية مختلفة.
مصدر آخر للمياه هو الكائنات الحية. تحتوي النباتات والحيوانات ، التي تشكل ثلثي المياه ، على 6 آلاف كيلومتر مكعب من المياه.

الماء والصحة.

الجميع يعرف ذلك منذ الطفولة الماء هو مصدر الحياة. ومع ذلك ، لا يدرك الجميع ويتقبل حقيقة أن الماء هو مفتاح الصحة والرفاهية. يعلم الجميع أهمية الماء في أجسامنا. ، هذه ليست مجرد كلمات.
كونه موجودًا في جميع الخلايا والأنسجة ، يلعب دورًا رئيسيًا في جميع العمليات البيولوجية من الهضم إلى الدورة الدموية ، يؤدي الماء العديد من الوظائف المهمة. نظرًا لأن الشخص يتكون من 65٪ (في سن الشيخوخة) و 75٪ (في مرحلة الطفولة) من الماء ، فمن الطبيعي أنه ضروري للغاية لجميع أنظمة دعم الحياة البشرية الرئيسية. وهو موجود في دم الإنسان (79٪) ويساهم في نقل آلاف المواد الضرورية للحياة من خلال الدورة الدموية في حالة ذائبة. يوجد الماء في الليمف (96٪) ، والذي يحمل العناصر الغذائية من الأمعاء إلى أنسجة الكائن الحي.
يفقد البالغون 3.5 لترات من الماء كل يوم: نصف لتر من العرق ، لترين من البول ولتر في عملية التنفس. لذلك ، يحتاج جسمنا باستمرار إلى تجديد إمداداته من المياه النظيفة.
الماء هو العنصر الأكثر أهمية بالنسبة لنا للحصول على جسم صحي وشعور بالراحة. لا شيء يؤثر على صحتنا مثل شرب الماء. الماء ضروري للهضم ولنشاط الكلى والكبد. يزيل السموم المنتجة يومياً.
نقص الماء في الجسم يضعف جهاز المناعة ، وبالتالي مقاومة الجسم للأمراض المختلفة. يمكن أن يسبب الجفاف الصداع والإمساك والتهاب المفاصل ، وستبدو بشرتك جافة وتفقد لونها ومرونتها. وهذا ليس كل شيء. يسبب نقص الماء أيضًا اللامبالاة ، فنحن عرضة للتوتر.
يمكن لأي شخص أن يعيش بدون ماء لمدة لا تزيد عن 3 أيام. بدون رطوبة ، تذبل النباتات والحيوانات بسرعة وتموت.

الماء في كل مكان. لن يكون من الصعب استخدامه بأي كميات مطلوبة. كوب من الماء في الصباح مهم بشكل خاص ، لأننا أثناء نومنا حرم جسمنا من تدفق المياه لعدة ساعات ، لذلك لا يجب أن تبدأ اليوم بشرب الشاي أو القهوة القوية ، بل تبدأ بكوب من النظافة. ماء.

ما هي كمية الماء التي يجب أن تشربها في اليوم؟ دعونا نحسب ... يفقد الشخص ما لا يقل عن 10 أكواب من السوائل يوميًا ، مع زيادة النشاط ، يمكن أن يزيد معدل التدفق حتى 1 لتر في الساعة. اتضح أن جسمنا ، من أجل الشعور بالراحة ، يحتاج إلى استهلاك 8 أكواب من الماء على الأقل يوميًا.

لكي تحقق المياه أقصى فائدة ، يجب أن تشربها بشكل صحيح. علاوة على ذلك ، هناك خياران للاستخدام اليومي وللأمراض. باتباع القواعد البسيطة ، يمكنك الحفاظ على صحتك والمظهر الرائع في أي عمر.

يجب شرب الماء قبل الوجبات. الوقت الأمثل هو 30 دقيقة قبل الوجبة. سيعمل هذا على تحضير الجهاز الهضمي ، وخاصة لمن يعانون من التهاب المعدة ، والتهاب الاثني عشر ، وحموضة المعدة ، والقرحة ، والتهاب القولون أو اضطرابات الجهاز الهضمي الأخرى.
يجب شرب الماء كلما شعرت بالعطش ، حتى أثناء الأكل.
يجب شرب الماء بعد 2.5 ساعة من تناول الطعام لإتمام عملية الهضم والقضاء على الجفاف الناجم عن تكسر الطعام.
يجب شرب الماء في الصباح مباشرة بعد الاستيقاظ من النوم للقضاء على الجفاف الناتج عن النوم الطويل.
يجب شرب الماء قبل ممارسة الرياضة لإمداد الجسم بالمياه الخالية من العرق.
يجب شرب الماء من قبل الأشخاص المعرضين للإمساك والذين لا يتناولون كميات كافية من الفاكهة والخضروات. كوبان إلى ثلاثة أكواب من الماء في الصباح بعد الاستيقاظ مباشرة هو أكثر الملينات فعالية ".

هل تعلم أنه في الأيام الخوالي كانت الفتيات الصغيرات يحافظن على لون بشرتهن بطريقة بسيطة جدا ورخيصة. في الوقت الذي لم يسمع فيه أحد عن الجراحة التجميلية ، كان من الممكن الحفاظ على "المظهر المتفتح" (الدم مع الحليب) لسنوات عديدة.
كل ما في الأمر أنهم لم يكونوا كسالى ، وفي الصباح قاموا أولاً بغسل وجوههم بالماء الساخن ، ثم على الفور ، غسلوا الثلج من البئر. وهكذا عدة مرات. ولكن ، بعد ذلك لم يتم مسح الوجه ، ولكن يُترك ليجف بشكل طبيعي.
تعتبر مياه الآبار "مياه حية" ولها خصائص فريدة في الحفاظ على الشباب والجمال.

الماء هو مصدر الحياة ، ومصدر الحياة على كوكبنا.