En melding om vann til omverdenen. Meldingen «Vann og dets egenskaper. Kroppens vannbalanse er en direkte vei til helse

Vann på planeten vår er i tre tilstander - flytende, fast (is, snø) og gassformig (damp). For øyeblikket er vannet 3/4.

Vann danner vannskallet til planeten vår - hydrosfæren.

Hydrosfæren (fra de greske ordene "hydro" - vann, "sfære" - en ball) inkluderer tre hovedkomponenter: havene, landvann og vann i atmosfæren. Alle deler av hydrosfæren er sammenkoblet av prosessen med vannsyklusen i naturen som du allerede kjenner til.

Forklar hvordan vann fra kontinenter kommer inn i havene.
Hvordan kommer vann inn i atmosfæren?
Hvordan kommer vannet tilbake på land?

Havet står for over 96 % av alt vannet på planeten vår.

Kontinenter og øyer deler verdenshavet inn i separate hav: Stillehavet, Atlanterhavet, India.

De siste årene har kart fremhevet Sørishavet – vannmassen rundt Antarktis. Det største i areal er Stillehavet, det minste er Polhavet.

De delene av havene som stikker ut i landet og er forskjellige i egenskapene til vannet deres, kalles hav. Det er mange av dem. De største havene på planeten er de filippinske, arabiske, koraller.

Vann under naturlige forhold inneholder forskjellige stoffer oppløst i det. 1 liter havvann inneholder i gjennomsnitt 35 g salt (mest av alt bordsalt), noe som gir det en salt smak, gjør det uegnet til drikke og bruk i industri og landbruk.

Elver, innsjøer, sumper, isbreer og underjordiske vann er landvann. Det meste av landvannet er ferskt, men det salte finnes også blant innsjøer og grunnvann.

Du vet hvilken enorm rolle elver, innsjøer og sumper spiller i naturen og menneskelivet. Men her er det som er overraskende: i den totale mengden vann på jorden er deres andel veldig liten - bare 0,02%.

Mye mer vann er fanget i isbreer - omtrent 2%. De må ikke forveksles med isen som dannes når vannet fryser. oppstår der det faller ut mer enn det har tid til å smelte. Etter hvert samler snøen seg opp, tykner og blir til is. Isbreer dekker omtrent 1/10 av landet. De ligger først og fremst på fastlandet Antarktis og øya Grønland, som er dekket med enorme isskjell. Isbiter som har brutt av langs bredden deres danner flytende fjell - isfjell.

Noen av dem når enorme proporsjoner. Store områder er okkupert av isbreer i fjellene, spesielt i så høye fjell som Himalaya, Pamir, Tien Shan.

Isbreer kan kalles lagerhus av ferskvann. Så langt er det nesten ikke brukt, men forskere har lenge utviklet prosjekter for transport av isfjell til tørre områder for å gi lokale innbyggere drikkevann.

De utgjør også omtrent 2 % av alt vannet på jorden. De er plassert på toppen av jordskorpen.

Disse vannet kan være salt og friskt, kaldt, varmt og varmt. Ofte er de mettet med stoffer som er nyttige for menneskers helse og er medisinske (mineralvann).

Mange steder, for eksempel langs elvebredder, i raviner, kommer underjordiske vann til overflaten og danner kilder (de kalles også kilder og kilder).

Grunnvannsreservene fylles opp med atmosfærisk nedbør, som siver gjennom noen av bergartene som utgjør jordoverflaten. Dermed er grunnvann involvert i naturen.

Vann i atmosfæren

Inneholder vanndamp, vanndråper og iskrystaller. Til sammen utgjør de en brøkdel av en prosent av den totale mengden vann på jorden. Men uten dem ville vannets syklus på planeten vår vært umulig.

Hva er hydrosfæren? Oppgi dens bestanddeler.
Hvilke hav danner verdenshavene på planeten vår?
Hva utgjør landvann?
Hvordan dannes isbreer og hvor ligger de?
Hva er grunnvannets rolle?
Hva er vann i atmosfæren representert?
Hva er forskjellen mellom en elv, en innsjø og?
Hva er faren for et isfjell?
Finnes det saltholdige vannmasser på planeten vår foruten hav og hav?

Jordens vannaktige skall kalles hydrosfæren. Den består av verdenshavet, landvann og vann i atmosfæren. Alle deler av hydrosfæren er sammenkoblet av prosessen med vannsyklusen i naturen. Havet står for mer enn 96% av alt vann på planeten. Den er delt inn i separate hav. De delene av havene som stikker ut i landet kalles hav. Landvann inkluderer elver, innsjøer, sumper, isbreer, grunnvann. Atmosfæren inneholder vanndamp, vanndråper og iskrystaller.

Jeg ville være takknemlig hvis du deler denne artikkelen på sosiale nettverk:

Nettstedsøk.

HOVEDAUTORISATØR AV ABSTRAKTET

PETRUNINA

ALLA

BORISOVNA

KOMMUNAL UTDANNING

UNGDOMSSKOLE №4

ESSAY

i kjemi om emnet:

"Vann og dets egenskaper"

Utført :

elev 11 "B" klasse

Petrunina Elena

PENZA 2001

Vann- stoffet er kjent og uvanlig. Den berømte sovjetiske vitenskapsmannen akademiker IV Petryanov kalte sin populærvitenskapelige bok om vann "Det mest ekstraordinære stoffet i verden". Og doktoren i biologiske vitenskaper BF Sergeev begynte sin bok "Underholdende fysiologi" med et kapittel om vann - "Substansen som skapte planeten vår."

Forskere har rett: det er ingen substans på jorden som er viktigere for oss enn vanlig vann, og samtidig er det ingen annen substans av samme type, i egenskapene som det ville være like mange motsetninger og anomalier som i dens egenskaper.

Nesten ¾ av overflaten på planeten vår er okkupert av hav og hav. Fast vann - snø og is - dekker 20 % av landet. Av den totale mengden vann på jorden, lik 1 milliard 386 millioner kubikkkilometer, faller 1 milliard 338 millioner kubikkkilometer på saltvannet i verdenshavet, og bare 35 millioner kubikkkilometer faller på ferskvann. Den totale mengden havvann vil være nok til å dekke kloden med et lag på mer enn 2,5 kilometer. For hver innbygger på jorden er det omtrent 0,33 kubikkkilometer sjøvann og 0,008 kubikkkilometer ferskvann. Men vanskeligheten er at det overveldende flertallet av ferskvann på jorden er i en slik tilstand som gjør det vanskelig for mennesker å få tilgang. Nesten 70% av ferskvannet finnes i isdekkene i polarlandene og i fjellbreer, 30% - i akviferer under jorden, og alle elvekanaler inneholder samtidig bare 0,006% ferskvann.

Vannmolekyler er funnet i det interstellare rommet. Vann er en del av kometer, de fleste planetene i solsystemet og deres satellitter.

Isotopisk sammensetning. Det er ni stabile isotopiske varianter av vann. Deres innhold i ferskvann er i gjennomsnitt som følger: 1 H216 O - 99,73%, 1 H218 O - 0,2%,

1H2170 - 0,04%, 1H2H160 - 0,03%. De andre fem isotopartene er tilstede i vann i ubetydelige mengder.

Molekylstruktur. Som du vet, avhenger egenskapene til kjemiske forbindelser av hvilke grunnstoffer molekylene deres er laget av, og endres naturlig. Vann kan betraktes som hydrogenoksid eller oksygenhydrid. Hydrogen- og oksygenatomene i et vannmolekyl er plassert i hjørnene av en likebenet trekant med en O - H-bindingslengde på 0,957 nm; bindingsvinkel Н - О - Н 104o 27 '.

1040 27"

Men siden begge hydrogenatomene er plassert på samme side av oksygenet, blir elektriske ladninger spredt i den. Vannmolekylet er polart, noe som er årsaken til det spesielle samspillet mellom dets forskjellige molekyler. Hydrogenatomene i et vannmolekyl, som har en delvis positiv ladning, samhandler med elektronene til oksygenatomene til nabomolekylene.Denne kjemiske bindingen kalles w o d o r o d... Den forener vannmolekyler til særegne polymerer med romlig struktur. Vanndamp inneholder omtrent 1 % vanndimerer. Avstanden mellom oksygenatomene er 0,3 nm. I flytende og fast fase danner hvert vannmolekyl fire hydrogenbindinger: to som protondonor og to som protonakseptor. Gjennomsnittlig lengde på disse bindingene er 0,28 nm, vinkelen H - O - H har en tendens til 1800. De fire hydrogenbindingene til vannmolekylet er rettet omtrent mot toppunktene til et regulært tetraeder.

Strukturen til ismodifikasjoner er et tredimensjonalt rutenett. I modifikasjoner som eksisterer ved lavt trykk, er de såkalte is - I, H - O - H-bindingene nesten rettlinjede og rettet mot toppunktene til et vanlig tetraeder. Men ved høyt trykk kan vanlig is gjøres om til den såkalte isen - II, is - III, og så videre - tyngre og tettere krystallinske former av dette stoffet. De hardeste, tetteste og mest ildfaste så langt er is - VII og is - VIII. Is - VII ble oppnådd under et trykk på 3 milliarder Pa, den smelter ved en temperatur på + 1900 C. I modifikasjoner - is - II - is - VI - med H - O - H bånd er buede og vinklene mellom dem skiller seg fra tetraedrisk, som forårsaker en økning i tetthet sammen sammenlignet med tettheten til vanlig is. Bare i modifikasjoner is-VII og is-VIII oppnås den høyeste pakkingstettheten: i deres struktur er to vanlige nett bygget av tetraedre satt inn i hverandre, mens systemet med rettlinjede hydrogenbindinger er bevart.

Et tredimensjonalt nettverk av hydrogenbindinger, bygget av tetraeder, eksisterer i flytende vann i hele området fra smeltepunktet til den kritiske temperaturen på + 3,980C. Økningen i tetthet ved smelting, som i tilfellet med tette modifikasjoner av is, forklares ved bøyning av hydrogenbindinger.

Krumningen av hydrogenbindinger øker med økende temperatur og trykk, noe som fører til en økning i tetthet. På den annen side, når den varmes opp, blir den gjennomsnittlige lengden av hydrogenbindinger lengre, som et resultat av at tettheten avtar. Den kombinerte effekten av de to fakta forklarer tilstedeværelsen av en maksimal vanntetthet ved en temperatur på + 3 980C.

Fysiske egenskaper vann er unormalt, noe som forklares av dataene ovenfor om samspillet mellom vannmolekyler.

Vann er det eneste stoffet på jorden som finnes i naturen i alle tre aggregeringstilstander - flytende, fast og gassformig.

Smelting av is ved atmosfærisk trykk er ledsaget av en reduksjon i volum med 9%. Tettheten til flytende vann ved temperaturer nær null er større enn for is. Ved 00C opptar 1 gram is et volum på 1,0905 kubikkcentimeter, og 1 gram flytende vann opptar et volum på 1,0001 kubikkcentimeter. Og isen flyter, og derfor fryser den vanligvis ikke gjennom vannmasser, men blir bare dekket av is.

Temperaturkoeffisienten for volumetrisk utvidelse av is og flytende vann er negativ ved temperaturer under henholdsvis -2100C og +3,980C.

Varmekapasiteten under smelting nesten dobles og i området fra 00C til 1000C er nesten uavhengig av temperatur.

Vann har uregelmessig høye smelte- og kokepunkter sammenlignet med andre hydrogenforbindelser av elementene i hovedundergruppen VI-gruppen i det periodiske systemet.

hydrogentellurid hydrogensulfid hydrogensulfidvann

N 2 De N 2 S e N 2 S H2O

t smelting - 510C - 640C - 820C 00C

_____________________________________________________

kokepunkt - 40C - 420C - 610C 1000C

_____________________________________________________

Ytterligere energi må tilføres for å løsne og deretter bryte hydrogenbindingene. Og denne energien er veldig viktig. Det er derfor varmekapasiteten til vann er så høy. Takket være denne funksjonen former vann planetens klima. Geofysikere hevder at jorden ville ha kjølt seg ned for lenge siden og blitt til et livløst stykke stein, hvis ikke for vann. Når den varmes opp, absorberer den varme, mens den kjøles ned gir den den bort. Jordens vann både absorberer og returnerer mye varme, og «jevner ut» klimaet. Spesielt merkbar på dannelsen av klimaet på kontinentene er effekten av havstrømmer, som danner lukkede sirkulasjonsringer i hvert hav. Det mest slående eksemplet er påvirkningen fra Golfstrømmen, et kraftig system av varme strømmer som går fra Florida-halvøya i Nord-Amerika til Svalbard og Novaya Zemlya. Takket være Golfstrømmen er gjennomsnittlig januartemperatur på kysten av Nord-Norge, utenfor polarsirkelen, den samme som i steppedelen av Krim - ca 00C, det vil si at den økes med 15 - 200C. Og i Yakutia, på samme breddegrad, men langt fra Golfstrømmen - minus 40C. Og jorden er beskyttet mot den kosmiske kulden av de vannmolekylene som er spredt i atmosfæren - i skyer og i form av damper. Vanndamp skaper en kraftig "drivhuseffekt" som fanger opp til 60 % av den termiske strålingen fra planeten vår og hindrer den i å avkjøles. I følge beregningene til M.I.Budyko, med en halvering av innholdet av vanndamp i atmosfæren, vil gjennomsnittstemperaturen på jordens overflate falle med mer enn 50C (fra 14,3 til 90C). Reduseringen av jordens klima, spesielt utjevningen av lufttemperaturen i overgangssesongene - vår og høst, er betydelig påvirket av de enorme verdiene av den latente varmen fra smelting og fordampning av vann.

Men dette er ikke den eneste grunnen til at vi anser vann som et livsviktig stoff. Faktum er at menneskekroppen består av nesten 63 - 68% vann. Nesten alle biokjemiske reaksjoner i hver levende celle er reaksjoner i vandige løsninger. Giftige giftstoffer fjernes fra kroppen vår med vann; vannet som skilles ut av svettekjertlene og som fordampes fra overflaten av huden, regulerer kroppstemperaturen vår. Representanter for flora og fauna inneholder samme overflod av vann i kroppen. Den minste mengden vann, kun 5 - 7 % av vekten, inneholder en del moser og lav. De fleste av verdens innbyggere og planter er mer enn halvparten vann. For eksempel inneholder pattedyr 60 - 68%; fisk - 70%; alger - 90 - 98% vann.

I løsninger (hovedsakelig vandige) foregår de fleste teknologiske prosessene i kjemisk industri, i produksjon av medisiner og matprodukter.

Det er ingen tilfeldighet at hydrometallurgi – utvinning av metaller fra malm og konsentrater ved bruk av løsninger av ulike reagenser – har blitt en viktig industri.

Vann er en viktig kilde til energiressurser. Som du vet, konverterer alle vannkraftverk i verden, fra de minste til de største, den mekaniske energien til en vannstrøm til elektrisk energi utelukkende ved hjelp av vannturbiner med elektriske generatorer koblet til dem. I kjernekraftverk varmer en atomreaktor vann, damp roterer en turbin med en generator og genererer en elektrisk strøm.

Vann er, til tross for alle dets unormale egenskaper, en standard for å måle temperatur, masse (vekt), varmemengde og terrenghøyde.

Den svenske fysikeren Anders Celsius, medlem av Stockholms vitenskapsakademi, opprettet i 1742 et celsius-termometer, som nå brukes nesten overalt. Kokepunktet for vann er betegnet 100, og smeltepunktet for is er 0.

Ved utviklingen av det metriske systemet, etablert ved dekret fra den franske revolusjonære regjeringen i 1793 i stedet for forskjellige gamle mål, ble vann brukt til å lage hovedmålet for masse (vekt) - kilogram og gram: 1 gram, som du vet, er vekten på 1 kubikkcentimeter (milliliter) rent vann ved temperaturen med høyeste tetthet - 40C. Derfor er 1 kilo vekten av 1 liter (1000 kubikkcentimeter) eller 1 kubikkdesimeter vann: og 1 tonn (1000 kilo) er vekten av 1 kubikkmeter vann.

Vann brukes også til å måle mengden varme. En kalori er mengden varme som kreves for å varme 1 gram vann fra 14,5 til 15,50C.

Alle høyder og dybder på kloden er målt fra havnivå.

I 1932 oppdaget amerikanerne G. Yuri og E. Osborne at selv det reneste vann som kan oppnås under laboratorieforhold inneholder en ubetydelig mengde av et eller annet stoff, som tilsynelatende uttrykkes med den samme kjemiske formelen H2O, men som har en molekylvekt på 20 i stedet for en vekt på 18 som er iboende i vanlig vann. Yuri kalte dette stoffet tungtvann. Den store vekten av tungtvann forklares med at molekylene består av hydrogenatomer med dobbelt så mye atomvekt sammenlignet med vanlige hydrogenatomer. Den doble vekten til disse atomene skyldes i sin tur at kjernene deres inneholder, i tillegg til et enkelt proton, som utgjør kjernen til vanlig hydrogen, ett nøytron til. Tung isotop av hydrogen kalt deuterium

(D eller 2 H), og vanlig hydrogen ble kalt protium. Tungt vann, deuteriumoksid, uttrykkes med formelen D2O.

Snart ble en tredje, supertung isotop av hydrogen med ett proton og to nøytroner i kjernen oppdaget, som fikk navnet tritium (T eller 3 H). I kombinasjon med oksygen danner tritium supertungt vann T2 O med en molekylvekt på 22.

Naturlig vann inneholder i gjennomsnitt ca. 0,016 % tungtvann. Tungt vann ser ut som vanlig vann, men skiller seg fra det i mange fysiske egenskaper. Kokepunktet for tungt vann er 101,40C, frysepunktet er +3,80C. Tungt vann er 11 % tyngre enn vanlig vann. Egenvekten til tungtvann ved en temperatur på 25 ° C er 1,1. Det løser ulike salter dårligere (med 5 - 15%). I tungtvann er hastigheten på noen kjemiske reaksjoner annerledes enn i vanlig vann.

Og i fysiologiske termer påvirker tungtvann levende materie annerledes: i motsetning til vanlig vann, som har livgivende kraft, er tungtvann fullstendig inert. Plantefrø, hvis de vannes med tungt vann, spirer ikke; rumpetroll, mikrober, ormer, fisk kan ikke eksistere i tungt vann; hvis dyr fôres med tungtvann alene, vil de dø av tørst. Tungt vann er dødt vann.

Det er en annen type vann som skiller seg i fysiske egenskaper fra vanlig vann - dette er magnetisert vann. Dette vannet oppnås ved hjelp av magneter montert i en rørledning som vannet strømmer gjennom. Magnetisert vann endrer dets fysisk-kjemiske egenskaper: hastigheten på kjemiske reaksjoner i det øker, krystalliseringen av oppløste stoffer akselererer, adhesjonen av faste partikler av urenheter og deres nedbør øker med dannelsen av store flokker (koagulering). Magnetisering er vellykket brukt ved vannverk med høy turbiditet i vannet som tas inn. Det gir også mulighet for rask sedimentering av forurenset industriavløp.

Fra kjemiske egenskaper vann, dets molekylers evne til å dissosiere (dekomponere) til ioner og vannets evne til å løse opp stoffer av ulik kjemisk natur er spesielt viktig.

Vannets rolle som hoved- og universalløsningsmiddel bestemmes først og fremst av polariteten til molekylene og, som en konsekvens, dens ekstremt høye dielektriske konstant. Motsatte elektriske ladninger, og spesielt ioner, tiltrekkes av hverandre i vann 80 ganger svakere enn de ville gjort i luft. Kraftene til gjensidig tiltrekning mellom molekyler eller atomer i en kropp nedsenket i vann er også svakere enn i luft. I dette tilfellet er det lettere for den termiske bevegelsen å bryte opp molekylene. Det er derfor oppløsning skjer, inkludert mange vanskelig løselige stoffer: en dråpe sliter bort en stein.

Bare en liten del av molekylene (en av 500 000 000) gjennomgår elektrolytisk dissosiasjon i henhold til følgende skjema:

H2 + 1/2 O2 H2 O -242 kJ / mol for damp

286 kJ / mol for flytende vann

Ved lave temperaturer, i fravær av katalysatorer, skjer det ekstremt sakte, men reaksjonshastigheten øker kraftig med økende temperatur, og ved 5500C skjer det med en eksplosjon. Med synkende trykk og økende temperatur, skifter likevekten til venstre.

Under påvirkning av ultrafiolett stråling oppstår fotodissosiasjon av vann til H + og OH- ioner.

Ioniserende stråling forårsaker radiolyse av vann med dannelse av H2; H2O2 og frie radikaler: H *; HAN*; O* .

Vann er en reaktiv forbindelse.

Vann oksideres av atomært oksygen:

H20 + C CO + H2

Ved forhøyede temperaturer, i nærvær av en katalysator, reagerer vann med CO; CH4 og andre hydrokarboner, for eksempel:

6H20 + 3P 2HPO3 + 5H2

Vann reagerer med mange metaller og danner H2 og det tilsvarende hydroksydet. Med alkali- og jordalkalimetaller (unntatt Mg) skjer denne reaksjonen allerede ved romtemperatur. Mindre aktive metaller bryter ned vann ved forhøyede temperaturer, for eksempel Mg og Zn - over 1000C; Fe - over 6000С:

2Fe + 3H20 Fe203 + 3H2

Ved interaksjon med vann danner mange oksider syrer eller baser.

Vann kan tjene som katalysator, for eksempel reagerer alkalimetaller og hydrogen med CI2 bare i nærvær av spor av vann.

Noen ganger er vann en katalytisk gift, for eksempel for en jernkatalysator i syntesen av NH3.

Vannmolekylers evne til å danne tredimensjonale nettverk av hydrogenbindinger gjør at den kan gi gasshydrater med inerte gasser, hydrokarboner, CO2, CI2, (CH2)2O, CHCI3 og mange andre stoffer.

Fram til omtrent slutten av 1800-tallet ble vann ansett som en gratis, uuttømmelig naturgave. Det manglet bare i de tynt befolkede områdene i ørkenene. På 1900-tallet endret synet på vann seg dramatisk. Som et resultat av den raske veksten av verdens befolkning og den raske utviklingen av industrien, har problemet med å forsyne menneskeheten med rent ferskvann blitt nesten verdens største problem. For tiden bruker folk rundt 3000 milliarder kubikkmeter vann årlig, og dette tallet vokser stadig raskt. I mange tettbygde industriområder er det ikke lenger tilstrekkelig med rent vann.

Mangelen på ferskvann på kloden kan fylles på på ulike måter: ved å avsalte sjøvann, samt erstatte det, der det er mulig i teknologi, med ferskvann; rense avløpsvann i en slik grad at det trygt kan slippes ut i vannforekomster og bekker, uten frykt for forurensning, og gjenbrukes; å økonomisk bruke ferskvann, skape en mindre vannkrevende produksjonsteknologi, erstatte, der det er mulig, ferskvann av høy kvalitet med vann av lavere kvalitet, etc.

W O D A - ETT OG FLOTT BOR I JORDA.

BIBLIOGRAFI:

1. Kjemisk leksikon. Bind 1. Redaktør I. L. Knunyants. Moskva, 1988.

2. Encyclopedic Dictionary of a Young Chemist. Kompilatorer

V.A.Kritsman, V.V.Stanzo. Moskva, "Pedagogy", 1982.

"Gidrometeoizdat", 1980.

4. Det mest ekstraordinære stoffet i verden. forfatter

I.V. Petryanov. Moskva, "Pedagogy", 1975.

PLAN.

Introduksjon.

Uttalelser fra kjente forskere om vann.

II .Hoveddel.

1. Spredningen av vann på planeten Jorden, i verdensrommet

rom.

2. Isotopisk sammensetning av vann.

3. Strukturen til vannmolekylet.

4. Fysiske egenskaper av vann, deres abnormitet.

a) Aggregerte vanntilstander.

b) Tetthet av vann i fast og flytende tilstand.

c) Varmekapasitet til vann.

d) Smelte- og kokepunkt for vann i forhold til

andre hydrogenforbindelser av grunnstoffer

hovedundergruppe YI gruppe i det periodiske systemet.

5. Vannets innflytelse på dannelsen av klima på planeten

6.Vann som hovedbestanddel av plante og

dyreorganismer.

7.Bruk av vann i industri, produksjon

elektrisitet.

8.Bruk vann som referanse.

a) .For å måle temperatur.

b) Å måle masse (vekt).

c) For å måle mengden varme.

d) Å måle høyden på terrenget.

9. Tungt vann, dets egenskaper.

10. Magnetisk vann, dets egenskaper.

11. Kjemiske egenskaper til vann.

a) Dannelse av vann fra oksygen og hydrogen.

b) Dissosiasjon av vann til ioner.

c) Fotodissosiasjon av vann.

d) Radiolyse av vann.

e) Oksidasjon av vann med atomært oksygen.

f) Interaksjon av vann med ikke-metaller, halogener,

hydrokarboner.

g) Interaksjon av vann med metaller.

h) Interaksjon av vann med oksider.

i) Vann som katalysator og inhibitor av kjemikalier

III .Konklusjon.

Vann er en av de viktigste rikdommene til menneskeheten på jorden.

INTRODUKSJON

Vann er det mest tallrike stoffet på planeten vår. Hav, hav og elver, isbreer og atmosfærisk vann - dette er ikke en fullstendig liste over "lagring" av vann på jorden. Selv i innvollene på planeten vår er det vann, og hva kan vi si om levende organismer som lever på overflaten! Det er ikke en eneste levende celle som ikke inneholder vann. Menneskekroppen består for eksempel av mer enn 70 % vann.

Livet på jorden er et sett med mange komplekse prosesser, hvor hovedstedet er sirkulasjonen av varme, fuktighet og stoffer. Hovedrollen i dette spilles av vann - stamfaderen til livet på jorden.
Men er det en ulykke at livet vårt er uatskillelig fra vann, og hva er årsakene til dette?

I motsetning til vanlige mennesker som er vant til å betrakte vann som noe så hverdagslig og kjent at det ikke er verdt mye ettertanke, enn si overraskelse, anser forskere denne væsken for å være den mest mystiske og overraskende. For eksempel er mange egenskaper til vann unormale, det vil si at de skiller seg betydelig fra de tilsvarende egenskapene til forbindelser med lignende struktur. Merkelig nok, men det var de unormale egenskapene til vannet som ga denne væsken muligheten til å bli selvforsynt på jorden.

VANN I NATUREN

I fri tilstand inneholder jorden en kolossal mengde vann - omtrent halvannen milliard kubikkkilometer. Nesten samme mengde vann er i en fysisk og kjemisk bundet tilstand i sammensetningen av krystallinske og sedimentære bergarter.
Det meste av naturlig vann er løsninger, hvor innholdet av oppløste stoffer varierer fra 0,01 % (i ferskvann) til 3,5 % (i sjøvann).
Ferskvann utgjør bare rundt 3 % av den totale vannforsyningen på planeten (omtrent 35 millioner km3). En person kan direkte bruke bare 0,006% ferskvann til sine egne behov - dette er den delen av det som er inneholdt i kanalene til alle elver og innsjøer. Resten av ferskvannet er vanskelig tilgjengelig - 70 % er isdekker av polare områder eller fjellbreer, 30 % er underjordiske akviferer.
Det er ingen overdrivelse å si at planeten vår er mettet med vann. Det er takket være dette at utviklingen av de livsformene vi ser rundt oss ble mulig på jorden.

EGENSKAPER TIL VANN,

FREMMER UTSEENDEET AV LIVET PÅ JORDEN
Ved å sammenligne egenskapene til vann med egenskapene til analoge forbindelser, kommer vi til den konklusjon at mange egenskaper ved vann har unormale verdier. Som det vil bli sagt nedenfor, er det denne uregelmessigheten av egenskaper som vil spille det viktigste for opprinnelsen og eksistensen av liv på jorden.

Kokepunktstemperatur

La oss vurdere kokepunktene til forbindelser i H2El-serien, der El er et element i hovedundergruppen til gruppe VI.

Forbindelse H 2 0 H 2 S H 2 Se H 2 Te

t ° med baller +100 -60 -41 -2

Som du kan se, skiller kokepunktet til vann seg kraftig fra kokepunktet for forbindelser av analoge elementer og har en unormalt høy verdi. Det ble funnet at en lignende anomali er observert for alle forbindelser av Н 2 El-typen, der El er et sterkt elektronegativt ikke-metall (O, N, etc.).
Hvis i serien H 2 Te-H 2 Se-H 2 S synker kokepunktet jevnt, så stiger det brått fra H 2 S til H 2 0. Det samme er observert for seriene HI -HBr-HCl-HF og H 3 Sb-H 3 As-H 3 PH 3 N. Det ble foreslått og senere bevist at det er spesifikke bindinger mellom H 2 0-molekylene, brudd på som krever energioppvarming. De samme bindingene gjør det vanskelig å løsne molekylene HF og H 3 N. Denne typen bindinger kalles hydrogenbindingen, la oss se på mekanismen.

Elementene H og O har en stor forskjell i verdiene for elektronegativitet (EO (H) = 2,1; EO (O) = 3,5), derfor er den kjemiske bindingen H-O sterkt ridd. Elektrontettheten skifter mot oksygen, som et resultat av at hydrogenatomet får en effektiv positiv ladning, og oksygen - en effektiv negativ ladning. En hydrogenbinding er et bilde som er et resultat av elektrostatisk tiltrekning mellom et positivt ladet hydrogenatom i ett molekyl og et negativt ladet oksygenatom til et annet molekyl:

Vannets evne til å danne hydrogenbindinger er av stor biokjemisk betydning.

Tetthet
Alle stoffer er preget av en økning i tetthet med synkende temperatur. Men i dette tilfellet oppfører vann seg noe uvanlig.
Minimumstemperaturen som vann kan være ved uten å fryse er 0 "C. Det vil være logisk å anta at den høyeste tettheten av vann også tilsvarer denne temperaturen. Det er imidlertid eksperimentelt bevist at tettheten til flytende vann er maksimal ved 4 °C.
Dette faktum er av enorm betydning. La oss forestille oss at vann adlyder lovene som er karakteristiske for alle andre væsker. Da ville endringen i tettheten oppstå, som i andre væsker. I verden rundt oss ville dette føre til en katastrofe: med vinterens nærhet og utbredt avkjøling, ville de øvre væskelagene i reservoarene kjøles ned og synke til bunnen. De varmere væskelagene som steg i stedet ville også kjøle seg ned til 0 °C og synke. Dette vil fortsette til alt vannet er avkjølt til 0 ° C. Videre ville vannet, fra de øvre lagene, begynne å fryse. Ved å være tettere, ville isen synke til bunnen, frysing ville fortsette til alt vannet i naturlige reservoarer var frosset til bunnen. Det er klart at under slike forhold kunne floraen og faunaen til naturlige reservoarer ikke eksistere.

En annen anomali i vanntettheten er at tettheten av is er lavere enn tettheten til vann, det vil si at når det fryser, trekker vannet seg ikke sammen, som alle andre væsker, men tvert imot utvides.
Sett fra fysikkens lover er dette absurd, fordi en mer ordnet tilstand av molekyler (is) ikke kan oppta et større volum enn en mindre ordnet (flytende vann), forutsatt at antallet molekyler i begge tilstander er det samme.
Som allerede nevnt, i flytende vann, er H2O-molekyler forbundet med hydrogenbindinger. Dannelsen av iskrystaller er ledsaget av dannelsen av nye hydrogenbindinger, som et resultat av at vannmolekyler danner lag. Bindingen mellom lagene utføres også av hydrogenbindinger. Den resulterende strukturen (den såkalte isstrukturen) er en av de minst tette - hulrommene mellom molekylene i iskrystallen er større enn vannmolekylene. Derfor er tettheten av vann viktigere enn tettheten til is.

Overflatespenning

Som regel forstås overflatespenningen til en væske som en kraft som virker per lengdeenhet av konturen til grensesnittet og har en tendens til å redusere denne overflaten til et minimum. Overflatespenningen for vann har en unormalt høy verdi - 7,3 .10 -2 N / m ved 20 0 С (av alle væsker har bare kvikksølv en høyere verdi - 51 10 -2 N / m).

Den høye verdien av overflatespenningen til vann manifesteres i det faktum at det har en tendens til å redusere overflaten til et minimum. Vi kan si at under påvirkning av denne kraften, fester molekylene i det ytre laget av vann seg og danner en slags film på overflaten. Det er så sterkt og spenstig at enkeltobjekter har evnen til å holde seg på overflaten av vannet uten å synke ned i det, selv om deres tetthet er større enn vann.

Tilstedeværelsen av filmen gjør det mulig for mange insekter å bevege seg på overflaten av vannet og til og med sitte på den som på en hard overflate.
Den indre siden av vannflaten brukes også aktivt av levende ting. Mange av oss har sett mygglarver henge på den eller små snegler som kryper på jakt etter byttedyr.
Høy overflatespenning bestemmer også et så ekstremt viktig fenomen i naturen som kapillaritet (væske stiger gjennom svært tynne rør - kapillærer). Takket være dette utføres plantenæring.
For å beskrive oppførselen til vann i kapillærer er det utledet ganske komplekse fysiske lover. Vannlag som ligger nær en fast overflate er strukturelt ordnet. Tykkelsen på et slikt lag kan nå titalls og hundrevis av molekyler. Nå er forskere tilbøyelige til å betrakte den strukturelt ordnede tilstanden til vann i kapillærer som en egen tilstand - kapillær.

Kapillærvann er utbredt i naturen i form av såkalt porevann. Den dekker overflatene til porer og sprekker i bergarter og mineraler i jordskorpen med en tynn, men tett film. Tettheten til denne filmen skyldes også at dens bestanddeler vannmolekyler er bundet til partiklene som danner faststoffet av intermolekylære krefter. Den strukturelle rekkefølgen av porevann er årsaken til at temperaturen på dets krystallisering (frysing) er merkbart lavere enn temperaturen til fritt vann. I tillegg avhenger egenskapene til bergarter som porevann kommer i kontakt med betydelig av aggregeringstilstanden det er i.

Mesteparten av planeten vår – 79 % – er vann, og selv om du går dypere ned i jordskorpen, kan du finne vann i sprekker og porer. I tillegg inneholder alle mineraler og levende organismer som er kjent på jorden vann.

Betydningen av vann i naturen er stor. Moderne vitenskapelig forskning på vann gjør det mulig å betrakte det som et unikt stoff. Den deltar i alle fysisk-geografiske, biologiske, geokjemiske og geofysiske prosesser som skjer på jorden, er drivkraften bak mange globale prosesser på planeten.

Vann forårsaket et slikt fenomen på jorden som Vannets kretsløp - lukket, kontinuerlig prosess med vannbevegelse, som dekker alle de viktigste skjellene på jorden. Drivkraften i vannets syklus er solenergi, som forårsaker fordampning av vann (6,6 ganger mer fra havet enn fra land). Vannet som kommer inn i atmosfæren bæres av luftstrømmer i horisontal retning, kondenserer og faller til jorden under påvirkning av tyngdekraften i form av nedbør. En del av dem går gjennom elver til innsjøer og hav, og den andre går for å fukte jorda og fylle på grunnvannet, som er med på å mate elver, innsjøer og hav.

Årssyklusen omfatter 525,1 tusen km 3 vann. I gjennomsnitt faller det 1030 mm nedbør på planeten vår per år og omtrent samme mengde fordamper (i volumenheter, 525 000 km 3).

Likheten mellom mengden vann som kommer inn på jordoverflaten med nedbør og mengden vann som fordamper fra overflaten av verdenshavet og land over samme tidsperiode kalles vannbalansen planeten vår (tabell 19).

Tabell 19. Jordens vannbalanse (ifølge M. I. Lvovich, 1986)

Det kreves en viss varmemengde for å fordampe vann, som frigjøres når vanndampen kondenserer. Følgelig er vannbalansen nært knyttet til varmebalansen, mens fuktighetssirkulasjonen fordeler varmen jevnt mellom dens sfærer, så vel som områder av jorden, noe som er av stor betydning for hele den geografiske konvolutten.

Vann er også av stor betydning i økonomisk aktivitet. Det er umulig å liste opp alle områder av menneskelig aktivitet der vann brukes: husholdnings- og industrivannforsyning, vanning, elektrisitetsproduksjon og mange andre.

Ledende biokjemiker og mineralog akademiker V. I. Vernadsky bemerket at vann skiller seg ut i historien til planeten vår. Bare hun kan forbli på jorden i tre aggregeringstilstander og gå fra den ene til den andre (fig. 158).

Vann, som er i alle aggregeringstilstander, danner vannskallet på planeten vår - hydrosfære.

Siden vann finnes i litosfæren, atmosfæren og i ulike levende organismer, er det svært vanskelig å bestemme grensene for vannkonvolutten. I tillegg er det to tolkninger av begrepet "hydrosfære". I snever forstand er hydrosfæren jordens diskontinuerlige vannkonvolutt, bestående av verdenshavet og innlandsvannforekomster. Den andre tolkningen - bred - definerer det som et kontinuerlig skall av jorden, bestående av åpne reservoarer, vanndamp i atmosfæren og grunnvann.

Ris. 158. Aggregeringstilstand for vann

Vanndamp i atmosfæren kalles den spredte hydrosfæren, og grunnvannet kalles den nedgravde hydrosfæren.

Når det gjelder hydrosfæren i snever forstand, tas oftest jordklodens overflate som dens øvre grense, og den nedre grensen er trukket i henhold til nivået av grunnvann, som ligger i det løse sedimentære laget av jordskorpen.

Når man vurderer hydrosfæren i bred forstand, ligger dens øvre grense i stratosfæren og er veldig ubestemt, det vil si at den ligger over den geografiske konvolutten som ikke går utover troposfæren.

Forskere hevder at volumet av hydrosfæren er omtrent 1,5 milliarder km 3 vann. Den overveldende delen av arealet og volumet av vann faller på verdenshavet. Den inneholder 94 % (ifølge andre kilder 96 %) av volumet av alt vann i hydrosfæren. Den nedgravde hydrosfæren utgjør ca. 4 % (tabell 20).

Ved å analysere den volumetriske sammensetningen av hydrosfæren kan man ikke begrenses til ett kvantitativt aspekt. Når man vurderer hydrosfærens komponenter, bør man ta hensyn til aktiviteten i vannets kretsløp. For dette formålet, den berømte sovjetiske hydrologen, Doctor of Geographical Sciences M.I. Lvovich introduserte konseptet vannutvekslingsaktivitet, som uttrykkes i antall år som kreves for en full fornyelse av volumet.

Det er kjent at i alle elver på planeten vår er det samtidige volumet av vann lite og utgjør 1,2 tusen km 3. Samtidig blir kanalvannet fullstendig fornyet i gjennomsnitt hver 11. dag. Nesten samme aktivitet av vannutveksling er karakteristisk for den dispergerte hydrosfæren. Men det underjordiske vannet, vannet i polare isbreer og havet tar årtusener før en fullstendig fornyelse. Vannutvekslingsaktiviteten i hele hydrosfæren er 2800 år (tabell 21). Den laveste aktiviteten for vannutveksling i polare isbreer er 8000 år. Siden i dette tilfellet er den reduserte vannutvekslingen ledsaget av overgangen av vann til en fast tilstand, er massene av polar is bevart hydrosfære.

Tabell 20. Fordeling av vannmasser i hydrosfæren

Deler av hydrosfæren	Andel av verdens reserver, %
Deler av hydrosfæren	av de totale vannreservene	fra ferskvannsreserver
Verdenshavet
Grunnvannet
Isbreer og permanent snødekke
inkludert i Antarktis
Grunnvann i permafrostsonen



inkludert ferskvannssjøer
Vann i atmosfæren
Totale ferskvannsreserver
Totale vannreserver

Tabell 21. Vannutvekslingsaktivitet i hydrosfæren (men M. I. Lvovich, 1986)

* Tatt i betraktning den underjordiske avrenningen til havet, forbi elvene: 4200 lå.

Tabell 21. Vannutvekslingsaktivitet i hydrosfæren (ifølge M. I. Lvovich, 1986)

Hydrosfæren har kommet en lang vei i utviklingen, gjentatte ganger endret i masse, forholdet mellom individuelle deler, oksens bevegelse, forholdet mellom oppløste gasser, suspensjoner og andre komponenter, hvis endringer er registrert i den geologiske posten, som er langt fra fullstendig dechiffrert.

Når dukket hydrosfæren opp på planeten vår? Det viser seg at det allerede eksisterte helt i begynnelsen av jordens geologiske historie.

Som vi allerede vet, oppsto jorden for rundt 4,65 milliarder år siden. De eldste bergartene som er funnet er 3,8 milliarder år gamle. De beholdt avtrykkene til encellede organismer som levde i vannmasser. Dette lar oss bedømme at den primære hydrosfæren dukket opp senest for 4 milliarder år siden, men den var bare 5-10% av dens moderne volum. I følge en av de vanligste hypotesene i dag oppstod vann under dannelsen av jorden ved smelting og avgassing av mantelmateriale(fra latinske negative partikler de og fransk. gaz- gass) - fjerning av oppløste gasser fra mantelen. Mest sannsynlig ble i utgangspunktet en stor rolle spilt av sjokk (katastrofale) avgassing av mantelmaterialet forårsaket av fallet av store meteorittlegemer til jorden.

Opprinnelig gikk økningen i volumet av overflatehydrosfæren veldig sakte, siden en betydelig del av vannet ble brukt på andre prosesser, inkludert tilsetning av vann til mineralstoffer (hydrering, fra gresk. hydro- vann). Volumet av hydrosfæren begynte å vokse raskt etter at utslippshastigheten av vann bundet i bergarter oversteg akkumuleringshastigheten. Samtidig gikk det en strøm inn i hydrosfæren ungdomsvann(fra lat. juvenilis- young) - godzmnyx-vann dannet fra oksygen og hydrogen frigjort fra magma.

Vann frigjøres fortsatt fra magma, faller på overflaten av planeten vår under vulkanutbrudd, under dannelsen av en oseanisk skorpe i sonene for strekking av litosfæriske plater, og dette vil fortsette i mange millioner år. Volumet av hydrosfæren fortsetter nå å vokse med en hastighet på rundt 1 km 3 vann per år. I denne forbindelse antas det at volumet av vannmassen til verdenshavet vil øke med 6-7% i løpet av de neste milliardene årene.

Ut fra dette, inntil nylig, var folk sikre på at det ville være nok vannreserver for alltid. Men faktisk, på grunn av det raske forbruket, reduseres vannmengden kraftig, og kvaliteten er også kraftig redusert. Derfor er et av de viktigste problemene i dag organiseringen av rasjonell bruk av vann og deres beskyttelse.

Ingen av oss tviler på det vann er kilden til liv. Vanlig vann er det mest fantastiske stoffet i naturen.
Jordoverflaten okkupert av vann er 2,5 ganger større enn landoverflaten. Det er ikke rent vann i naturen - det inneholder alltid urenheter. Vannsammensetning (i vekt): 11,19 % hydrogen og 88,81 % oksygen.
Kjemisk rent vann er en fargeløs væske, luktfri og smakløs.
Naturlig vann er alltid en løsning av ulike kjemiske forbindelser, for det meste salter. I tillegg til ulike salter er også gasser oppløst i vann. Moderne analysemetoder har funnet to tredjedeler av de kjemiske elementene i det periodiske systemet i sjøvann, og antagelig, med veksten av tekniske evner, vil den resterende tredjedelen bli oppdaget.

Vann er den eneste væsken på jorden som den spesifikke varmekapasitetens avhengighet av temperaturen har et minimum for. Dette minimum er realisert ved en temperatur på +35 0 C. Samtidig er den normale temperaturen til menneskekroppen, som består av to tredjedeler (og enda mer i ung alder) av vann, i temperaturområdet på 36-38 0 C.

Varmekapasiteten til vann er unormalt høy. For å varme opp en viss mengde av det med én grad, må du bruke mer energi enn å varme opp andre væsker.

Dette resulterer i vannets unike evne til å holde på varmen. Det overveldende flertallet av andre stoffer har ikke denne egenskapen. Denne eksepsjonelle egenskapen til vann bidrar til at en persons normale kroppstemperatur holdes på samme nivå både på en varm dag og på en kjølig natt.

Vann er det kraftigste universelle løsningsmidlet. Gitt nok tid, kan det løse opp nesten alle faste stoffer. Det er på grunn av vannets unike oppløsningsevne at ingen ennå har klart å få kjemisk rent vann - det inneholder alltid det oppløste materialet i fartøyet.

Bare vann - det eneste stoffet på planeten kan være i tre tilstander - flytende, fast og gassformig.

Kilder til vann og dets typer.

Jorden inneholder omtrent 1500 millioner km3 vann, med ferskvann som står for omtrent 10% av den totale planetariske vannforsyningen. Vannet på kloden er:
- i verdenshavene (saltvann),
- i atmosfæren,
- Grunnvannet,
- jordvann,
- i isbreer,
- i innsjøer og elver,
- hos planter og dyr.
Hovedforsyningen av ferskvann som brukes av mennesker er konsentrert i innsjøer og elver. Vi mottar ferskvann fra atmosfæren (ca. 13 tusen km3) i form av nedbør - regn og snø.
Havet inneholder store reserver av vann, som kan avsaltes ved ulike fysisk-kjemiske metoder.
En annen vannkilde er levende organismer. Planter og dyr, som er to tredjedeler vann, inneholder 6 tusen km3 vann.

Vann og helse.

Alle vet sannheten fra barndommen vann er kilden til liv... Det er imidlertid ikke alle som innser og aksepterer at vann er nøkkelen til helse og velvære. Alle vet om viktigheten av vann i kroppen vår. , dette er ikke bare ord.
Tilstede i alle celler og vev, spiller en stor rolle i alle biologiske prosesser fra fordøyelsen til blodsirkulasjonen, vann har mange viktige funksjoner. Siden en person består av 65 % (i alderdommen) og 75 % (i barndommen) vann, er det naturligvis helt nødvendig for alle viktige menneskelige livsstøttesystemer. Det finnes i menneskelig blod (79%) og fremmer transport av tusenvis av stoffer som er nødvendige for liv gjennom sirkulasjonssystemet i oppløst tilstand. Vann finnes i lymfe (96%), som frakter næringsstoffer fra tarmen til vevet til en levende organisme.
Voksne mister 3,5 liter vann hver dag: en halv liter svette, to liter urin og en liter mens de puster. Derfor trenger kroppen vår hele tiden å fylle på tilførselen av rent vann.
Vann er den viktigste ingrediensen for at vi skal ha en sunn kropp og godt velvære. Ingenting påvirker helsen vår som vannforbruk. Vann er avgjørende for fordøyelsen, nyre- og leverfunksjonen. Det fjerner giftstoffene som produseres daglig.
Mangel på vann i kroppen senker immuniteten, og dermed kroppens motstand mot ulike sykdommer. Dehydrering kan forårsake hodepine, forstoppelse, leddgikt, og huden din vil se tørr ut og miste farge og elastisitet. Og det er ikke alt. Mangel på vann gir også apati, og vi blir sårbare for stress.
En person kan overleve uten vann i ikke mer enn 3 dager. Uten fuktighet visner både flora og fauna raskt og dør.

Det er vann overalt. Det vil ikke være vanskelig å konsumere det i hvilken som helst nødvendig mengde. Et glass vann om morgenen er spesielt viktig, fordi mens vi sov, ble kroppen vår fratatt vannstrømmen i flere timer, så du bør ikke starte dagen med sterk te eller kaffe, men det er bedre å starte den med et glass rent vann.

Hvor mye vann bør du drikke per dag? La oss telle ... En person mister minst 10 glass væske per dag, med økt aktivitet kan forbruket øke til 1 liter per time. Det viser seg at kroppen vår, for å føle seg bra, trenger å konsumere minst 8 glass vann om dagen.

For at vann skal gi maksimal fordel, må du drikke det riktig. Dessuten er det både alternativer for daglig bruk og for sykdommer. Ved å følge enkle regler kan du opprettholde helsen din og se bra ut i alle aldre.

Drikk vann før du spiser. Den optimale tiden er 30 minutter før måltider. Dette vil forberede fordøyelseskanalen, spesielt for de med gastritt, duodenitt, halsbrann, magesår, kolitt eller andre fordøyelsessykdommer.
Vann bør drikkes hver gang du føler deg tørst - selv med måltider.
Drikk vann 2,5 timer etter et måltid for å fullføre fordøyelsesprosessen og eliminere dehydrering forårsaket av matnedbrytning.
Vann bør drikkes om morgenen rett etter oppvåkning for å lindre dehydrering forårsaket av lang søvn.
Drikk vann før du trener for å skape en tilførsel av gratis vann for svette.
Vann bør drikkes av de som er forstoppede og ikke spiser nok frukt og grønnsaker. To til tre glass vann om morgenen umiddelbart etter oppvåkning fungerer som det mest effektive avføringsmiddelet."

Visste du at i gamle dager opprettholdt unge jenter hudtonen på en veldig enkel og billig måte. I en tid da ingen engang hadde hørt om plastiske operasjoner, kunne det "blomstrende utseendet" (blod og melk) bevares i mange år.
De var bare ikke late, og om morgenen vasket de først ansiktet med varmt vann, og deretter umiddelbart iskaldt fra brønnen. Og så flere ganger. Men, så tørket de ikke ansiktet, men lot det tørke naturlig.
Brønnvann ble ansett som "levende vann" og hadde unike egenskaper for å bevare ungdom og skjønnhet.

Vann er kilden til liv, kilden til alt liv på planeten vår.