Что позволяет воде превращаться?

ВВЕДЕНИЕ

· Предмет изучения – вода и ее удивительные свойства.

· Объект изучения – роль воды в жизни человека

· Метод-исследование

· Задача - подготовить проект о свойствах воды

Тема актуальна и представляет научный и практический интерес. Характеризуя степень научной разработанности данной проблематики, следует учесть, что данная тема недостаточно анализировалась у различных авторов в различных изданиях: учебниках, монографиях, периодических изданиях и в интернете... При изучении литературы и источников отмечается недостаточное количество полных и явных исследований тематики. Тема мне кажется интересной и перспективной.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

 

Вода является прозрачной, безвкусной жидкостью, которая не имеет никакого запаха, но при этом основные её характеристики поистине поразительны:

· показатель молекулярной массы равен 18,0160;

· уровень плотности — 1 г/см³;

· вода является уникальным растворителем: она окисляет практически все известные виды металла и способна разрушить любую твёрдую горную породу;

· сферическая капля воды отличается наименьшей (оптимальной) поверхностью объёма;

· коэффициент поверхностного натяжения равен 72,75*10‾³Н/м;

· вода превосходит большинство веществ по степени удельной теплоёмкости;

· удивительно и то, что вода способна поглощать огромное количество тепла и при этом сама очень мало нагревается;

· вода отличается и полимеризационными способностями. В таком случае свойства её становятся несколько иными, например, кипение полимеризованной воды происходит при более высоких температурах (порядка 6–7 раз выше), чем обычной.

Вода состоит:

· 60 % самостоятельных молекул и ассоциатов (деструктурированная часть);

· 40 % кластеров (структурированная часть).

На сегодняшний день существует множество техник, которые позволяют получать структурированную воду:

• намагничивание;
• электролитический способ разделения воды на «мёртвую» (анолит) и «живую» (католит);
• заморозка воды с её последующим таянием естественным путём.

СТРУКТУРА ВОДЫ

Молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Так как масса и заряд ядра кислорода больше чем у ядер водорода, то электронное облако стягивается в сторону кислородного ядра. При этом ядра водорода “оголяются”. Таким образом, электронное облако имеет неоднородную плотность. Около ядер водорода имеется недостаток электронной плотности, а на противоположной стороне молекулы, около ядра кислорода, наблюдается избыток электронной плотности. Именно такая структура и определяет полярность молекулы воды. Если соединить прямыми линиями эпицентры положительных и отрицательных зарядов получится объемная геометрическая фигура - правильный тетраэдр.

 

ВОДА КАК РАСТВОРИТЕЛЬ

 

Вода — превосходный растворитель, очень многие вещества легко растворяют­ся в ней. Именно поэтому в природе ред­ко встречается чистая вода. В молекуле воды электрические заряды слегка разделены, так как атомы водорода располагаются с одной стороны молекулы. Из-за этого ионные соединения (соединения, состоящие из ионов) так легко растворяются в ней. Ионы заряжены, и молекулы воды притягивают их.

Вода, как и все растворители, может растворить только ограниченное количество вещества. Раствор называется насыщенным, когда растворитель не может растворить дополнительную порцию вещества. Обычно количество вещества, которое способен растворить растворитель, возрастает при нагревании. В горячей коде сахар растворяется легче, чем в холодной. Шипучие напитки — это водные ра­споры углекислого газа. Чем выше давление, тем большее количество газа способен поглотить раствор. Поэтому когда мы открываем банку с напитком и тем самым, уменьшаем давление, из напитка вырывается углекислый газ. При нагревании растворимость газов уменьшается. В 1 литре речной и морской воды обычно растворено около 0,04 грамма кислорода. Этого хватит водорослям, рыбам и другим обитателям морей и рек.

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ (ТЭД)

Электролитическая диссоциация - процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении. Классическая теория электролитической диссоциации основана на предположении о неполной диссоциации растворённого вещества, характеризуемой степенью диссоциации α, т. е. долей распавшихся молекул электролита. Динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами описывается законом действующих масс.

Вещества, распадающиеся на ионы, называют электролитами. Электролиты – вещества с ионной или сильно ковалентной связью: кислоты, основания, соли. остальные вещества – неэлектролиты; к ним относятся вещества с неполярной или слабо полярной ковалентной связью; например, многие органические соединения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

· Вода вносит немалый вклад в состав нашей планеты. Более чем две трети поверхности Земли занимает вода. Вода является необходимым условием для существования всех живых организмов на Земле.

· Средний человек на нашей планете состоит примерно на 60% из воды. В момент рождения, организм младенца состоит на 75% из воды.

· Вода выполнят очень важную роль практически на всех промышленных предприятиях. Причем на разных предприятиях различная и роль воды. Это может быть питьевая вода, охлаждающая вода, оборотная вода, техническая вода, вода как теплоноситель, вода для промывки.

ВВЕДЕНИЕ

· Предмет изучения – вода и ее удивительные свойства.

· Объект изучения – роль воды в жизни человека

· Метод-исследование

· Задача - подготовить проект о свойствах воды

Тема актуальна и представляет научный и практический интерес. Характеризуя степень научной разработанности данной проблематики, следует учесть, что данная тема недостаточно анализировалась у различных авторов в различных изданиях: учебниках, монографиях, периодических изданиях и в интернете... При изучении литературы и источников отмечается недостаточное количество полных и явных исследований тематики. Тема мне кажется интересной и перспективной.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

 

Вода является прозрачной, безвкусной жидкостью, которая не имеет никакого запаха, но при этом основные её характеристики поистине поразительны:

· показатель молекулярной массы равен 18,0160;

· уровень плотности — 1 г/см³;

· вода является уникальным растворителем: она окисляет практически все известные виды металла и способна разрушить любую твёрдую горную породу;

· сферическая капля воды отличается наименьшей (оптимальной) поверхностью объёма;

· коэффициент поверхностного натяжения равен 72,75*10‾³Н/м;

· вода превосходит большинство веществ по степени удельной теплоёмкости;

· удивительно и то, что вода способна поглощать огромное количество тепла и при этом сама очень мало нагревается;

· вода отличается и полимеризационными способностями. В таком случае свойства её становятся несколько иными, например, кипение полимеризованной воды происходит при более высоких температурах (порядка 6–7 раз выше), чем обычной.

Вода состоит:

· 60 % самостоятельных молекул и ассоциатов (деструктурированная часть);

· 40 % кластеров (структурированная часть).

На сегодняшний день существует множество техник, которые позволяют получать структурированную воду:

• намагничивание;
• электролитический способ разделения воды на «мёртвую» (анолит) и «живую» (католит);
• заморозка воды с её последующим таянием естественным путём.

СТРУКТУРА ВОДЫ

Молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Так как масса и заряд ядра кислорода больше чем у ядер водорода, то электронное облако стягивается в сторону кислородного ядра. При этом ядра водорода “оголяются”. Таким образом, электронное облако имеет неоднородную плотность. Около ядер водорода имеется недостаток электронной плотности, а на противоположной стороне молекулы, около ядра кислорода, наблюдается избыток электронной плотности. Именно такая структура и определяет полярность молекулы воды. Если соединить прямыми линиями эпицентры положительных и отрицательных зарядов получится объемная геометрическая фигура - правильный тетраэдр.

 

ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ВОДЕ ПРЕВРАЩАТЬСЯ?

Благодаря наличию водородных связей каждая молекула воды образует водородную связь с 4-мя соседними молекулами, образуя ажурный сетчатый каркас в молекуле льда. Однако, в жидком состоянии вода – неупорядоченная жидкость; эти водородные связи - спонтанные, короткоживущие, быстро рвутся и образуются вновь. Всё это приводит к неоднородности в структуре воды. В твердом состоянии вода - это лед. Температура льда меньше 0^оС. При нагревании лед начинает плавиться и превращаться в воду. Это объясняется тем, что частицы льда, находящиеся в кристаллической решетке, при нагревании начинают двигаться, вследствие этого решетка разрушается. Температура, при которой происходит плавление вещества, называется "точкой плавления" вещества. Точка плавления воды равна 0^оС.

Следует заметить, что до тех пор пока лед полностью не расплавится, температура льда будет 0^оС. После того, как лед полностью превратился в воду, мы продолжим нагрев. Температура воды будет повышаться, а движение частиц под действием тепла все более ускоряться. Это происходит до тех пор, пока вода не достигнет следующей своей точки изменения состояния - кипения.

Этот момент наступает когда связи частиц воды полностью разрываются и их движение становится свободным: вода превращается в пар. Температура, при которой жидкость закипает, называют "точкой кипения".

Следует обратить внимание, что температура кипения зависит от давления. При нормальном давлении (760 мм. рт. ст.) температура кипения воды составляет 100^оС. По аналогии с плавлением: пока вода полностью не превратится в пар - температура будет постоянной.

 

 

ВОДА КАК РАСТВОРИТЕЛЬ

 

Вода — превосходный растворитель, очень многие вещества легко растворяют­ся в ней. Именно поэтому в природе ред­ко встречается чистая вода. В молекуле воды электрические заряды слегка разделены, так как атомы водорода располагаются с одной стороны молекулы. Из-за этого ионные соединения (соединения, состоящие из ионов) так легко растворяются в ней. Ионы заряжены, и молекулы воды притягивают их.

Вода, как и все растворители, может растворить только ограниченное количество вещества. Раствор называется насыщенным, когда растворитель не может растворить дополнительную порцию вещества. Обычно количество вещества, которое способен растворить растворитель, возрастает при нагревании. В горячей коде сахар растворяется легче, чем в холодной. Шипучие напитки — это водные ра­споры углекислого газа. Чем выше давление, тем большее количество газа способен поглотить раствор. Поэтому когда мы открываем банку с напитком и тем самым, уменьшаем давление, из напитка вырывается углекислый газ. При нагревании растворимость газов уменьшается. В 1 литре речной и морской воды обычно растворено около 0,04 грамма кислорода. Этого хватит водорослям, рыбам и другим обитателям морей и рек.

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ (ТЭД)

Электролитическая диссоциация - процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении. Классическая теория электролитической диссоциации основана на предположении о неполной диссоциации растворённого вещества, характеризуемой степенью диссоциации α, т. е. долей распавшихся молекул электролита. Динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами описывается законом действующих масс.

Вещества, распадающиеся на ионы, называют электролитами. Электролиты – вещества с ионной или сильно ковалентной связью: кислоты, основания, соли. остальные вещества – неэлектролиты; к ним относятся вещества с неполярной или слабо полярной ковалентной связью; например, многие органические соединения.