Лекція Хімія гідросфери Укладачі: к ф. м н., Кузишин Ольга Василівна к ф. м н., Базюк Лілія Володимирівна
Природні води. Загальні відомості про природу і властивості води
жүктеу/скачать 0.58 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.1. Аномальні фізичні властивості води 1.
| 1. Природні води. Загальні відомості про природу і властивості води
Вода – найбільш поширена та унікальна речовина на Землі. Всі її властивості аномальні та не мають переконливих пояснень. На сьогодні нараховують понад 20 характеристик, за якими воду з повним правом зараховують до аномальних рідин. У Періодичній системі елементів Оксиген утворює окрему підгрупу (підгрупа Оксигену). Елементи, що до неї входять (Оксиген, Сульфур, Селен, Телур), мають багато спільного в фізичних та хімічних властивостях. Спільність властивостей простежується й для однотипних сполук цих елементів, наприклад, гідридних (H2S, H2Se, H2Te). Але вода майже за всіма хімічними та фізичними властивостями випадає з цього ряду. 1.1. Аномальні фізичні властивості води 1. Вода – єдина речовина на Землі, яка за загальних умов може перебувати одночасно в трьох агрегатних станах: пара, рідина, лід. 2. Вода має найменшу леткість у порівнянні з гідридними сполуками (гідридами) елементів, що знаходяться в одній групі з Оксигеном H2S, H2Se, H2Te, хоча повинна була б бути найбільшою, бо чим легший елемент підгрупи, тим більша леткість його гідриду. Це явище має велике значення для фізіології клітин. Завдяки низькій леткості води клітини зберігають воду, а різні матеріали – вологість. 3. Вода має аномально високі температури кипіння (tкип.) та замерзання (tзам.). Всім відомо, що вода кипить при 100oC, а замерзає при 0oC. Проте, якщо порівняти залежність цих параметрів для усіх гідридних сполук елементів підгрупи Оксигену (H2S, H2Se, H2Te) відносно до їх молекулярної маси, то встановлено, що ця залежність – прямо пропорційна: зі збільшенням молекулярної маси сполук температура кипіння і температура замерзання їх збільшуються, тобто графіки залежності температури кипіння і температури замерзання всіх гідридних сполук H2S, H2Se, H2Te від їх молекулярної маси – лінійні, і якщо ці лінії проекстраполювати до молекулярної маси Н2О, то отримаємо відповідні значення температур кипіння і замерзання прогнозованої води: мінус 66°С і мінус 87°С, що не відповідає дійсності. 4. Усі речовини при замерзанні стискаються, тобто їх густина збільшується, і тільки вода розширюється (густина зменшується). Найвища густина води за температури 3,98°С. Завдяки цій особливості води лід легший за рідку воду, і тому замерзання водойм відбувається не з дна, а з поверхні, що зберігає флору і фауну неушкодженою. 5. Вода має найбільшу теплоємність серед усіх твердих і рідких (окрім амоніаку) речовин (4,18 кДж/кг·К). Вона в п’ять разів вища, ніж у піску і майже в десять разів вища, ніж у заліза. Завдяки високій теплоємності воду використовують як теплоносій у теплосиловому та комунальному господарстві, а також як охолоджувач у разі необхідності зниження температури. 6. Вода має найбільшу теплопровідність з усіх рідин (2,34 Вт/м·К). Теплопровідність – це фізична величина, яка показує, наскільки добре речовина переносить тепло. Теплопровідність води в 4 рази вища, ніж теплопровідність будь-якої рідини та майже в 24 рази, ніж повітря. Тому воду найчастіше використовують як теплоносій. 7. Вода має найбільшу величину поверхневого натягу (до 72 мН/м при 25ºС) з усіх рідин (більша – тільки в ртуті), який характеризує ступінь зчеплення молекул води одна з одною. Цей параметр визначає ступінь засвоєння води організмом, зумовлює відомі капілярні властивості води, її переміщення в стеблинах рослин, переміщення крові в судинах і капілярах. 8. Діелектрична проникність ε води надзвичайно велика, й дорівнює 81 (у льоду при t = –5°С εл = 73), тоді як у більшості інших речовин вона становить 2-–8, і лише у деяких досягає 27-35 ( спирти). Ця властивість води зумовлює виняткові властивості води як розчинника. Вода – найкращий розчинник на Землі. 9. Аномально поводить себе і в’язкість води. Переважно з підвищенням тиску в’язкість речовин збільшується, а з підвищенням температури – зменшується. В’язкість води при підвищенні тиску і температури від 0 до 30°С зменшується, із подальшим зростанням тиску досягає мінімального значення, і лише потім збільшується. жүктеу/скачать 0.58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|