Вода в природе

1. Вода в природе. Вода -- весьма распространенное на Земле вещество. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находитcя вода, пропитывающая почву и горные породы.

Природная вода не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит незначительные количества различных примесей, которые захватывает из воздуха.

Количество примесей в пресных водах обычно лежит в пределах от 0,01 до 0,1% (масс.). Морская вода содержит 3,5% (масс.) растворенных веществ, главную массу которых составляет хлорид натрия (поваренная соль).

Чтобы освободить природную воду от взвешенных в ней частиц, ее фильтруют сквозь слой пористого вещества, например, угля, обожженной глины и т. п. При фильтровании больших количеств воды пользуются фильтрами из песка и гравия. Фильтры задерживают также большую часть бактерий. Кроме того, для обеззараживания питьевой воды ее хлорируют; для полной стерилизации воды требуется не более 0,7 г хлора на 1 т воды.

Фильтрованием можно удалить из воды только нерастворимые примеси. Растворенные вещества удаляют из нее путем перегонки (дистилляции) или ионного обмена.

Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Согласно современным представлениям, само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций.

2. Физические свойства воды. Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех других веществ, а возрастает. При нагревании воды от 0 до 4°С плотность ее также увеличивается. При 4°С вода имеет максимальную плотность, и лишь при дальнейшем нагревании ее плотность уменьшается.

Если бы при понижении температуры и при переходе из жидкого состояния в твердое плотность воды изменялась так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались. бы до 0°С и опускались на дно, освобождая место более теплым слоям, и так продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоема не приобрела бы температуру 0°С. Далее вода начинала бы замерзать, образующиеся льдины погружались бы на дно и водоем промерзал бы на всю его глубину. При этом многие формы жизни в воде были бы невозможны. Но так как наибольшей плотность вода достигает при 4 °С, то перемещение ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается при достижении этой температуры. При дальнейшем понижении температуры охлажденный слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности, замерзает и тем самым защищает лежащие ниже слои от дальнейшего охлаждения и замерзания.

Большое значение в жизни природы имеет и тот факт, что вода. обладает аномально высокой теплоемкостью , Поэтому.в ночное время, а также при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или при переходе от зимы к лету так же медленно нагревается, являясь, таким образом, регулятором температуры на земном шаре.

В связи с тем, что при плавлении льда объем, занимаемый водой, уменьшается, давление понижает температуру плавления льда. Эта вытекает из принципа Ле Шателье. Действительно, пусть. лед и жидкая вода находятся в равновесии при О°С. При увеличении давления равновесие, согласно принципу Ле Шателье, сместится в сторону образования той фазы, которая при той же температуре занимает меньший объем. Этой фазой является в данном случае жидкость. Таким образом, возрастание давления при О°С вызывает превращение льда в жидкость, а это и означает, что температура плавления льда снижается.

Молекула воды имеет угловое строение; входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине -- ядро атома кислорода, Межъядерные расстояния О--Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно примерно 0,15 нм. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды

две электронные пары образуют ковалентные связи О--Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии -гибридизации. Поэтому валентный угол НОН (104,3°) близок к тетраэдрическому (109,5°). Электроны, образующие связи О--Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. В результате атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды, так что на этих атомах создаются два положительных полюса. Центры отрицательных зарядов неподеленных электронных пар атома кислорода, находящиеся на гибридных - орбиталях, смещены относительно ядра атома и создают два отрицательных полюса

Молекулярная масса парообразной воды равна 18 и отвечает ее простейшей формуле. Однако молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях оказывается более, высокой. Это свидетельствует о том, что в жидкой воде происходит ассоциация молекул, т. е. соединение их в более сложные агрегаты. Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей.

В твердой воде (лед) атом кислорода каждой молекулы участвует в образовании двух водородных связей с соседними молекулами воды согласно схеме,

в которой водородные связи показаны пунктиром. Схема объемной структуры льда изображена на рисунке. Образование водородных связей приводит к такому расположению молекул воды, при котором они соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами. Молекулы образуют слои, причем каждая из них связана с тремя молекулами, принадлежащими к тому же слою, и с одной -- из соседнего слоя. Структура льда принадлежит к наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры которых несколько превышают размеры молекулы.

При плавлении льда его структура разрушается. Но и в жидкой воде сохраняются водородные связи между молекулами: образуются ассоциаты -- как бы обломки структуры льда, -- состоящих из большего или меньшего числа молекул воды. Однако в отличит от льда каждый ассоциат существует очень короткое время: постоянно происходит разрушение одних и образование других агрегатов. В пустотах таких “ледяных” агрегатов могут размещаться одиночные молекулы воды; при этом упаковка молекул воды становится более плотной. Именно поэтому при плавлении льда объем, занимаемый водой, уменьшается, а ее плотность возрастает.

По мере нагревания воды обломков структуры льда в ней становится все меньше, что приводит к дальнейшему повышению плотности воды. В интервале температур от 0 до 4°С этот эффект преобладает над тепловым расширением, так что плотность воды продолжает возрастать. Однако при нагревании выше 4°С преобладает влияние усиления теплового движения молекул и плотность воды уменьшается. Поэтому при 4°С вода обладает максимальной плотностью.

При нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей (энергия разрыва водородной связи в воде составляет примерно 25 кДж/моль). Этим объясняется высокая теплоемкость воды.

Водородные связи между молекулами воды полностью разрываются только при переходе воды в пар.

3. Диаграмма состояния воды. Диаграмма состояния (или фазовая диаграмма) представляет собой графическое изображение зависимости между величинами, характеризующими состояние системы, и фазовыми превращениями в системе (переход из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразной и т. д.). Диаграммы состояния широко применяются в химии. Для однокомпонентных систем обычно используются диаграммы состояния, показывающие зависимость фазовых превращений от температуры и давления; они называются диаграммами состояния в координатах Р --Т.

На рисунке приведена в схематической форме (без строгого соблюдения масштаба) диаграмма состояния воды. Любой точке на диаграмме отвечают определенные значения температуры и давления.

Диаграмма показывает те состояния воды, которые термодинамически устойчивы при определенных значениях температуры и давления. Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару.

Рассмотрим каждую из кривых более подробно. Начнем с кривой ОА , отделяющей область пара от области жидкого состояния. Представим себе цилиндр, из которого удален воздух, после чего в него введено некоторое количество чистой, свободной от растворенных веществ, в том числе от газов, воды; цилиндр снабжен поршнем, который закреплен в некотором положении. Через некоторое время часть воды испарится и над ее поверхностью будет находиться насыщенный пар. Можно измерить его давление и убедиться в том, что оно не изменяется с течением времени и не зависит от положения поршня. Если увеличить температуру всей системы и вновь измерить давление насыщенного пара, то окажется, что оно возросло. Повторяя такие измерения при различных температурах, найдем зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры. Кривая ОА представляет собой график этой зависимости: точки кривой показывают те пары значений температуры и давления, при которых жидкая вода и водяной пар находятся в равновесии друг с другом -- сосуществуют. Кривая ОА называется кривой равновесия жидкость--пар или кривой кипения . В таблице приведены значения давления насыщенного водяного пара при нескольких температурах.

Попытаемся осуществить в цилиндре давление, отличное от равновесного, например, меньшее, чем равновесное. Для этого освободим поршень и поднимем его. В первый момент давление в цилиндре, действительно, упадет, но вскоре равновесие восстановится: испарится добавочно некоторое количество воды и давление вновь достигнет равновесного значения. Только тогда, когда вся вода испарится, можно осуществить давление, меньшее, чем равновесное. Отсюда следует, что точкам, лежащим на диаграмме состояния ниже или правее кривой ОА, отвечает область пара. Если пытаться создать давление, превышающее равновесное, то этого можно достичь, лишь опустив поршень до поверхности воды. Иначе говоря, точкам диаграммы, лежащим выше или левее кривой ОА, отвечает область жидкого состояния.

До каких пор простираются влево области жидкого и парообразного состояния? Наметим по одной точке в обеих областях и будем двигаться от них горизонтально влево. Этому движению точек на диаграмме отвечает охлаждение жидкости или пара при постоянном давлении. Известно, что если охлаждать воду при нормальном атмосферном давлении, то при достижении 0°С вода начнет замерзать. Проводя аналогичные опыты при других давлениях, придем к кривой ОС, отделяющей область жидкой воды от области льда. Эта кривая -- кривая равновесия твердое состояние -- жидкость, или кривая плавления ,-- показывает те пары значений температуры и давления, при которых лед и жидкая вода находятся в равновесии.

Двигаясь по горизонтали влево в области пара (в нижнею части диаграммы), аналогичным образом придем к кривой 0В. Это--кривая равновесия твердое состояние--пар, или кривая сублимации . Ей отвечают те пары значений температуры к давления, при которых в равновесии находятся лед и водяной пар.

Все три кривые пересекаются в точке О. Координаты этой точки--это единственная пара значений температуры и давления,. при которых в равновесии могут находиться все три фазы: лед, жидкая вода и пар. Она носит название тройной точки .

Кривая плавления исследована до весьма высоких давлений, В этой области обнаружено несколько модификаций льда (на диаграмме не показаны).

Справа кривая кипения оканчивается в критической точке . При температуре, отвечающей этой точке,--критической температуре -- величины, характеризующие физические свойства жидкости и пара, становятся одинаковыми, так что различие между жидким и парообразным состоянием исчезает.

Существование критической температуры установил в 1860 г. Д. И. Менделеев, изучая свойства жидкостей. Он показал, что при температурах, лежащих выше критической, вещество не может находиться в жидком состоянии. В 1869 г. Эндрьюс, изучая свойства газов, пришел к аналогичному выводу. вода пресный фильтрование химический

Критические температура и давление для различных веществ различны. Так, для водорода = --239,9 °С, = 1,30 МПа, для хлора =144°С, =7,71 МПа, для воды = 374,2 °С, = 22,12 МПа.

Одной из особенностей воды, отличающих ее от других веществ, является понижение температуры плавления льда с ростом давления. Это обстоятельство отражается на диаграмме. Кривая плавления ОС на диаграмме состояния воды идет вверх влево, тогда как почти для всех других веществ она идет вверх вправо.

Превращения, происходящие с водой при атмосферном давлении, отражаются на диаграмме точками или отрезками, расположенными на горизонтали, отвечающей 101,3 кПа (760 мм рт. ст.). Так, плавление льда или кристаллизация воды отвечает точке D , кипение воды--точке Е, нагревание или охлаждение воды -- отрезку DE и т. п.

Диаграммы состояния изучены для ряда веществ, имеющих научное или практическое значение. В принципе они подобны рассмотренной диаграмме состояния воды. Однако на диаграммах состояния различных веществ могут быть особенности. Так, известны вещества, тройная точка которых лежит при давлении, превышающем атмосферное. В этом случае нагревание кристаллов при атмосферном давлении приводит не к плавлению этого вещества, а к его сублимации - превращению твердой фазы непосредственно в газообразную.

• 4. Химические свойства воды. Молекулы воды отличаются большой устойчивостью к нагреванию. Однако при температурах выше 1000 °С водяной пар начинает разлагаться на водород и кислород:
• 2НО 2Н+О

Процесс разложения вещества в результате его нагревания называется термической диссоциацией. Термическая диссоциация воды протекает с поглощением теплоты. Поэтому, согласно принципу Ле Шателье, чем выше температура, тем в большей степени разлагается вода. Однако даже при 2000 °С степень термической диссоциации воды не превышает 2%, т.е. равновесие между газообразной водой и продуктами ее диссоциации -- водородом и кислородом -- все еще остается сдвинутым в сторону воды. При охлаждении же ниже 1000 °С равновесие практически полностью сдвигается в этом направлении.

Вода -- весьма реакционноспособное вещество. Оксиды многих металлов и неметаллов соединяются с водой, образуя основания и кислоты; некоторые соли образуют с водой кристаллогидраты; наиболее активные металлы взаимодействуют с водой с выделением водорода.

Вода обладает также каталитической способностью. В отсутствие следов влаги практически не протекают некоторые обычные реакции; например, хлор не взаимодействует с металлами, фтороводород не разъедает стекло, натрий не окисляется в атмосферы воздуха.

Вода способна соединяться с рядом веществ, находящихся при обычных условиях в газообразном состоянии, образуя при этом так: называемые гидраты газов. Примерами могут служить соединения Хе6НО, CI8HO, СН6НО, СН17НО, которые выпадают в виде кристаллов при температурах от 0 до 24 °С (обычно при повышенном давлении соответствующего газа). Подобные соединения возникают в результате заполнения молекулами газа (“гостя”) межмолекулярных полостей, имеющихся в структуре воды (“хозяина”); они называются соединениями включения или клатратами .

В клатратных соединениях между молекулами “гостя” и “хозяина” образуются лишь слабые межмолекулярные связи; включенная молекула не может покинуть своего места в полости кристалла преимущественно из-за пространственных затруднений Поэтому клатраты -- неустойчивые соединения, которые могут существовать лишь при сравнительно низких температурах.

Клатраты используют для разделения углеводородов и благородных газов. В последнее время образование и разрушение клатратов газов (пропана и некоторых других) успешно применяется для обессоливания воды. Нагнетая в соленую воду при повышенном давлении соответствующий газ, получают льдоподобные кристаллы клатратов, а соли остаются в растворе. Похожую на снег массу кристаллов отделяют от маточного раствора и промывают, Затем при некотором повышении температуры или уменьшении давления клатраты разлагаются, образуя пресную воду и исходный газ, который вновь используется для получения клатрата. Высокая экономичность и сравнительно мягкие условия осуществления этого процесса делают его перспективным в качестве промышленного метода опреснения морской воды.

5. Тяжелая вода . При электролизе обычной воды, содержащей наряду с молекулами НО также незначительное количество молекул DO, образованных тяжелым изотопом водорода, разложению подвергаются преимущественно молекулы НО. Поэтому при длительном электролизе воды остаток постепенно обогащается молекулами DO. Из такого остатка после многократного повторения электролиза в 1933 г. впервые удалось выделить небольшое количество воды состоящей почти на 100% из молекул DО и получившей название тяжелой воды.

По своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной воды (таблица). Реакции с тяжелой водой протекают медленнее, чем с обычной. Тяжелую воду применяют в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах.

Библиография

Д.Э., Техника и производство. М., 1972г

Хомченко Г.П. , Химия для поступающих в ВУЗы. М., 1995г.

Прокофьев М.А., Энциклопедический словарь юного химика. М., 1982г.

Глинка Н.Л., Общая химия. Ленинград, 1984г.

Ахметов Н.С., Неорганическая химия. Москва, 1992г.

Вода - это источник жизни на Земле. Именно в океане появились живые клетки. Человеческий организм на 80% состоит из воды, поэтому без нее он не может жить. Именно эта живительная влага помогает существованию всех растительных и животных организмов. Кроме того, вода - это самое удивительное вещество на Земле. Только она может существовать в тех состояниях: жидком, твердом и газообразном. И даже в своем привычном виде она тоже разнообразна.

Немногие люди на Земле знают, какая бывает вода. Но не отличаясь друг от друга внешне, разные ее виды обладают особыми свойствами. Являясь самым распространенным веществом на Земле, она встречается в каждом ее уголке в разных своих проявлениях.

Какие виды воды бывают

Эту жидкость можно классифицировать по разным признакам. Вода может быть разной в зависимости от места ее происхождения, состава, степени очистки и области применения.

1. Виды воды по ее местонахождению в природе:

Атмосферная - это облака, пар и осадки;

Вода природных источников - речная, морская, родниковая, термальная и другие.

2. Виды воды по отношению к поверхности:

Существует полностью очищенная вода - дистиллированная;

Если же в ней повышено содержание биологически активных минералов и микроэлементов, ее называют минеральной.

4. Какая бывает вода по степени ее очистки:

Дистиллированная - это самая чистая, но не пригодная для употребления человеком;

Питьевая вода - это полезная жидкость из колодцев и ;

Водопроводная вода поступает в дома из различных водоемов после процедуры очистки, но часто не соответствует гигиеническим нормам, поэтому считается хозяйственно-бытовой;

Фильтрованная вода - это обычная водопроводная, пропущенная через различные фильтры;

Существуют еще загрязненные в процессе жизнедеятельности человека.

5. Иногда люди обрабатывают воду различными способами для лечебных целей. Получаются такие виды:

Ионизированная;

Магнитная;

Кремниевая;

Шунгитовая;

Обогащенная кислородом.

Питьевая вода

Виды жидкости, которую употребляет человек, самые разнообразные. В древности люди пили воду из любого пресного природного источника - реки, озера или родника. Но в последнее столетие из-за хозяйственной деятельности они оказались загрязнены. И человек не только ищет новые источники чистой питьевой воды, но и придумывает способы очистить грязную. Пока не подверглись загрязнению многие залегающие глубоко, и артезианские источники, но эта живительная влага не всем доступна. Большинство же пользуется обычной колодезной или водопроводной водой, качество которой часто очень низкое. В ней могут быть различные примеси, бактерии и даже опасные химические вещества. Поэтому воду для питья лучше очищать любым удобным способом.

Способы очистки питьевой воды

1. Фильтрование может быть механическим, химическим или электромагнитным. Чаще всего используют угольные фильтры, они самые дешевые и простые в применении. Во время фильтрации вода освобождается от примесей песка, солей металлов и большинства бактерий.

2. Кипячение используется чаще всего для обеззараживания воды. Оно не защитит от примесей. Поэтому рекомендуется перед кипячением отстоять воду в течение суток и не использовать осадок.

3. В последние годы распространение получила очистка воды с помощью различных веществ: шунгита, кремния, серебра и других. Так она не только обеззараживается, но и приобретает лечебные свойства.

Минеральная вода

Уже давно человек обнаружил источники, жидкость в которых обладает различными лечебными совойствами. Исследовав такую воду, люди выяснили, что в ней повышено содержание различных минералов и микроэлементов. Ее назвали минеральной. Около таких источникой построены санатории и лечебные учреждения. Часто люди пьют ее и просто так, не зная, что она разная по составу и своему действию. Какая бывает минеральная вода?

Столовая содержит небольшое количество минеральных солей. Ее можно употреблять как обычную питьевую, без ограничений. Степень ее минерализации составляет до 1,2 г/л. Многие люди пьют ее постоянно, не подозревая, что она минеральная.

Столово-лечебная тоже может употребляться без ограничений, если степень ее минерализации не превышает 2,5 г/л. Если же она выше, то пить ее можно не более 2 стаканов в день. Очень популярны такие минеральные воды, как "Нарзан", "Боржоми", "Ессентуки", "Новотерская" и другие.

Лечебная минеральная вода может употребляться только по назначению врача, ведь различный ее состав по-разному воздействует на организм и помогает при определенных заболеваниях. Имеется также много противопоказаний к ее использованию. А если степень минерализации такой воды превышает 12 г/л, то применять ее можно только наружно.

Что такое термальная вода

Если перед выходом на поверхность подземные воды проходят через горячие вулканические слои, они нагреваются и насыщаются полезными минералами. После этого они приобретают целебные свойства, известные людям еще с древности. В последние годы для лечения и оздоровления все чаще используется термальная вода. Виды ее не очень разнообразны, в основном она подразделяется по температуре.

Около многих термальных вод построены лечебницы. Самые известные из них - это Карловарский курорт, а так же источники в Исландии и на Камчатке.

Целительная жидкость

Говоря о том, какая бывает вода, невозможно не упомянуть о тех ее видах, которые волшебным образом исцеляют многие болезни. Издавна во многих народах существовали легенды о живой и И в последние годы ученые выяснили, что она действительно существует, и даже получили такую жидкость с помощью специальных электродов. Положительно заряженная вода называется мертвой и имеет кислый вкус. Она обладает обеззараживающими свойствами. Если воду зарядить отрицательными ионами, то она приобретет щелочной вкус и заживляющие качества. Такую воду называли живой. Кроме того, лечебные свойства приобретает жидкость при воздействии на нее магнитного поля, погружении в нее минералов кремния или шунгита.

Не все люди знают, какая бывает вода. К сожалению, многие из них даже не подозревают, что эта живительная влага способна излечить их от многих болезней.

Вода играет исключительно важную роль в природе. Она соз­дает благоприятные условия для жизни растений, животных, мик­роорганизмов. Вода остается жидкостью в температурном интер­вале, наиболее благоприятном для их жизненных процессов, для огромной массы организмов она является средой обитания. Уни­кальные свойства воды представляют неповторимую ценность для жизнедеятельности организмов. В водоемах вода замерзает сверху вниз, что имеет большое значение для обитающих в них организ­мов.

Аномально высокая удельная теплоемкость воды благоприятст­вует аккумуляции колоссального количества тепла, способствует медленному нагреванию и охлаждению. Обитающие в воде орга­низмы защищены от резких спонтанных колебаний температуры и состава, так как постоянно приспосабливаются к медленным рит­мическим колебаниям - суточным, сезонным, годовым и так далее. Вода оказывает смягчающее влияние на погодно-климатические условия. Она постоянно перемещается во всех сферах Земли, вместе с цир­куляционными потоками атмосферы - на большие расстояния. Циркуляция воды в океане (морские течения) приводит к плане­тарному тепло- и влагообмену. Известна роль воды как мощного геологического фактора. Экзогенные геологи­ческие процессы на Земле связаны с деятельностью воды как эро­дирующего агента. Размыв и разрушение горных пород, эрозия почв, перенос и отложение веществ - важные геологические про­цессы, связанные с водой.

Большинство органических веществ биосферы представляют собой продукты фотосинтеза, в результате которого в растениях, использующих световую энергию Солнца, образуются органиче­ские вещества из углекислого газа и воды. Вода - единственный источник кислорода, выделяемого в атмосферу при фотосинтезе. Вода необходима для биохимических и физиологических процес­сов, происходящих в организме. Живые организмы, в том числе человек, состоящий на 80 % из воды, не могут обойтись без нее. Потеря 10-20 % воды приводит их к гибели.

Вода играет огромную роль в жизнеобеспечении человека. Она используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырье для получения промышленных и сельскохозяйственных продуктов, имеет рекреационное значение, велика ее эстетическая значимость. Таково далеко не полное пере­числение роли воды в природе и жизни человека.

В природе вода не встречается в химически чистом виде. Она представляет собой растворы сложного состава, которые вклю­чают газы (О 2 , CO 2 , Н 2 S, СН 4 и другие), органические и минеральные вещества. В движущихся потоках воды присутствуют взвешенные частицы. В природных водах найдено подавляющее большинство химических элементов. Воды океанов содержат в среднем 35 г/дм 3 (34,6-35,0 ‰) солей. Их основную часть составляют хлориды (88,7%), сульфаты (10,8 %) и карбонаты (0,3 %). Наименее минера­лизованы воды атмосферных осадков, ультрапресные воды гор­ных потоков и пресных озер.

В зависимости от содержания растворенных минеральных ве­ществ различают воды: пресные с содержанием растворенных солей до 1 г/дм 3 , солоноватые - до 1-25 г/дм 3 , соленые - более 25 г/дм 3 . Граница между пресными и солоноватыми водами принята по среднему нижнему пределу вкусового восприятия человека. Гра­ница между солоноватыми и солеными водами установлена на том основании, что при минерализации 25 г/дм 3 температура за­мерзания и максимальной плотности количественно совпадает.

Какими свойствами обладает вода?

Обычно среди свойств воды называются такие, как прозрачная, бесцветная, текучая, без запаха, принимает любую форму, в которую её налить, растворяет вещества, может замерзать, может испаряться, вода расширяется и сжимается.

Почему вода необходима для всех живых организмов?

Вода входит в состав организмов, только в водной среде протекают многие химические реакции, она участвует в терморегуляции.

В каких трех состояниях находится вода в природе?

В природе вода находится в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Рассмотрите рисунок. Расскажите, какое значение имеет вода, приведите конкретные примеры.

Вода – обязательное условие существования живых организмов. Она входит в состав самих живых организмов. Для многих – вода среда обитания. Это касается рыб, земноводных, многих одноклеточных. Вода участвует в формировании климата. К примеру, осадки связаны с круговоротом воды в природе. Вода участвует в формировании рельефа. С работой текучих вод рек связано образование речных долин. Люди используют воду в своей хозяйственной деятельности. С водой связано образование некоторых горных пород. Торф, к примеру, образуется в условиях переувлажнения.

Вопросы и задания

1. Из каких частей состоит гидросфера на Земле? Где сосредоточена основная часть воды?

Гидросфера состоит из вод Мирового океана, ледников, подземных вод, озер, болот и рек. Основная часть воды сосредоточена в морях и океанах.

2. Почему при обилии воды на Земле существует проблема ее бережного использования?

Во-первых для использования человеку в бытовых целях и для хозяйственной деятельности нужна чистая пресная вода, которой не так уж и много. Во-вторых, проблема бережного использования связана с неравномерностью распространения запасов воды. В-третьих, из-за активной хозяйственной деятельности человека воды планеты подвергаются различного вида загрязнениям.

3. Докажите, что гидросфера - сплошная и непрерывная оболочка Земли? Чем обеспечивается единство гидросферы?

Единство гидросферы поддерживается круговоротом воды в природе. Под воздействием солнечной энергии жидкая вода и лед испаряются, превращаясь в водяной пар. В атмосфере из водяного пара образуются облака. Ветры переносят облака над океанами и с океанов на сушу. Благодаря действию силы тяжести из облаков выпадают осадки, которые питают реки, озера, ледники, увлажняют почву. Под ее влиянием вода течет с более высоких мест в более низкие, возвращаясь реками и ручьями обратно в океан. Часть выпавшей на поверхность влаги просачивается вглубь земли, пополняя подземные воды.

4. Благодаря каким процессам совершается круговорот воды в природе? Каково его значение?

Круговорот воды в природе происходит благодаря солнечному теплу и силе тяжести. Происходят процессы испарения и конденсации воды.

5. Как вы думаете, почему французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери написал о воде: «Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь».

Считается, что сама жизнь зародилась в воде. В состав живых организмов входит вода. Она является универсальным растворителем. Вода – среда обитания многих организмов. Она влияет на климат и рельеф. Таким образом, вода – это и сами организмы и их среда обитания.

Вода – уникальное природное вещество, без которого была бы невозможна жизнь на нашей планете. При этом по своему физическому состоянию, местонахождению и значению для человека вода в природе может быть разделена на несколько видов. Поговорим об этом делении более подробно.

Виды воды по физическому состоянию

Здесь все достаточно просто. Именно на примере воды еще в школе изучают три фазы или три физических состояния любого химического вещества – твердое, жидкое и газообразное . Символично, что именно температуру таяния льда, то есть перехода воды из твердого состояния в жидкое, приняли за “ноль” в шкале Цельсия, самой распространенной в мире системе измерения температур.

Температура же кипения воды, 100 градусов по шкале Цельсия, является температурой переходя воды из жидкого в парообразное состояние. Правда, в природе процесс этот начинается при гораздо более низких температурах, благодарю чему и образуется атмосферная вода, один из четырех основных видов воды в природе. Но об этом чуть ниже.

Виды воды по ее местонахождению в природе

Атмосферная вода

К этому виду относятся вся вода, которая содержится в атмосфере Земли как в виде пара, так и в виде мельчайших капелек, в совокупности составляющих тучи и облака. Выпадать на поверхность атмфосферная вода может в разном физическом состоянии – твердом в виде снега или града и жидком в виде дождя или росы.

Вода природных источников

Выпавшая на поверхность в виде осадков вода просачивается через слои почвы, пока не доберется до водонепроницаемого слоя. Здесь вода собирается и образует подземные воды, рано или поздно пробивающиеся на поверхность в виде родника или источника. Если же путь подземных вод на поверхность проникает через вулканические горячие слои, то вода источника приобретает повышенную температуру и насыщается различными минералами. Именно так и образуются , которым посвящена не одна статья на нашем сайте.

Если же путь грунтовым водам наверх создается искусственным путем, то образуется колодец или артезианская скважина. Именно природные источники дают самую лучшую и чистую питьевую воду, которую человек может употреблять в пищу без очистки или с минимальной фильтрацией, например такой, которой подвергается питьевая вода Феофанивска http://feofanivska.com.ua/ , соответствующая всем самым высоким стандартам воды для питья.

Речная вода

Та часть выпавших на поверхность осадков, которая не просочилась через поверхность и не вошла в состав вод природных источников, собирается в ручейки, ручьи, а затем и в реки. Добавляют объема речной воды и бьющие со дна водоемов ключи, вода которых в этот момент переходит из подземной в речную. К этой же категории можно отнести также пресную воду озер, прудов и болот.

Морская вода

И, наконец, соленая вода морей и океанов, в которые несут свои воды все реки Земли. Соленость морской воды объясняется тем, что с ее поверхности идет интенсивное испарение, которое естественным путем увеличивает степень минерализации воды морей и океанов. естественно, что чем в более жарких широтах расположено море, тем концентрация соли в нем будет выше. Минимальная плотность и содержание солей в Северном Ледовитом Океане, максимальная – в Красном и Мертвом море. Правда, последнее географически скорее озеро, но по солености своей воды, также, как и Каспийское, однозначно может быть отнесено к морям. Процесс испарения и превращения морской воды в пар и капли облаков знаменует собой последнюю стадию , начавшегося с момента падения дождевых капель на землю.

Виды воды по отношению к поверхности

Еще одна классификация видов воды проводится по ее местонахождению. Все воды делятся на два вида – поверхностные . К ним относятся воды речные, морские, и термальные источники. Второй вид – воды подземные, воды всех подземных источников и просто грунтовые воды до момента их выхода на поверхность.

Такова вкратце характеристика основных видов воды в природе.