Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Вода - наиболее распространенная и уникальное вещество на Земле. Все ее аномальные свойства и не имеют убедительных объяснений. Сегодня насчитывают более 20 характеристик, по которым воду с полным правом причисляют к аномальных жидкостей.



В периодической системе Д. И. Менделеева кислород образует отдельную подгруппу. Она так и называется - подгруппа кислорода. Элементы, что в нее входят (кислород, сера, селен, теллур), имеют много общего в физических и химических свойствах. Общность свойств прослеживается и для однотипных соединений этих элементов,

например, гибридных ( H S, H Se, H2 Te). Но вода почти за всеми химическими и физическими свойствами выпадает из этого ряда.

Аномальные физические свойства воды:

1. Вода - единственное вещество на Земле, которая при общих условиях может находиться одновременно в трех агрегатных состояниях: пар, жидкость, лед.

2. Вода имеет наименьшую летучесть по сравнению с гидридными соединениями (гидридами) элементов, находящихся в одной группе с кислородом H2 S, H2 Se,

Н2ТЄ, хотя должна была бы быть большим, потому что чем легче элемент подгруппы, тем большая легкость его гидрида. Это явление имеет большое значение для физиологии клеток. Благодаря низкой летучести воды клетки сохраняют воду, а различные материалы - влажность.

3. Вода имеет аномально высокие температуры кипения ( Экип. ) и замерзания

(їзам). Всем известно, что вода кипит при 100? С , а замерзает при 0oC. Однако, если сравнить зависимость этих параметров для всех гибридных соединений элементов подгруппы кислорода ( H2 S, H2 Se, H2 Te) относительно их молекулярной массы, то установлено, что с

эта зависимость прямо пропорциональная: с ростом молекулярной массы соединений температура кипения и температура замерзания их увеличиваются, то есть графики зависимости температуры кипения и температуры замерзания всех гибридных соединений

H2 S, H2 Se, H2 Te от их молекулярной массы - линейные, и если те линии проекстрапо-

лювати в молекулярной массы КА, то получим соответствующие значения температур кипения и замерзания прогнозируемой воды: минус 66 градусов и минус 87 С, что не соответствует действительности.

4. Все вещества при замерзании сжимаются, то есть их плотность увеличивается, и только вода расширяется (плотность растет). Наивысшая плотность воды при температуре 3,980 С. Благодаря этой особенности воды лед легче жидкой воды, и поэтому замерзание водоемов происходит не со дна, а с поверхности, что сохраняет флору и фауну неушкодже-ной.

5. Вода имеет наибольшую теплосодержание среди всех твердых и жидких (кроме аммиака) веществ (4,18 кДж/кг-К). Она в пять раз выше, чем у песка и почти в десять раз выше, чем у железа. Через высокую теплосодержание воду используют как теплоноситель в теплосиловому и коммунальном хозяйстве, а также как охладитель в случае необходимости снижения температуры.

6. Вода имеет наибольшую теплопроводностью из всех жидкостей (2,34 Вт/м-К). Теплопроводность - это физическая величина, которая показывает, насколько хорошо вещество переносит тепло. Теплопроводность воды в 4 раза выше, чем теплопроводность любой жидкости и почти в 24 раза, чем у воздуха. Поэтому воду чаще всего используют в качестве теплоносителя.

7. Вода имеет наибольшую величину поверхностного натяжения (до 72 мН/м при 250С) из всех жидкостей (больше - только в ртути), который характеризует степень сцепления молекул воды друг с другом. Этот параметр определяет степень усвоения воды организмом, предопределяет известные капиллярные свойства воды, ее перемещение в стеблинах растений, перемещение крови в сосудах и капиллярах.

8. Диэлектрическая проницаемость воды чрезвычайно велика, и равен 81

(в льда при t = -5 градусов вл = 73), тогда как в большинстве других веществ она составляет 2-8, и лишь в некоторых достигает 27-35 (спирты). Это свойство воды обуславливает исключительные свойства воды как растворителя. Вода - лучший растворитель на Земле.

9. Аномально ведет себя и вязкость воды. Обычно с повышением давления вязкость веществ увеличивается, а с ростом температуры уменьшается. Вязкость воды при повышении давления и росте температуры от 0 до 300С уменьшается, с последующим ростом давления достигает минимального значения, и лишь затем увеличивается.



Загрузка...
Яндекс.Метрика