Фізичні властивості води
Завдяки унікальним водневим зв'язкам, вода, при стандартних умовах середовища, знаходиться в рідкому стані. Цим пояснюється вкрай висока температура кипіння води. Якби молекули речовини не були пов'язані цими водневими зв'язками, то вода закипала б при +80 градусів, а замерзала - аж при -100 градусах. Вода закипає при 100 градусах за Цельсієм, а замерзає при нулі градусів. Правда, при певних, специфічних умовах вона може почати замерзати і при плюсових значеннях температури. При замерзанні вода збільшується в своєму обсязі (за рахунок зменшення щільності). До речі, це чи не єдина речовина в природі, що володіє подібним фізичною властивістю. Крім води, при замерзанні розширюється лише вісмут, сурма, германій і галій. Речовина також характеризується високою в'язкістю, а також досить сильним поверхневим натягом. Вода - чудовий розчинник для полярних речовин. Також слід знати, що вода дуже добре проводить через себе електрика. Ця особливість пояснюється тим, що у воді майже завжди перебуває велика кількість іонів розчинених у ній солей.
Хімічні властивості води
Молекули води мають вкрай високу полярність. Тому це речовина в реальності складається не тільки з простих молекул виду H 2 O, але і зі складних агрегатів (формула - (H 2 O) n ).
У хімічному плані вода дуже активна, вона вступає в реакції з багатьма іншими речовинами, навіть при звичайних температурах. При взаємодії з оксидами лужних, а також лужноземельних металів вона утворює основи. Вода також здатна розчиняти в собі широкий спектр хімічних речовин - солі, кислоти, основи, деякі гази. За це властивість її часто називають універсальним розчинником. Всі речовини, в залежності від того, вони розчиняються в воді або немає, прийнято ділити на дві групи:
гідрофільні (добре розчиняються у воді) - солі, кислоти, кисень, вуглекислий газ і т. д.;
гідрофобні (погано розчиняються у воді) - жири і масла.
Вода також вступає в хімічні реакції і з деякими металами (наприклад, з натрієм), а також бере участь у процесі фотосинтезу рослин.
На закінчення
Вода - найпоширеніше серед неорганічних речовин на нашій планеті. Вона міститься практично скрізь: на земній поверхні й у її надрах, в мантії та в гірських породах, у високих шарах атмосфери і навіть у космосі. Хімічні властивості води визначаються її хімічним складом. Її відносять до групи хімічно активних речовин. З багатьма речовинами вода набуває хімічні реакції.
Колір підземних вод залежить від їх хімічного складу і механічних домішок. Зазвичай підземні води безбарвні. Жовтуватий колір характерний для вод болотного походження, що містять гумінові речовини. Сірководневі води внаслідок окислення H2S і утворення тонкої колоїдної каламуті, що складається з частинок сірки, мають смарагдовий відтінок. Колір води оцінюється за стандартною платино-кобальтової шкалою в градусах
Запах в підземних водах зазвичай відсутня. Відчуття запаху свідчить або про наявність газів біохімічного походження (сірководень і ін.), Або про присутність гниючих органічних речовин. Характер запаху виражають описово: без запаху, сірководневий, болотний, гнильний, пліснявий і т.д. Інтенсивність запаху оцінюють за шкалою в балах.
Смак води залежить від складу розчинених речовин. Солоний смак викликається хлористим натрієм, гіркий - сульфатом магнію, іржавий - солями заліза. Солодкуватий смак мають води, багаті органічними речовинами, наявність вільної вуглекислоти надає приємний освіжаючий смак. Смак води оцінюється за таблицями в балах.
Прозорість підземних вод залежить від кількості розчинених у них мінеральних речовин, вмісту механічних домішок, органічних речовин і колоїдів. Для вказівки ступеня прозорості підземних вод служить наступна номенклатура: прозора, слабопалесцірующая, опалесцирующая, злегка каламутна, каламутна, сильно каламутна. Підземні води зазвичай бувають прозорими.
Температура підземних вод змінюється в дуже широких межах і залежить від геотермических особливостей району. Вона відображає вікові, тектонічні, літологічні і гідродинамічні особливості водовмісних товщ. Температура вод впливає на їх хімічний склад, на в'язкість і на коефіцієнт фільтрації.
Щільність води визначається відношенням її маси до об'єму при певній температурі. За одиницю щільності води прийнята щільність дистильованої води при температурі 4 ° С. Щільність води залежить від температури, кількості розчинених у ній солей, газів і зважених часток і змінюється від 1 до 1,4 г / см3.
Стисливість води незначна і характеризується коефіцієнтом стисливості β = (2,7-5) 10-5 Па. В'язкість води характеризує внутрішній опір частинок рідини її руху, кількісно вона виражається коефіцієнтами динамічної і кінематичної в'язкості.
Електропровідність підземних вод залежить від кількості розчинених у них солей. Прісні води мають незначну електропровідністю. Дистильована вода є ізолятором. Електропровідність води оцінюють по питомому електричному опору, яке виражається в Ом.м і змінюється від 0,02 до 1,0 Ом.м.
Радіоактивність води визначається вмістом в ній радону, еманації радію. За рідкісним винятком підземні води в тій чи іншій мірі радіоактивні.
Давайте згадаємо все вже відомі нам реакції, в яких бере участь вода. Для цього знову напишемо рівняння зустрічалися раніше реакцій і систематизуємо їх. Виявляється, вода – дуже активну в хімічному відношенні речовину.
1) Вода реагує з багатьма металами з виділенням водню:
Na + H2O = H2 + NaOH (бурхливо)
K + H2O = H2 + KOH (бурхливо)
Fe + H2O = H2 + Fe3O4 (тільки при нагріванні)
Вода розкладається на водень і кисень при дії електричного струму. Це також окислювально – відновна реакція, де вода є одночасно і окислювачем, і відновником.
Наведемо інші приклади утворення гідратів:
H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (гідрат сірчаної кислоти)
NaOH + H2O = NaOH.H2O (гідрат їдкого натру)
Сполуки, що зв’язують воду в гідрати і кристалогідрати, використовують як осушувачів. З їх допомогою, наприклад, видаляють водяні пари з вологого атмосферного повітря.
