Свойства воды и ее значение.

1. Свойства воды и ее значение. Выполнила: ученица 10 класса МКОУ «СОШ №1 р.п. Самойловка Самойловского района Саратовской области» Иволжатова Мария Руководитель: Лозин Р.Ю.

2. Цель Узнать больше о воде. Какие виды воды существуют? Какие есть свойства воды? Сделать вывод.

3. Ход работы Выбор темы. Поиск информации к этой теме. Редактирование найденной информации Поиск картинок. Создание презентации.

4. Содержание Общее понятие о воде Виды воды Физические свойства воды Химические свойства воды Факты Вывод Ссылки

5. Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью.

6. При н.у. представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета, запаха и вкуса. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой — 361,13 млн км². Большая часть земной воды — солёная, и она непригодна для сельского хозяйства и питья. Доля пресной составляет около 2,5 %, причём 98,8 % этой воды находится в ледниках и  грунтовых водах.

7. жидком твёрдом газообразном • Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях:  • Вода способна растворять в себе множество органических и неорганических веществ. Из-за важности воды, «как источника жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам.

8. По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют, в числе прочего: • Мягкая вода и жёсткая вода — по содержанию катионов кальция и магния • По изотопам молекулы: • Лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной) • Тяжёлая вода (дейтериевая) • Сверхтяжёлая вода (тритиевая) • Мёртвая вода и Живая вода — виды воды из сказок (со сказочными свойствами) • Лёд-девять (вымышленный материал) • Святая вода — особый вид воды согласно религиозным учениям • Поливода • Структурированная вода — термин, применяемый в различных неакадемических теориях.

9. Пресная вода • Дождевая вода • Морская вода • Подземные воды • Минеральная вода • Солоноватая вода (en:Brackish water) • Питьевая вода, Водопроводная вода • Дистиллированная вода и деионизированная вода • Сточные воды • Ливневая вода или поверхностные воды • Апирогенная вода • Талая вода

10. Химические названия воды С формальной точки зрения вода имеет несколько различных корректных химических названий: • Оксид водорода • Гидроксид водорода • Монооксиддигидрогена • Гидроксильная кислота • Оксидан • Дигидромонооксид

11. Свойства

12. Физические свойства • Вода в нормальных атмосферных условиях сохраняет жидкое агрегатное состояние. Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45°. Из-за большой разности электроотридцательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды является активным диполем, где кислородная сторона отрицательна, а водородная положительна.

13. Каждая молекула связана с четырьмя другими посредством водородных связей — две из них образует атом кислорода и две атомы водорода. Комбинация этих связей между молекулами воды — полярной и водородной и определяет очень высокую температуру её кипения и удельную теплоты парообразования. В результате этих связей в водной среде возникает давление в 15-20 тыс. атмосфер, которое и объясняет причину трудносжимаемости воды, так при увеличении атмосферного давления на 1 бар, вода сжимается на 0,00005 доли её начального объёма.

14. Структуры воды и льда между собой очень похожи. В воде, как и во льду, молекулы стараются расположиться в определённом порядке — образовать структуру, однако тепловое движение этому препятствует. При температуре перехода в твёрдое состояние тепловое движение молекул более не препятствует образованию структуры, и молекулы воды упорядочиваются, в процессе этого объёмы пустот между молекулами увеличиваются и общая плотность воды падает, что и объясняет причину меньшей плотности воды в фазе льда.

15. При испарении рвутся все связи. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Однако удельная теплоёмкость воды, в отличие от других веществ непостоянна: при нагреве от 0°C до 35°C её удельная теплоёмкость падает, в то время как у других веществ она постоянна при изменении температуры.

17. Вода обладает также высоким поверхностным натяжением среди жидкостей, уступая в этом только ртути. • Относительно высокая • вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.

18. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле.

19. Чистая вода — хороший изолятор. При н. у. вода слабо диссоциирована и концентрация протонов и гидроксильных ионов HO− составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода — хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.

20. Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.

21. Агрегатные состояния • Жидкое — вода • Твёрдое — лёд По состоянию различают: • Газообразное — водяной пар

22. При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст., 101 325 Па) вода переходит в твердое состояние при температуре в 0 °C и кипит  при температуре 100 °C. При снижении давления температура таяния (плавления) льда медленно растёт, а температура кипения воды — падает.

23. При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01 °C. Такое давление и температура называются тройной точкой воды. При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается непосредственно в пар.

25. При росте давления плотность водяного пара в точке кипения тоже растёт, а жидкой воды — падает. При температуре 374 °C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку. В этой точке плотность и другие свойства жидкой и газообразной воды совпадают. При более высоком давлении нет разницы между жидкой водой и водяным паром, следовательно,нет и кипения или испарения.

26. Фазовая диаграмма воды: по вертикальной оси — давление в Па, по горизонтальной — температура в Кельвинах. Отмечены критическая (647,3 K; 22,1 МПа) и тройная (273,16 K; 610 Па) точки. Римскими цифрами отмечены различные структурные модификации льда.

27. Так же возможны метастабильные состояния — пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Чистая вода способна как переохлаждаться не замерзая до температуры −33 °C, так и быть перегрета до +200 °C. За это её свойство она получила применение в промышленности.

28. Существует тип воды, которая имеет плотность на 40 % выше нормальной и закипает при температуре +300°С. Эта разновидность воды была открыта советским учёным Б. В. Дерягиным на поверхности кристаллов кварца.

29. Изотопные модификации воды В зависимости от типа изотопов водорода, входящих в молекулу, выделяют следующие виды воды: • Лёгкая вода (основная составляющая привычной людям воды) . • Тяжёлая вода (дейтериевая) . • Сверхтяжёлая вода (тритиевая) . • тритий-дейтериевая вода  • тритий-протиевая вода  • дейтерий-протиевая вода Последние три вида возможны, так как молекула воды содержит два атома водорода. Таким образом, по изотопному составу существуют 18 различных молекул воды. В действительности любая вода содержит все разновидности молекул.

30. Химические свойства • Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Её иногда рассматривают, как амфолит — и кислоту и основание одновременно (катион H+ анион OH−). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода, pKa ≈ 16.

31. 2H2O2→2H2O+O2↑ NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑ 2CH3COOH+CaCO3→Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑ • Воду можно получить в ходе реакций: • В ходе реакций нейтрализации: H2SO4+2KOH→K2SO4+2H2O HNO3+NH4OH→NH4NO3+H2O 2CH3COOH+Ba(CH3COO)2+2H2O • Восстановлением оксида меди водородом : CuO+H2→Cu+H2O

32. Вода реагирует при комнатной температуре: с активными металлами(натрий, калий, кальций, барий и др.) 2H2O+2Na→2NaOH+H2↑ • со фтором и межгалоидными соединениями: 2H2O+2F2→4HF+O2 H2O+F2→HF+HOF (при низких температурах) 3H2O+2IF5→5HF+HIO3 9H2O+5BrF3→15HF+Br2+3HBrO3

33. Al2S3+6H2O→2Al(OH)3↓+3H2S↑ • с ангидридами и галогенангидридами карбоновых и неорганических кислот • с активными металлорганическими соединениями (диэтилцинк, реактивы Гриньяра, метилнатрий и т. д.) с карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами, гидридами активных металлов (кальция, натрия, лития и др.) • со многими солями, образуя гидраты • с боранами, силанами • с кетенами, недоокисью углерода • с фторидами благородных газов • С солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием, вызывая их полный гидролиз:

34. с железом, магнием: 4H2O+3Fe→Fe3O4+4H2 • Вода реагирует при нагревании: • с углем, метаном: H2O+C↔CO+H2 • Вода реагирует в присутствии катализатора: • с амидами, эфирами карбоновых кислот • с ацетиленом и другими алкинами • с алкенами • с нитрилами

35. Факты

36. В составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем количество воды в Мировом океане. • При средней глубине в 3,6 км Мировой океан покрывает около 71 % поверхности планеты и содержит 97,6 % известных мировых запасов свободной воды. • Если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, вода покрыла бы всю Землю слоем толщиной 3 км. • Морская вода при обычной её солёности 35 ‰ замерзает при температуре −1,91 °C. • Иногда вода замерзает при положительной температуре. • Вода отражает 5 % солнечных лучей, в то время как снег — около 85 %. Под лёд океана проникает только 2 % солнечного света. • С помощью капель воды из кранов можно создать напряжение до 10 киловольт, опыт называется «Капельница Кельвина». • Существует следующая поговорка с использованием формулы воды — H2O: «Сапоги мои того — пропускают H2O». Вместо сапог в поговорке может участвовать и другая дырявая обувь.

37. Вывод • Вода - главное вещество, содержащееся в живых организмах. Первая среда жизни. Главная отличительная (от других планет) черта Земли. Может оказывать благоприятное или неблагоприятное влияние на живое. Главный биотоп Земли — занимает свыше 70% всей её площади. Поскольку вода неотъемлемая составная часть любых организмов, в ее биотическом круговороте принимают участие все живые организмы. Вода постоянно влияет на обитателей Земли, а те, в свою очередь, на нее. Животные, растения выработали соответствующие адаптации к жизни в водной среде, к воздействию ее многочисленных факторов.

38. Ссылки: • http://ru.wikipedia.org • https://www.google.ru • http://office.microsoft.com • http://dic.academic.ru