Woda

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

kąty pomiędzy wiązaniami w cząsteczce wody

rozkład ładunku dookoła cząsteczki wody - kolor czerwony - cząstkowy ładunek ujemny, kolor niebieski - cząstkowy ładunek dodatni

Woda, czyli tlenek wodoru (wg obecnej nomenklatury IUPAC - oksydan) to związek chemiczny o wzorze H₂O, występujący w warunkach standardowych (pokojowych) w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określamy mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia - lodem. Potocznie często do każdego ze stanów skupienia odnosi się słowo woda.

Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej w przyrodzie wody jest "słona" (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu. W wodzie rozpuszczonych jest też wiele gazów, najwięcej dwutlenku węgla.

Woda jest na Ziemi bardzo rozpowszechniona. Występuje głównie w oceanach, które pokrywają 70.8% jej powierzchni, ale także w rzekach, jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się pod powierzchnią ziemi lub w atmosferze (chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w swojej budowie (hydraty - zawierają tzw. wodę krystalizacyjną). Woda występująca w przyrodzie jest roztworem soli i gazów. Najwięcej soli mineralnych zawiera woda morska i wody mineralne; najmniej woda z opadów atmosferycznych. Wodę o małej zawartości składników mineralnych nazywamy wodą miękką, natomiast zawierającą znaczne ilości soli wapnia i magnezu - wodą twardą.

Jako substancja użytkowa woda może mieć wiele zastosowań. Najważniejsza jest woda pitna, w gospodarstwach domowych jest używana woda do celów sanitarno-bytowych, w rolnictwie zaś do nawadniania pól, a także znaczne ilości wody zużywają zakłady przemysłowe. Woda przemysłowa może służyć jako substancja będącą przekaźnikiem ciepła lub ciepło odbierająca (substancja chłodząca), poza tym jako reagent, rozpuszczalnik itp. Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.

Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej jak i przemysłowej.

[edytuj] Właściwości fizyczne wody

Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0,01°C = 273,16 K
Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,97°C = 373,12 K
Gęstość w temperaturze 3,98°C: 1 kg/l.
Temperatura krytyczna: 374°C = 647,15 K
Ciśnienie krytyczne: 220,6 atm = 22.35 MPa
Ciepło właściwe: 4187 J/(kg*K) = 1 kcal
Masa cząsteczkowa: 18,01524 Da

Cząsteczki wody są nieliniowe, a wiązania H-O są silnie spolaryzowane i stąd woda posiada trwały moment dipolowy - czyli jest silnie polarna. Kąt między wiązaniami tlen-wodór wynosi ok. 105 stopni. W postaci lodu kąt między tymi wiązaniami jest równy ok. 108 stopni.

Woda ulega samoistnej jonizacji zwanej autodysocjacją. Równowagę autodysocjacji wody opisuje tzw. iloczyn jonowy wody, którego wartość w temperaturze 20°C jest równa ok. 10^-7 mol/dm³ (Zobacz skala pH).

[edytuj] Geneza wody na Ziemi

[edytuj] Znaczenie biologiczne

Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych dotąd organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego: np. produktów przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę i uczestniczy w reakcjach hydrolizy. Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda stanowi średnio 60% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej.

[edytuj] Znaczenie kulturowe

W kulturowej symbolice woda jest jednym z żywiołów (czterech w kulturze europejskiej, lub pięciu w tradycji chińskiej) i przeciwstawiana jest ogniowi, powietrzu i ziemi (w Europie) lub ogniowi, metalowi , drewnu i ziemi (w Chinach).

Symbolizuje życie, płodność i oczyszczenie (choć bywa także ukazywana jako siła zła, zwłaszcza w przeciwstawieniu wody czystej i brudnej). Woda jest częstym elementem mitów kosmogonicznych. Bywa też uważana za medium ułatwiające przejście z jednego świata do drugiego (w mitologii starożytnej Grecji Charon przewoził łodzią duszę zmarłego do Hadesu, gdzie pijąc wodę ze źródła Lete zapominała o minionej egzystencji). W wielu religiach zanurzenie w wodzie symbolizuje oczyszczenie i odrodzenie (por. chrzest).

[edytuj] Rozszerzalność temperaturowa

Woda jako jedna z niewielu substancji nie poddaje się zasadzie liniowej rozszerzalności temperaturowej - w zakresie temperatur 0°C - 4°C rozszerza się wraz ze spadkiem temperatury, a zmniejsza objętość wraz ze wzrostem temperatury (anomalna rozszerzalność wody). Zwiększa też objętość podczas krzepnięcia - dlatego lód pływa po powierzchni wody, rozsadza naczynia, niszczy asfalt na drogach itp. Większość znanych człowiekowi substancji zachowuje się odwrotnie.

Woda ma swoje święto - 22 marca.