Фізико-хімічні властивості води

Вода в природі. Вода — сама розповсюджена на Землі хімічна сполука. Майже 2/3 поверхні земної кулі покрито водою: це океани, моря, озера, річки. Багато води знаходиться у газоподібному стані (у вигляді пари) в атмосфері, а також у вигляді лъоду та снігу на вершинах гір. Вода знаходиться не лише на поверхні Землі, але і в її надрах, промочуючи грунт і різні гірські породи, з яких утворюються водні джерела.

Природна вода ніколи не буває абсолютно чистою. Більш менш чистою буває дощова вода, звичайно, якщо вона скраплюється у чистій атмосфері. Відносно чиста, вода з айсбергів. Так звана прісна вода, яку люди пьють і використовують для приготування страв, прання то-що, утримує від 0,01 до 0,05 % мінеральних речовин, як правило, у вигляді солей. Морська вода може вміщувати до 4 % розчинених солей. Самим солоним морем є Середземне море: воно утримує 3,9 % розчинених солей. Чорне море утримує 1,8 % солей. Менше всього солей у Балтійському морі — 0,5 %. Таким чином, вода моря —: розчин. I це треба враховувати при її використанні.

Вода, яка вміщує значну кількість солей магнію, та кальцію та двовалентного заліза називається твердою водою, на відміну від дощової, яку приймають за так звану м'яку воду. Тверда вода дає мало піни з милом, в ній погано розварюються м'ясо і овочі. При використанні твердої води у парових котлах, при кип’ятінні на стінках котла утворюється накип, який може бути причиною розриву котла.

Природна вода крім солей може утримувати різні механічні домішки, спори, пилок, мікроби, тощо. Тому воду, яку використовуютъ для пиття треба звільнювати як від механічних домішок, так і інших агентів.

Абсолютно чисту воду, як хімічний реагент, одержують шляхом дистиляції або фільтруванням через спеціальні фільтри, які затримують не тілъки механічні домішки, катіони і аніони солей, але і мікроорганізми і інші шкідливі для людини агенти.

Фізичні властивості води. Хімічно чиста вода — це безбарвна прозора рідина при температурі від 0 до 100 °С, яка не має запаху, і смаку. Вода має найбільшу густину при температурі + 4 °С. Як нижче, так і вище цієї температури вода має меншу густину. Для інших рідин чим менша температура, тим густіша рідина, та для води це не характерно. Таке явище називають аномалією води. Між іншим, ця аномалія має велике біологічне значення. Завдяки аномалії води глибокі водоймища не промерзають зимою до дна і життя в них зберігається.

Не менше значення для природи має і друга аномалія води — із всіх твердих і рідких сполук вода має найбілыпу тепловмістність. Тому в зимовий період вона дуже повільно охолоджується, а літом, навпаки, дуже повільно нагрівається, виступаючи, таким чином, як би регулятором температури на земній кулі.

Масові співвідношення у молекулі води виражаються слідуючими числами: 11,19 % водню і 88,81 % кисню. Звідкіля найпростіша хімічна брутто-формула води буде Н₂О. Визначення відносної молекулярної маси води по густині її пари при високих температурах дає величину, яка дорівнює 18. Однак при наближенні температури до точки кипіння води густина пари декілька збілышується; і молекулярна маса буде чуть більшою за 18. Молекулярна маса рідкої води, яку визначають шляхом її розчинення у відповідних розчинах криоскопічним методом теж виявляється трішки більшою 18. На підставі цього можна зробити висновок, що рідка вода поряд з простими молекулами Н₂О в рівновазі з ними містить більш складні частинки, склад яких можна виразити брутто-формулою (Н₂О)_х. Наявнісгь серед простих молекул більш складних, визвана процесом переходу церших у другі без зміни хімічної природи речовини, названим асоціацією молекул.

Асоціація молекул обумовлена їх полярністю, внаслідок якої молекули притягуються одна до одної різними полюсами, утворюючи подвоєні, потроєні і так далі молекули.

Утворення асоціатів у масі води можна пояснити і виникненням водневих зв'язків між однойменними молекулами води.

Вода випаровується при будь-якій температурі. Перетворення води у пару супроводжується поглинанням великої кількості теплоти. Так щоб перетворити один моль води при температурі 100 °С на пару тієї ж темпе-ратури потрібно витратити 28,1 кДж. При оборотному перетворенні пари в рідину виділяється така ж кілъкість теплоти.