Лекція №1

Вода, склад її молекули, поширеність у природі, фізичні властивості

   Вода – складна речовина, молекула якої містить один атом Оксигену, сполучений із двома атомами Гідрогену (Н₂О). Ці атоми в молекулі води поєднані хімічними зв’язками (валентностями: атом Гідрогену – одновалентний, атом Оксигену – двовалентний),

кут між якими становить 104,5^о (хімічні зв’язки вивчатимуться у 8 класі). Тобто молекула води кутова. На масштабній моделі молекули води (малюнок) видно, що атом Оксигену більший за розміром від кожного з атомів Гідрогену. Між молекулами води виникають додаткові міжмолекулярні зв’язки, які додатково скріпляють ці молекули.

У фізиці таке явище називають поверхневим натягом, який ви можете спостерігати, наливаючи до верху воду в склянку. Із крану або під час дощу вода стікає у вигляді краплин, що теж зумовлено явищем поверхневого натягу. Це явище пояснює здатність деяких комах бігати по поверхні водойм (наприклад, водомірок).

 

Вода – одна з найпоширеніших речовин на планети Земля. Світовий океан вкриває понад   її поверхні. Від загального об’єму гідросфери вода становить 2,5-3%. У морях і океанах, сніговому покрові Арктики і Антарктиди води міститься найбільше – майже 97%.

пари води

Найменший вміст води в атмосфері (пара, туман, хмари) – 0,02%, де вона перебуває в трьох агрегатних станах залежно від температури: газуватому(пари води), рідкому, твердому (лід).

вода

лід

У Світовому океані вода знаходиться у вільному стані – у вигляді молекул. Але вона також може перебувати у зв’язаному стані, наприклад входити до складу багатьох гірських порід, усіх тваринних і рослинних організмів. Вода становить близько 60% маси тваринних організмів, до 80% маси риб, у деяких рослинах вміст води може складати до 90% від їхньої маси. У природі чиста вода відсутня, вона містить розчинені в ній гази, різноманітні солі, що надають їй смаку.

   Фізичні властивості. Чиста (дистильована, без розчинених газів і солей) вода за звичайних умов безбарвна прозора рідина (у товстих шарах блакитнувата) без запаху та смаку. Густина води 1г/см³  при t = 4^оС. За t = 0^оС вода перетворюється на лід, при t = 100^оС і нормальному атмосферному тиску – на водяну пару. Вода має високу теплоємкість (активно вбирає теплоту з навколишнього середовища) і малу теплопровідність (погано відає теплоту в навколишнє середовище), на проводить електричного струму. Лід має густину, меншу за густину води (0,917 г/см³). Така властивість зумовлена тим, що між молекулами води у твердому стані виникають порожнини, тому крига у холодну пору року плаває на поверхні річок і озер і дає можливість мешканцям річок і озер зимувати на їх дні. Такою властивістю льоду можна пояснити те, що скляна пляшка з водою, виставлена на мороз, трісне, оскільки за рахунок утворення між молекулами води в льоду порожнин об’єм речовин стає більшим. У разі перетворення льоду на рідину молекули ущільнюються, і об’єм речовини стає меншим.