Формула воды н2о: Вода формула h2o | Бесплатно значок

Анализ показал, что химическая формула вещества – C6h20O5.

В уведомлении должны быть указаны химическая формула вещества и его известные названия.

Возникшая химическая формула снижает температуру вашего тела

h3O – химическая формула воды, льда и пара.

То, что я написал это химическая формула гидроксида натрия.

В твоём желудке кимбап, удон, угорь, куриная ножка, скумбрия – не самая плохая химическая формула.

У него, конечно, есть своя химическая формула… но вам её знать не обязательно.

Обладая диэлектрическими свойствами, он не приводит к возникновению коротких замыканий и выходу из строя оборудования, а его химическая формула не токсична для людей и живых организмов.

Химическая формула – Ce2O3, цвет – золотисто-жёлтый.

Это просто химическая формула.

Какова химическая формула для пропана?

Химическая формула воды – Н-О-Н.

Химическая формула воды – H₂O.

Химическая формула: SiO2.

Да ничего, только химическая формула.

Но там была химическая формула с ноотропной составляющей.

Ты – химическая формула, которую фармацевтический отдел “Мирамаунт-Нагасаки” так блестяще открыл.

Это химическая формула для добычи золота?

Это химическая формула бензола.

Это химическая формула удобрения.

h3O – OVO

Плотность воды изменяется в разных состояниях. Например, такой же объем воды легче твердого вещества, чем жидкости.Вот почему лед плавает по воде. Многие вещества, включая соли, сахара и кислоты, растворяются при погружении в жидкую воду. Это потому, что вода в целом является хорошим растворителем. Вещества, которые не тают в воде, включают масла и жиры. Вода широко распространена во Вселенной. Межзвездные облака богаты водяным паром. Лед присутствует на многих небесных телах, включая Марс и спутники Юпитера и Сатурна. Кометы также в основном состоят из льда. Однако вода в жидком состоянии в изобилии доступна только на Земле.На нашей планете примерно одна тысяча миллиардов тонн воды, что составляет примерно 71% земного шара. Взятые вместе, формы воды на Земле называются гидросферой. 97% гидросферы состоит из жидкой соленой воды морей и океанов. Лед составляет 2%. Только 1% – это пресная вода.

Вода – главный компонент всех известных форм жизни. Около 70% человеческого тела состоит из воды. У других животных, например медуз, содержание воды может превышать 95%. Вода также играет важную роль в человеческих технологиях: каждый год промышленные процессы потребляют огромное количество воды.Перенаселение превратило воду во все более ценный товар. Управление водными ресурсами планеты считается одной из основных задач, стоящих перед человечеством в ближайшие десятилетия.

Тайна, искусство и наука о воде: химический состав воды: структура

Вода – это химическое вещество !?

Формула h30 говорит нам, что одна молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, связанных вместе. Связи, которые удерживают водород и кислород вместе, называются ковалентными связями – они очень прочные.

Давайте посмотрим на изображение молекулы воды: на этом рисунке два атома водорода представлены белыми сферами, а кислород – красной сферой.

На этом втором изображении водород показаны белыми сферами, а oygen – красной сферой. «Палочки», удерживающие водород по отношению к кислороду, представляют собой ковалентные связи.

Молекула воды сохраняет изогнутую форму (угол 107.Фактически 5 градусов) по двум причинам. Во-первых, тетраэдрическое расположение вокруг кислорода и, во-вторых, наличие неподеленных пар электронов на кислороде.

Вы сказали «Тетраэдр» – Что это значит?

Тетраэдр означает «четырехгранный». В химии мы интерпретируем это в нашем воображении. Нарисуйте центральный атом в воображаемом пространстве. Затем поместите атомы, прикрепленные к центральному атому, вокруг него так, чтобы расстояние между ними было максимальным. Расположение, которое вы примете, будет иметь форму правильного тетраэдра.Эта молекулярная форма показана ниже. Он имеет регулярные валентные углы 109,5

ИСТОЧНИК ИЗОБРАЖЕНИЯ: «Химия и жизнь», 4-е издание, Джон У. Хилл, Дороти М. Фейгл и Стюарт Дж. Баум, Macmillan Publishing Company, Нью-Йорк, 1993

Если мы сделаем аналогичное расположение воды, поместив кислород в центр и используя два атома водорода и две неподеленные пары по углам, мы также получим тетраэдрическое расположение. Однако есть одно важное отличие – валентные углы для воды не равны 109.5. Из-за наличия очень отрицательных электронов неподеленной пары два атома водорода сжимаются вместе, поскольку две неподеленные пары пытаются уйти друг от друга как можно дальше. Полученный угол дает воде валентный угол 104,5. Поскольку мы не «видим» электроны, полученный тетраэдр «выглядит» ИЗогнутым!

Это делает воду необычной?

Или посмотрите на это с точки зрения “чистой поляризации”, например:

Какое отношение поляризация имеет к свойствам воды?

Полярность также позволяет воде взаимодействовать с электрическим полем:

И взаимодействовать с другими полярными молекулами – так вещества растворяются в воде.

Химический состав

2

Открытие нетоксичных полупроводников с прямой запрещенной зоной в ближнем инфракрасном диапазоне

Мар.23 февраля 2021 г. – Ученые обнаружили потенциально многообещающий инфракрасный светодиод и инфракрасный детектор. Это соединение, состоящее из кальция, кремния и кислорода, дешево в производстве и нетоксично. Многие из …

Химики используют синергетический эффект галлия

21 января 2021 г. – Химики продемонстрировали ценность «командной работы», успешно используя взаимодействие между двумя атомами галлия в новом соединении, чтобы разделить особенно прочную связь между ними…

Новые продукты с азотом в воздухе

12 августа 2020 г. – Исследователи нашли способ объединить атмосферный азот с бензолом, чтобы получить химическое соединение под названием анилин, которое является предшественником материалов, используемых для производства различных синтетических …

Чеснок из лабораторного стенда

23 августа 2018 г. – Экстракты свежего чеснока содержат множество полезных для здоровья сероорганических соединений, среди которых аджоен является одним из основных компонентов, экстрагируемых маслом.Теперь химики синтезировали аджоен из легкодоступных …

Обнаружено соединение, нацеленное на раковые клетки, лишенные защитного «гена-хранителя» P53

15 августа 2018 г. – Разработано новое химическое соединение, способное разрушать трудноизлечимые раковые клетки, и . ..

Искусственные ферменты взаимодействуют с живыми клетками

26 июля 2018 г. – Природа разработала тысячи ферментов для облегчения многих химических реакций, протекающих внутри организмов для поддержания жизни.Теперь исследователи разработали искусственные ферменты, которые находятся на …

В поисках светового материала будущего

1 мая 2020 г. – Исследователи узнали о многообещающем материале для органических светодиодов (OLED). Вещество обеспечивает высокий световой выход и будет недорогим в производстве в больших масштабах – …

Синтез дикарбоновых кислот и водорода одновременно из диолов

30 июля 2020 г. – Исследователи разрабатывают более безопасный и эффективный способ производства дикарбоновой кислоты.Используя иридиевый катализатор, связанный с бипиридонатным лигандом, исследователи смогли синтезировать дикарбоновые кислоты из …

Пористые материалы проливают свет на очистку окружающей среды

5 июля 2018 г. – Ученые разработали стабильные монокристаллические пористые органические каркасы с водородными связями, которые термически и химически устойчивы, обладают большой площадью поверхности и флуоресцентными свойствами. …

Химия магния перевернула голову

14 мая 2021 г. – Новые открытия произведут революцию во всей химии магния.Исследовательская группа обнаружила магний, который обычно имеет двойной положительный заряд в химических соединениях, в …

Как мы узнаем, что вода действительно h3O?

(Фото Шона Гэллапа / Getty Images)

Как мы узнаем, что вода – это h3O, если мы не можем видеть атомную структуру и как идентифицируются элементы? Первоначально он появился на Quora: , сети обмена знаниями, где на интересные вопросы отвечают люди с уникальным пониманием .

Ответ Мэтта Харбоуи, главного архитектора решений, на Quora:

Большинство атомных свойств было выяснено путем тщательных химических экспериментов и нескольких научных аксиом, восходящих к работам Далтона и Лавуазье. Но эти светила также допускали поразительные ошибки в суждениях. Давайте рассмотрим эти аксиоматические утверждения и то, что мы хотим продемонстрировать:

Аксиома 1: Одинаковые вещи равны друг другу.

Аксиома 2: Материя не создается и не уничтожается.

Теория: Вся материя состоит из смеси неделимых веществ, называемых атомами.

Хотя аксиома 2 больше не верна в субатомной физике, на атомном и химическом уровне это аксиома. Аксиомы – это утверждения фактов, которые сложнее доказать, чем опровергнуть, поэтому, если вы не согласны с тем, что вышеприведенные аксиомы верны, нет смысла говорить об этом дальше, поскольку вы не принимаете основополагающую логику химии.

Было показано, что вода образуется, когда все, что содержит два моль сожженных атомов водорода, при полном сгорании в богатой кислородом среде образует 18 граммов воды.См .: Крот (единица).

Первая таблица относительной атомной массы (атомного веса) была опубликована Джоном Далтоном (1766–1844) в 1805 году на основе системы, в которой относительная атомная масса водорода была определена как 1. Эти относительные атомные массы были основаны на стехиометрические пропорции химических реакций и соединений, факт, который в значительной степени способствовал их принятию: химику не нужно было подписываться под атомной теорией (недоказанная гипотеза в то время), чтобы использовать таблицы на практике.Это привело бы к некоторой путанице между атомными массами (продвигаемой сторонниками атомной теории) и эквивалентными весами (продвигаемыми ее противниками и которые иногда отличались от относительных атомных масс на целочисленный коэффициент), которая сохранялась на протяжении большей части девятнадцатого века.

Вот проблема: твердые вещества относительно легко взвешиваются, но при правильных условиях вода, кислород, углекислый газ и водород являются газами, и их не так легко взвесить. Более того, все они имеют разную плотность при разных температурах, поэтому объем – плохой показатель для атомов – он не зависит от количества молекул и не является коллигативным свойством. Что еще хуже, любой эксперимент будет подвержен экспериментальной ошибке, поэтому любые отношения, которые немного отклоняются – скажем, отношение 15 атомов водорода к 8 атомам кислорода, измеренное экспериментом из-за диффузии водорода через контейнер, который вы пытаетесь удерживать его – образует очень сложную структуру для воды, что до смешного неверно.

Вы могли заметить, что, хотя моль чаще всего ассоциируется с водородом, все вычисления атомного веса в настоящее время производятся относительно углерода.Для этого есть очень веская причина; углерод не димеризуется или полимеризуется легко или «необратимо», поэтому углерод – это и атом, и молекула, и ради того, чтобы «с чего-то начать», углерод имеет массу 12 граммов на моль. Он сгорает, часто полностью, в атмосфере, содержащей кислород, что также является удобной отправной точкой, поскольку кислород легко образует соединения с большинством атомных элементов. Фактически:

Йенс Якоб Берцелиус (1779–1848) сыграл важную роль в определении относительных атомных масс с постоянно возрастающей точностью. Он также был первым химиком, который использовал кислород в качестве стандарта, к которому относились другие массы. Кислород является полезным стандартом, поскольку, в отличие от водорода, он образует соединения с большинством других элементов, особенно с металлами. Однако он решил зафиксировать атомную массу кислорода равной 100, но это нововведение не прижилось.

Помните, прежде чем у вас появилась теория атомов, существенным открытием было то, что существует большое количество неделимых соотношений между обеими сторонами реакций, которые должны завершиться.Полностью сожгите углерод в кислороде, и образуется углекислый газ. Взвесьте мелкодисперсное чистое железо, дайте ему полностью заржаветь, и вес ржавчины увеличится на ровную долю кислорода. Вес ржавчины увеличивается за счет рациональной доли кислорода, так что 102 г железа всегда увеличивается до 160 г ржавчины. Кроме того, используя углерод (древесный уголь), вы можете обратить реакцию вспять и снова образовать металлическое железо.

Природные минералы железа представляют собой смеси железа и нежелательных примесей или пустой породы.Эти примеси обычно удаляются путем «шлакования» в процессе плавки.

Шлак был удален ликвацией, то есть твердая пустая порода была преобразована в жидкий шлак. Следовательно, процесс плавки должен осуществляться при температуре или выше температуры, при которой шлак является достаточно текучим, чтобы его можно было удалить из руды.

Плавка может проводиться в печах различных типов, и условия внутри печи могут отличаться, что влияет на морфологию, химический состав и микроструктуру шлака.Возьмем, к примеру, шаровую печь и доменную печь – два распространенных метода плавки чугуна. В процессе цветения было получено твердое состояние железа. Это связано с тем, что процесс вспенивания проводился при температуре выше, чем температура, при которой чистый оксид железа может быть восстановлен до металлического железа, но ниже температуры плавления металлического железа; следовательно, был получен твердый металлический железо. Доменные печи использовались для производства жидкого чугуна.

Ни одна экспериментальная реакция не «доказывает» атомы, как и все эксперименты.Но после измерения, преобразования, окисления, восстановления и преобразования целого ряда металлов друг в друга с использованием всевозможных очищенных веществ, вы начинаете выравнивать различные соотношения. Даже несмотря на то, что любой один эксперимент дал бы слегка ошибочные результаты, объединение нескольких экспериментов и выполнение множества разных, которые были подвержены различным видам ошибок, помогли устранить слабые места любого данного отношения.

Таким образом, химия в огромном долгу перед алхимией. Несмотря на странные и часто иррациональные причины превращения неблагородных металлов, таких как железо или свинец, в золото, алхимики состряпали сокровищницу возможных химических реакций: сложите эти два вместе и сделайте это, и вуаля! Отчасти как продукт разнообразного собрания алхимии, химия сегодня часто преподается в стиле поваренной книги с бестиарием имен изобретателей. Но в конце концов, эти отношения стало легче выразить в виде матрицы атомных (то есть по одному) неделимых и неразрушимых элементарных объектов, и началась современная химическая практика.

Для получения дополнительной информации посмотрите мою статью здесь: Все ли атомы являются элементами?

Этот вопрос изначально появился на Quora. Задайте вопрос, получите отличный ответ. Учитесь у экспертов и получайте доступ к инсайдерским знаниям. Вы можете подписаться на Quora в Twitter, Facebook и Google+. Дополнительные вопросы:

Ученые открыли новый способ получения воды

На знакомой школьной демонстрации химии инструктор сначала использует электричество для разделения жидкой воды на составляющие газы, водород и кислород.Затем, комбинируя два газа и зажигая их искрой, инструктор с громким хлопком превращает газы обратно в воду.

Ученые из Университета Иллинойса открыли новый способ получения воды, причем без хлопка. Они не только могут производить воду из маловероятных исходных материалов, таких как спирты, их работа также может привести к созданию лучших катализаторов и менее дорогих топливных элементов.

«Мы обнаружили, что нетрадиционные гидриды металлов можно использовать для химического процесса, называемого восстановлением кислорода, который является неотъемлемой частью процесса производства воды», – сказал Захария Хайден, докторант и ведущий автор статьи, принятой для публикации в Журнал Американского химического общества .

Молекула воды (официально известная как монооксид дигидрогена) состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Но нельзя просто взять два атома водорода и наклеить их на атом кислорода.Фактическая реакция образования воды немного сложнее: 2h3 + O2 = 2h3O + Energy.

На английском языке уравнение гласит: Чтобы получить две молекулы воды (h3O), две молекулы двухатомного водорода (h3) должны быть объединены с одной молекулой двухатомного кислорода (O2). Энергия будет высвобождена в процессе.

«Эта реакция (2h3 + O2 = 2h3O + Energy) известна уже два столетия, но до сих пор никто не заставлял ее работать в гомогенном растворе», – сказал Томас Раухфус, член правления I.профессор химии и автор статьи.

Хорошо известная реакция также описывает то, что происходит внутри водородного топливного элемента.

В типичном топливном элементе двухатомный газообразный водород входит с одной стороны элемента, а двухатомный кислород – с другой стороны. Молекулы водорода теряют свои электроны и становятся положительно заряженными в результате процесса, называемого окислением, в то время как молекулы кислорода получают четыре электрона и становятся отрицательно заряженными в результате процесса, называемого восстановлением.Отрицательно заряженные ионы кислорода объединяются с положительно заряженными ионами водорода, образуя воду и выделяя электрическую энергию.

«Трудная сторона» топливного элемента – это реакция восстановления кислорода, а не реакция окисления водорода, – сказал Раухфусс. «Однако мы обнаружили, что новые катализаторы восстановления кислорода могут также привести к новым химическим средствам окисления водорода».

Раухфус и Хайден недавно исследовали относительно новое поколение катализаторов гидрирования с переносом для использования в качестве нетрадиционных гидридов металлов для восстановления кислорода.

В своей статье JACS исследователи сосредотачиваются исключительно на окислительной способности катализаторов гидрогенизации переноса на основе иридия в гомогенном неводном растворе. Они обнаружили, что комплекс иридия действует как на окисление спиртов, так и на восстановление кислорода.

«Большинство соединений реагируют либо с водородом, либо с кислородом, но этот катализатор реагирует с обоими», – сказал Хайден. «Он реагирует с водородом с образованием гидрида, а затем реагирует с кислородом с образованием воды; и делает это в гомогенном неводном растворителе.”

Новые катализаторы могут привести в конечном итоге к разработке более эффективных водородных топливных элементов, что существенно снизит их стоимость, сказал Хайден.

Источник: Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн.

Ссылка : Ученые открыли новый способ получения воды (31 октября 2007 г.) получено 5 июня 2021 г. с https: // физ.org / news / 2007-10-science.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Знания о воде – BWT

Кто открыл воду?

Химик Генри Кавендиш (1731 – 1810) открыл состав воды, когда он экспериментировал с водородом и кислородом и смешал эти элементы вместе, чтобы создать взрыв (кислородно-водородный эффект).В 1811 году итальянский врач Амедео Авогадро наконец нашел формулу h3O для воды.

Хотя вода имеет простую молекулярную структуру, тем не менее, она обладает уникальными физическими свойствами. Это единственный элемент, который существует на нашей планете в твердом, жидком и газообразном агрегатном состоянии. Именно эти особые свойства делают воду такой завораживающей и важной для всех существ. Вода в 775 раз превышает плотность воздуха. Этот факт вызывает эффект «плавучести», который позволяет нам – и большинству млекопитающих – плавать.

Многие вещества расширяются при нагревании и в то же время уменьшают свою плотность; наоборот, они увеличивают свою плотность при охлаждении. Когда жидкость охлаждается, более холодная часть опускается на дно. В процессе замерзания воды все наоборот. Вода достигает максимальной плотности при 4 градусах Цельсия, что составляет ровно 0,999973 кг / л. Лед весит 0,91 кг / л – поэтому айсберги плавают. Это также объясняет, почему бутылки с замороженной водой взрываются и почему рыба может выжить в замерзшем озере.Они живут на дне, где вода наиболее тяжелая, так как температура там примерно 4 градуса по Цельсию.

Вода – очень плохой проводник тепла. Это свойство имеет огромное значение для глобального климата. Вода может накапливать много тепла, которое затем снова выделяется в холодное время года. Однако в теплое время года он предотвращает чрезмерное нагревание. Таким образом, вода смягчает разницу температур.

При испарении одного кубического сантиметра воды (при прибл.100 градусов Цельсия), его объем расширяется до 1243 кубических сантиметров (давление пара) – процесс, который лег в основу конструкции паровой машины; эта машина в конечном итоге привела к промышленной революции.

Физические и химические свойства воды делают ее универсальным растворителем и транспортным средством, которое интегрировано во все природные циклы, как микро-, так и макроскопические. Например, без воды не было бы циркуляции азота или фосфора – обоих основных элементов в биосфере – поскольку нет возможности для переноса соответствующих ионов.

Вода может растворять соли и кормить ими растения в растворенном виде. Затем растения используют эти ионы в качестве питательных веществ и выделяют в атмосферу воду, в которой они не нуждаются для метаболизма азота. Этот малый круговорот воды так же важен, как и большой – без него и, следовательно, без воды не было бы жизни.

Молекула воды

Вода представляет собой химическое соединение и полярную молекулу, которая является жидкостью. при стандартной температуре и давлении.Он имеет химическое формула H ₂ O, означающая, что одна молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Воды встречается почти повсюду на земле и требуется всем известная жизнь. Около 70% поверхности Земли покрыто вода. Вода, как известно, существует в форме льда на нескольких других тела в солнечной системе и за ее пределами, и доказательство того, что оно существует (или существовали) в жидкой форме где-либо, кроме Земли, быть убедительным доказательством внеземной жизни.

Общие

Вода в твердом состоянии называется льдом; газообразное состояние известно как водяной пар (или пар). В единицы температуры (ранее градус Цельсия, а теперь Кельвина) определяются в терминах тройной точки вода, 273,16 К (0,01 ° С) и 611,2 Па, температура и давление, при котором сосуществуют твердая, жидкая и газообразная вода. в равновесии.Вода проявляет очень странное поведение, включая образование таких состояний, как стекловидный лед, некристаллическое (стеклообразное) твердое состояние воды.

При температурах выше 647 К и давлениях выше 22,064 МПа, совокупность молекул воды предполагает сверхкритическое состояние , при котором жидко-подобные кластеры плавают в пределах парообразная фаза.

Путь жидкости для воды является мерой количества жидкости. вода в столбе воздуха.

Диполярная природа молекулы воды

Важной особенностью молекулы воды является ее полярная природа. В молекула воды образует угол с атомами водорода на кончики и кислород в макушке. Поскольку кислород имеет более высокое электроотрицательность, чем у водорода, сторона молекулы с атомом кислорода имеет частичный отрицательный заряд. Молекула с такой разностью зарядов называется диполем.Заряд различия заставляют молекулы воды притягиваться к каждому другие (относительно положительные области, привлекающие относительно отрицательные области) и другим полярным молекулам. Это притяжение известно как водород. склеивание.

водородная связь между двумя молекулами воды

Это относительно слабое (по сравнению с ковалентными связями внутри молекула воды) притяжение приводит к физическому такие свойства, как относительно высокая температура кипения, потому что необходимо много тепловой энергии, чтобы расщепить водород связи между молекулами.Например, сера – это элемент ниже кислорода в периодической таблице и его эквивалентное соединение, сероводород (H ₂ S) не содержит водорода связей, и хотя его молекулярная масса в два раза больше, чем у воды, это газ при комнатной температуре. Дополнительная связь между молекулы воды также придают жидкой воде большую удельную теплоемкость.

Водородная связь также придает молекулам воды необычное поведение при замерзании.Как и большинство других материалов, жидкость с понижением температуры уплотняется. Однако в отличие от большинство других материалов при охлаждении почти до точки замерзания наличие водородных связей означает, что молекулы, поскольку они перестраиваются, чтобы минимизировать свою энергию, образуют структуру это на самом деле имеет более низкую плотность: следовательно, твердая форма, лед, будет плавать в воде. Другими словами, вода расширяется как он замерзает (большинство других материалов сжимаются при затвердевании).Жидкая вода достигает максимальной плотности при температуре 4 ° С. Это имеет интересное последствие для жизни в воде. зимой. Вода, охлажденная на поверхности, становится более плотной и раковины, образуя конвекционные потоки, которые охлаждают всю воду тела, но когда температура воды в озере достигает 4 ° C, вода на поверхности по мере дальнейшего охлаждения становится на менее плотной и остается поверхностным слоем, который в конечном итоге образует лед.Поскольку нисходящая конвекция холоднее вода блокируется изменением плотности, любое большое тело вода, замерзшая зимой, будет иметь большую часть воды жидкость при 4 ° C под ледяной поверхностью, позволяя рыбе выживать. Это один из основных примеров тонко настроенного физические свойства, поддерживающие жизнь на Земле, которая используется как аргумент в пользу антропного принципа.

Другой Следствием этого является то, что лед тает, если приложить достаточное давление.

Выше показано сравнение бок о бок шириной 10 ангстрем. Это ясно показывает, что лед занимает больше места из-за водородной связи, которая возникает при изменении состояния с жидкого на твердое. Во льду Ih каждая вода образует четыре водородные связи с расстоянием O — O 2,76 ангстрем до ближайшего кислородного соседа. Из-за упорядоченной структуры льда в данном пространстве объема меньше h30 молекул.

Вода в качестве растворителя

Вода также является хорошим растворителем благодаря своей полярности. Растворитель свойства воды жизненно важны в биологии, потому что многие биохимические реакции происходят только в водных растворах (например, реакции в цитоплазме и крови). Кроме того, вода используется для транспортировки биологических молекул.

Когда ионное или полярное соединение попадает в воду, оно окружается молекулами воды.Относительно небольшой размер молекул воды обычно позволяет много молекул воды, чтобы окружить одну молекулу растворенного вещества . Частично отрицательные диполи воды притягиваются к положительно заряженным компонентам растворенное вещество, и наоборот для положительных диполей.

Как правило, ионные и полярные вещества, такие как кислоты, спирты, и соли легко растворимы в воде, а неполярные вещества например жиры и масла нет.Неполярные молекулы остаются вместе в воде, потому что она энергетически более благоприятна для молекулы воды к водородной связи друг с другом, чем участвовать во взаимодействиях Ван-дер-Ваальса с неполярными молекулами.

Примером ионного растворенного вещества является поваренная соль; натрий хлорид NaCl разделяется на катионы Na ⁺ и Cl ^{– анионы} , каждый из которых окружен молекулами воды.Затем ионы легко уносятся от своих кристаллических решетка в раствор. Пример неионного растворенного вещества: столовый сахар. Водородная связь диполей воды с диполями области молекулы сахара и позволяют переносить прочь в раствор.

Сплоченность и поверхностное натяжение

Прочные водородные связи придают воде высокую когезионную способность и, следовательно, поверхностное натяжение.Это очевидно, когда небольшое количество воды попадает на нерастворимую поверхность и вода остается вместе как капли. Эта особенность важна когда вода проходит через ксилему вверх по стеблям растений; сильные межмолекулярные притяжения удерживают толщу воды вместе, и предотвратить напряжение, вызванное транспирацией. Другие жидкости с более низким поверхностным натяжением будут иметь более высокое склонность к “разрыву”, образованию вакуумных или воздушных карманов и рендерингу сосуд ксилемы не работает.

Электропроводность

Чистая вода – хороший изолятор (плохой проводник), это означает, что он плохо проводит электричество. Так как вода является таким хорошим растворителем, однако часто в ней есть растворенное в нем растворенное вещество, чаще всего соль. Если в воде есть такие примеси, то он может намного лучше проводить электричество, поскольку примеси, такие как соль, содержат свободные ионы в водной раствор, по которому может течь электрический ток.

Электролиз

Воду можно разделить на составные элементы, водород. и кислород, пропуская через него ток. Этот процесс называется электролизный . Молекулы воды естественно диссоциировать на ионы H ⁺ и OH ^– , которые притягиваются к катоду и аноду соответственно. На катоде два иона H ⁺ захватывают электроны. и образуют газ H ₂ .На аноде четыре иона OH ^– объединяются и выделяют газ O ₂ , молекулярную воду, и четыре электрона. Газы подняли пузырьки на поверхность, где их можно собрать.

Реакционная способность

По химическому составу вода амфотерна: может действовать как кислота. или база. Иногда используется термин гидроксиковая кислота . используется, когда вода действует как кислота в химической реакции.При pH 7 (нейтральный) концентрация гидроксид-ионов (OH ^–) совпадает с таковой гидроксония (H ₃ O ⁺ ) или ионы водорода (H ⁺ ) ионы. Если равновесие нарушается, раствор становится кислым (более высокая концентрация ионов гидроксония) или основного (более высокая концентрация гидроксида ионы).

Вода может действовать как кислота. или основание в реакциях.Согласно системе Бренстеда-Лоури, кислота определяется как разновидность, которая отдает протон (ион H +) в реакции, и основание как единое целое который получает протон. При реакции с более сильной кислотой вода действует как основание; при взаимодействии с более слабой кислотой действует как кислота. Например, он получает ион H + из HCl в равновесии:

HCl + H ₂ O —> H ₃ O ⁺ + Cl ^–

Здесь вода действует как основание, получая ион H +.Кислота отдает ион H +, и вода тоже может это делать, например, в реакции с аммиаком, Nh4:

NH ₃ + H ₂ O —> NH ₄ ⁺ + OH ^–

pH на практике

В Теоретически чистая вода имеет pH 7. На практике чистую воду очень трудно производить. Вода, оставленная на воздухе в течение любого периода времени, быстро растворяется. углекислый газ, образующий раствор угольной кислоты с предельным значением pH ~ 5.7 (ссылка: Kendall, J. (1916), Journal of the American Chemical Society 38 (11): 2460-2466).

Очищение вода

Очищенная вода необходима для многих промышленных применений, а также по расходу. Людям нужна вода, которая не содержать слишком много соли или других примесей. Общие примеси включают химические вещества или вредные бактерии.Некоторые растворенные вещества приемлемо и даже желательно для улучшения ощущаемого вкуса. Вода, пригодная для питья, называется питьевой. вода .

Шесть популярных методов вода очищающая:

1. Фильтрация : вода проходит через сито, улавливающее мелкие частицы. Чем плотнее размер ячейки сита, тем меньше должны быть частицы, чтобы пройти через.Фильтрации недостаточно, чтобы полностью очищать воду, но часто это необходимый первый шаг, поскольку такие частицы могут мешать более тщательному методы очистки.
2. Кипячение : Вода нагревается до кипения. точка достаточно длинная, чтобы инактивировать или убить микроорганизмы которые обычно живут в воде комнатной температуры. В областях где вода «жесткая» (содержит растворенный кальций соли), при кипячении разлагается бикарбонат-ион, в результате чего в некоторой части (но не во всем) осаждаемого растворенного кальция в виде карбоната кальция.Это так называемый «мех», который накапливается на элементах чайника и т. д. в жесткой воде области. За исключением кальция кипячение не дает удалить растворенные вещества с более высокой температурой кипения, чем вода, и фактически увеличивает их концентрацию (из-за воды теряется как пар)
3. Угольный фильтрующий : Уголь, форма углерода с большой площадью поверхности из-за его режима препарат, адсорбирует многие соединения, в том числе некоторые токсичные соединения.Вода пропускается через активированный уголь удалить такие загрязнения. Этот метод чаще всего используется в бытовых фильтрах для воды и аквариумах. Семья фильтры для питьевой воды иногда также содержат серебро, следовые количества ионов серебра, обладающих бактерицидным действием.
4. Дистилляция : Дистилляция включает кипячение вода для производства водяного пара. Тогда водяной пар поднимается на охлаждаемую поверхность, где может снова конденсироваться в жидкость и собираться.Потому что растворенные вещества не обычно испаряются, они остаются в кипящем растворе. Даже дистилляция не очищает воду полностью, потому что загрязняющих веществ с аналогичными точками кипения и капель неиспарившейся жидкости, переносимой паром. Тем не мение, Чистая вода 99,9% может быть получена путем дистилляции.
5. Обратный осмос : Механическое давление применяется к нечистому раствору, чтобы протолкнуть чистую воду полупроницаемая мембрана.Срок обратного осмоса , потому что нормальный осмос приведет к перемещению чистой воды в другом направлении, чтобы разбавить примеси. Обеспечить регресс осмос теоретически является наиболее тщательным методом крупномасштабного возможна очистка воды, но идеально полупроницаемая мембраны сложно создать. на бирже хроматография : В этом случае вода пропускается через заряженную колонку смолы, имеющую боковые цепи, которые улавливают ионы кальция, магния и других тяжелых металлов.В во многих лабораториях этот метод очистки заменил дистилляции, так как она обеспечивает большой объем очень чистого поливать быстрее и с меньшим потреблением энергии, чем другие процессы. Очищенная таким образом вода называется деионизированной . вода .

Пустая трата воды

Расточительная вода – это злоупотребление водой, т.е. используя его без надобности.Пример – использование воды, особенно вода, очищенная до безопасных для человека стандартов питья, в ненужном орошении. Также в домах вода может быть потрачено впустую, если унитаз смывается без надобности или бак утечки. Загрязнение воды может быть самым большим разовое злоупотребление водой. В той мере, в какой загрязняющее вещество ограничивает другие способы использования воды, она становится пустой тратой ресурса, независимо от выгод для загрязнителя.

Мифология

Вода – один из четырех классических элементов наряду с огонь, земля и воздух, и считался илем, или основным материал вселенной. Вода считалась холодной и влажной. В теории четырех телесных жидкостей вода ассоциировалась с мокротой. Вода также была одним из пяти элементов в Китайский даосизм наряду с землей, огнем, деревом и металлом.

Вода права и развитие

Доклад ЮНЕСКО о мировом развитии водных ресурсов (WWDR, ​​2003 г.) из его Программа оценки водных ресурсов мира указывает, что в следующие 20 лет мир столкнется с беспрецедентной нехваткой питьевой воды. Количество воды, доступной каждому прогнозируется снижение на 30%. Причины – заражение, глобальное потепление и политические проблемы.Более 2,2 миллиона люди умерли в 2000 году от болезней, связанных с употреблением загрязненной воды. В 2004 году британская благотворительная организация WaterAid сообщил, что каждые 15 секунд умирает ребенок из-за легкого предотвратимые болезни, связанные с водой. большие глобальные диспропорции в необработанном объеме доступных вода: от 10 м3 на человека в год в Кувейте до 812,121 м³ во Французской Гвиане.Однако более богатые страны, такие как Кувейт легче справляется с низкой доступностью воды. в Водное право США разделено на две правовые доктрины: прибрежные права на воду, используемые в восточной и южной штаты, где есть изобилие воды и присвоение доктрина (или доктрина Колорадо), используемая в засушливых западных состояния.