Какие свойства имеет вода в твердом состоянии, жидком и газообразном

Какие свойства имеет вода в твердом состоянии

Мы живем на планете, которая находится во власти воды. Больше 70% поверхности Земли покрыты этой простой молекулой. Ученые оценивают, что гидросфера содержит приблизительно 1.36 миллиарда кубических километров этого вещества, главным образом в форме жидкости (воды), которая занимает топографические депрессии на Земле. Вторая наиболее распространенная форма молекулы воды на нашей планете — лед. Если бы лед всей нашей планеты растаял, то уровень моря повысился бы приблизительно на 70 метров.

Какие свойства имеет вода в жидком состоянии

ез водной формы, вероятно, никогда не развивалась бы жизнь на нашей планете.

У воды очень простое строение атома. Структура состоит из двух водородных атомов, соединенных с одним атомом кислорода. Природа строения атома воды заставляет свои молекулы иметь уникальные электрохимические свойства. У водородной стороны молекулы воды есть небольшой положительный заряд (см. рисунок)

какие свойства имеет вода в жидком состоянии, какие свойства имеет вода в твердом состоянии
Отрицательный заряд существует с другой стороны молекулы. Эта молекулярная полярность заставляет воду быть сильным растворителем и отвечает за её сильное поверхностное натяжение.

Когда молекула воды делает физический фазовый переход, ее молекулы устраиваются в отчетливо различные образцы.

Молекулярная договоренность, взятая льдом (твердая форма молекулы воды), приводит к увеличению объема и уменьшению в плотности. Расширение молекулы воды при замораживании позволяет льду плавать поверх жидкой воды.
У воды есть несколько других уникальных физических свойств:

  • У воды высокая энергоёмкость, она может поглотить большое количество тепла, прежде чем сама начнёт становиться горячей. Это также означает, что вода медленно выпускает тепловую энергию, когда ситуация заставляет её охлаждаться. Высокая энергоёмкость воды допускает замедление перепадов температур климата Земли и помогает организмам  эффективнее регулировать свою температуру тела.
  • У воды в чистом состоянии нейтральный pH фактор. В результате, чистая вода не кислая и не основная. Вода изменяет свой pH фактор, когда вещества растворены в ней. У дождя есть естественно кислый pH фактор приблизительно 5.6, потому что он содержит углекислый газ и двуокись серы.
  • Водные басейны нагреваются более легко, чем какая-либо жидкость (кроме ртути). Этот факт заставляет большие тела жидкой воды (как озера и океаны) иметь по существу однородный вертикальный температурный профиль.
  • Молекулы воды существуют в жидкой форме по важному диапазону температуры от 0 — 100 ° Цельсия. Этот диапазон позволяет молекулам воды существовать как жидкости в большинстве мест нашей планеты.
  • Вода — универсальный растворитель. Она в состоянии расторгнуть большое количество различных химических соединений. Эта опция позволяет воде нести растворяющие питательные вещества в потоке грунтовой воды и живых организмах.
  • Вода клейкая и упругая — имеет тенденцию соединяться (скапливаться) в низинах, а не распространяться по поверхности земли как тонкая пленка. Вода придерживается вертикальных структур несмотря на нисходящее напряжение силы тяжести.
  • Высокое поверхностное натяжение воды допускает формирование водных капелек и волн, позволяет растениям перемещать воду от корней до листьев и способствует движению крови через крошечные сосуды тела.

Молекулы воды — единственное вещество на Земле, которые существуют во всех трех физических состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Вода включает на планете крупный обмен тепла.

Эта особенность играет важную роль в перераспределении тепловой энергии в атмосфере Земли. С точки зрения высокой температуры, передаваемой в атмосферу, приблизительно, 3/4’s этого процесса достигнуто испарением и уплотнением воды.

Замораживание молекул воды заставляет их массу занимать больший объем. Водные замораживания быстро добавляют ( 9% ) объем.

У пресной воды максимальная плотность в пределах 4 ° Цельсия. Вода — единственное вещество на этой планете, чья максимальная плотность её массы не происходит в твёрдой фазе.