Термические свойства воды

Лекция № 2. Основные особенности воды как среды обитания

Вода́ (оксид водорода) — химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме), запаха и вкуса (при нормальных условиях). Химическая формула: Н ₂ O. В твёрдом состоянии называется льдом или снегом, а в газообразном — водяным паром. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, лёд).

Вода как физико-химическое тело оказывает непрерывное влияние на жизнь гидробионтов. Вода предоставляет организмам опору, приносит им пищу, кислород, уносит продукты метаболизма, переносит половые продукты. Благодаря подвижности воды в гидросфере возможно существование прикрепленных форм животных, которых нет на суше, и осуществляет пассивное расселение гидробионтов. Поэтому физико-химические свойства воды представляют собой один из важнейших факторов абиотической среды для обитателей пелагиали и бентали.

Химические свойства и строение воды: Молекула простой или легкой воды состоит из двух атомов водорода (протия) и одного атома кислорода.

· По изотопам молекулы:

o Лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной)

o Тяжёлая вода (дейтериевая)

o Сверхтяжёлая вода (тритиевая)

Среди населения бытует миф о том, что при длительном кипячении природной воды концентрация тяжёлой воды в ней повышается, что якобы может вредно сказаться на здоровье. В действительности же реальное повышение концентрации тяжёлой воды при кипячении ничтожно (менее процента) и к тому же, как сказано выше, тяжёлая вода практически не ядовита. Гораздо сильнее сказывается на вкусе и свойствах воды при кипячении повышение концентрации растворённых солей.

В результате действия сил электростатического притяжения молекулы воды образуют между собой комплексы или агрегаты молекул определенной структуры. Которая зависит от температуры и постоянно меняется. Вода много структурное вещество. Перестройка структуры воды при изменении температуры делает многие физико-химические свойства воды аномальными.

Одной из таких аномалий является способность воды расширятся при замерзании и и иметь большую плотность при температуре 4°С

В воде в жидком состоянии одновременно можно встретить одиночные молекулы (гидроли), и ассоциации из двух дигидроли, тригидроли и до восьми форм. При явном преобладании дигидролей. При замерзании температуры количество дигидролей уменьшается а начинают преобладать пяти-восьмичленные ассоциации воды тетроидраедной формы при которой молекулы группируются в виде призм с полым пространством внутри. Поэтому плотность льда уменьшается и лед всплывает к поверхности. При этом увеличивается удельный объем воды увеличивается. Плотность чистого льда меньше чем плотность чистой воды поэтому лед держится на поверхности предохраняя водоемы от промерзания. Самая плотная вода в пресноводных водоемах находится в интервале от +4° С до 0. Поэтому относительно теплая и самая плотная вода опускается на дно, что также препятствует перемерзанию водоемов, а подледные холодные воды не погружаются в глубину, плавая на более теплых. При нагревании свыше 4°С плотность воды опять уменьшается поэтому более теплые и менее плотные воды поднимаются вверх. Образующая слоистость, или температурная стратификации

Дата добавления: 2014-01-07