Вода – самое удивительное вещество на Земле - Реферат

Мы выбрали эту тему, так как вода это самое важное вещество на Земле, без которого не может существовать ни один живой организм, и не могут протекать ни какие биологические, химические реакции, и технологические процессы. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере - в облаках и в виде паров… без воды обойтись нельзя - это самое важное вещество на Земле. В конце восемнадцатого столетия было сделано важное открытие, что вода есть сложное вещество: вода была получена искусственным путем, при сжигании газа водорода в кислороде. Этим путем было точно установлено, что в воде по весу находится 11,11 процента водорода и 88,89 процента кислорода, причем водорода выделяется из воды по объему в два раза больше, чем кислорода. Но стоит только поднести к этой смеси горящую спичку или пропустить через нее электрическую искру, как между кислородом и водородом моментально произойдет химическая реакция: водород сгорит в кислороде, и в результате получится вода.

Нами написан реферат по теме "Вода - самое удивительное вещество на планете Земля". Мы выбрали эту тему, так как вода это самое важное вещество на Земле, без которого не может существовать ни один живой организм, и не могут протекать ни какие биологические, химические реакции, и технологические процессы. Вода - одно из самых распространенных веществ в природе (гидросфера занимает 71 % поверхности Земли). Воде принадлежит важнейшая роль в геологии, истории планеты. Без воды невозможно существование живых организмов. Дело в том, что тело человека почти на 63% - 68% состоит из воды. Практически все биохимические реакции в каждой живой клетке - это реакции в водных растворах… В растворах же (преимущественно водных) протекает большинство технологических процессов на предприятиях химической промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых продуктов. Применение воды очень велико, поэтому она так важна человечеству.

1. Вода - самое удивительное вещество на Земле

Вода - вещество привычное и необычное. Известный советский ученый академик И. В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал "самое необыкновенное вещество в мире. Ученые абсолютно правы: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в тоже время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в ее свойствах. Взгляните на глобус. Сразу бросается в глаза, что большая площадь его окрашена в голубовато-зеленый цвет. Это - моря и океаны земного шара. Только 29 %, то есть меньше трети его общей площади, занимают материки и острова; остальные 2/3 поверхности Земли, точнее 71%, покрывают океаны, моря и озера. Общее количество воды, наполняющей океаны и моря Земли, огромно. Если бы можно было собрать эту воду в одну каплю, то диаметр этой «капли» равнялся бы почти полутора тысячам километров. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У нее очень большая теплоемкость. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым "выравнивает" климат. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере - в облаках и в виде паров… без воды обойтись нельзя - это самое важное вещество на Земле.

2. Строение молекулы воды вода молекула свойство организм

Миллиарды лет назад в холодном газопылевом облаке, со временем сгустившемся, уплотнившемся и ставшем Землей, уже содержалась вода. Скорее всего, она была в виде ледяной пыли. Это подтверждают исследования Вселенной. Установлено, что исходные элементы для образования воды - водород и кислород - в нашей Галактике принадлежат к шести самым распространенным веществам космоса. Скопления молекул воды и гидроксидных радикалов обнаружены за пределами Солнечной системы. В созвездиях Кассиопеи и Ориона найдены облака, состоящие из молекул воды. Размеры облаков колоссальны - их протяженность в 40 раз превышает расстояние от Солнца до Земли. Нередки случаи падения на Землю остатков кометных ядер - „посланцев“ далеких миров. Чаще всего они представляют собой гигантские глыбы льда, смерзшегося с метаном, аммиаком и минеральными частицами. Вес достигших Земли ледяных глыб может достигать сотен килограммов. Так какое же строение молекул воды? В конце восемнадцатого столетия было сделано важное открытие, что вода есть сложное вещество: вода была получена искусственным путем, при сжигании газа водорода в кислороде. Этим было доказано, что вода состоит из водорода и кислорода. Приблизительно в это же время сложный состав воды удалось доказать и обратным путем - разложением воды на составные части. Это сделал французский ученый Лавуазье. Через раскаленный ружейный ствол он пропускал пары воды. От действия высокой температуры вода разлагалась. Кислород соединялся с железом, и на внутренней поверхности ствола появлялась окалина (соединение железа с кислородом), а из ствола выходил газ водород. А несколькими годами позже вода впервые была разложена на ее составные части электрическим током. Этим путем было точно установлено, что в воде по весу находится 11,11 процента водорода и 88,89 процента кислорода, причем водорода выделяется из воды по объему в два раза больше, чем кислорода. Если оба эти выделившиеся газа смешать, то при комнатной температуре эта смесь может оставаться без изменения очень долго. Чтобы только одна шестая часть этой смеси превратилась в воду, нам пришлось бы ждать 54 миллиарда лет. Но стоит только поднести к этой смеси горящую спичку или пропустить через нее электрическую искру, как между кислородом и водородом моментально произойдет химическая реакция: водород сгорит в кислороде, и в результате получится вода. Такой опыт надо проводить с большой осторожностью, так как горение всегда сопровождается взрывом большой силы. Поэтому смесь из двух объемов водорода и одного объема кислорода и названа гремучей смесью. Поведение воды "нелогично". Получается, что переходы воды из твердого состояния в жидкое и газообразное происходит при температурах, намного более высоких, чем следовало бы. Этим аномалиям учеными найдено объяснение. Молекула воды H2О построена в виде треугольника: угол между двумя связками кислород - водород рввен104,3 градуса. Но поскольку оба водородных атома расположены по одну сторону от кислорода, электрические заряды в ней рассредоточиваются. Молекула воды полярная, что является причиной особого взаимодействия между разными ее молекулами. Атомы водорода в молекуле H2О, имея частичный положительный заряд, взаимодействуют с электронами атомов кислорода соседних молекул. Такая химическая связь называется водородной. Она объединяет молекулы H2О в своеобразные полимеры. Взаимодействием между молекулами воды и объясняются в первую очередь незакономерно высокие температуры ее плавления и кипения. Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень значительна. Вот почему, кстати, так велика теплоемкость воды.

3. Аномальные физические и химические свойства воды

Вода обладает рядом необычных - аномальных - свойств, которые не подчиняются законам физики и химии и благодаря которым возникла и существует жизнь на Земле. При отсутствии даже одного из аномальных свойств воды возникновение жизни и ее существование невозможно. Вода - жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая); плотность 1 г/см3 (при 3,98 градусах), t пл.=0 градусов, t кип.=100 градусов. Вода - это единственное вещество в природе, которое в земных условиях существует во всех трех агрегатных состояниях: Жидком - вода

Твердом - лед

Газообразном - пар

Советский ученый В. И. Вернадский писал: "Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества - минерала горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено". Вода «не признает» периодических закономерностей, характерных для бесчисленного множества соединений на Земле и в Космосе, а следует своим, еще не вполне понятным для науки законам, подарившим нам удивительный мир жизни. «Ненормальные» температуры плавления (0 °С) и кипения ( 100 °С) воды далеко не единственная ее аномальность. Для всей биосферы исключительно важной особенностью воды является ее способность при замерзании увеличивать, а не уменьшать свой объем, т.е. уменьшать плотность. Действительно, при переходе любой жидкости в твердое состояние молекулы располагаются теснее, а само вещество, уменьшаясь в объеме, становится плотнее. Да, для любой из необозримо разных жидкостей, но не воды. Вода и здесь представляет исключение. При охлаждении вода сначала ведет себя, как и другие жидкости: постепенно уплотняясь, уменьшает свой объем. Такое явление можно наблюдать до 3,98 °С., затем при дальнейшем снижении температуры до 0 °С, вся вода замерзает и расширяется в объеме. В результате удельный вес льда становится меньше воды и лед плавает. Если бы лед не всплывал, а тонул, то все водоемы (реки, озера, моря) промерзли бы до дна, испарение бы резко сократилось, все пресноводные животные и растения погибли бы. Жизнь на Земле стала бы невозможной. Еще одно удивительное свойство воды - ее огромное поверхностное натяжение. Благодаря тому, что круглые шарики воды очень упруги, идет дождь, выпадает роса. Что же это за удивительная сила, которая сохраняет капли росы, а поверхностный слой воды в любой лужице делает эластичным и относительно прочным? Известно, что если стальную иголку осторожно положить на поверхность воды, налитой в блюдце, то иголка не тонет. А ведь удельная масса металла значительно больше, чем у воды. Молекулы воды связаны силой поверхностного натяжения, которая позволяет им подниматься вверх по капиллярам, преодолевая силу земного притяжения. Без этого свойства воды жизнь на Земле была бы также невозможна. Ни одно вещество в мире не поглощает и не отдает среде столько тепла, сколько вода. Теплоемкость воды в 10 раз больше теплоемкости стали и в 30 раз больше ртути. Вода сохраняет тепло на Земле. С поверхности морей, океанов, суши испаряется за год 520000 кубических километров воды, которые, конденсируясь, отдают много тепла холодным и полярным регионам. Не обладай вода такой уникальной способностью поглощать и отдавать тепло, климат Земли оказался бы непригодным для существования человека. В высоких широтах тогда царил бы нестерпимый холод, а в низких - солнце испепелило бы все живое. Благодаря наземному Мировому океану атмосфера представляет собой надежное теплое одеяло, укрывающее тело планеты и защищающее его от космического холода. Но вода также обладает феноменальным свойством, которое ученые установили совсем недавно - это свойство «память» воды. Негативное воздействие (например, плохие мысли), записавшись в воде, передаются с водой человеку. Также и положительные мысли записываются и передаются человеку с водой. Особый ужас вызывает упоминание о том, что вода в городском водопроводе проходит по трубам под прямым углом и попадает в квартиры не только с искаженной структурой, но и полная негативной информации, которую несет город. Что можно сказать об этом? Итак, каковы предпосылки: вода может «запоминать» информацию о воздействиях на нее. Почему слово «запоминать» помещено в кавычки? Потому что вода не обладает способностью запоминать в прямом значении этого слова. Прямое значение относится к людям и другим живым организмам, которые обладают нервной системой и памятью. Организмы, обладающие нервной системой, способны запомнить определенное воздействие и игнорировать другие воздействия, которые происходят одновременно. Это важное свойство предназначено для того, чтобы живые организмы могли запомнить атаку тигра и отличить ее от простого шума ветра в траве. Если живые организмы не могут этого делать (не запоминают то, что надо), то они долго не живут. За память живых организмов отвечает в частности нервная система, за «память» воды отвечает ее структура. В зависимости от воздействия меняется структура воды и сохраняется некоторое время. Эта сохранившаяся структура и воздействует на человека. «Запоминание» воды устроено в точности, наоборот, по сравнению с памятью живых организмов. Представьте себе стакан воды на столе посреди кухни. Предположим, вода запоминает информацию. Что она запомнит за пять минут стояния?

Шумы улицы.

Ругань одних соседей.

Приятную беседу других соседей.

Тепло от холодильника и батареи.

Холод от окна.

Освещение в комнате.

Радиоволны всех диапазонов.

Излучение от телевизора в квартире и от телевизоров в соседних квартирах.

И многое, многое другое.

Все эти воздействия отражаются на структуре воды. Какова будет результирующая структура? Усредненная. Воде нечем отличить один раздражитель от другого. Итог «запоминания» - каша и мешанина из тысяч одновременно действовавших потоков информации. Далее, интенсивность изменения структуры воды зависит от интенсивности информационного потока к ней на данный момент. То есть, если за пять минут стояния стакана воды более сильным был шум от ругани соседей, то структура воды в большей степени изменится под воздействием этого фактора, а не хороших мыслей испытателя.

То есть, в короткий промежуток времени, возможно, доминирование структуры воды как результата более активного информационного потока. Но это доминирование накладывается на уже существовавшую структуру. Часть информации теряется. Какая именно - неизвестно. Что-то, возможно, взаимоуничтожится. Что-то - усилится. Сейчас ученые с помощью нанотехнологий делают только первые шаги в изучении «памяти» воды. Многое еще неизвестно, но открывается целое новое научное направление.

1. Хомченко Г.П. , Химия для поступающих в ВУЗЫ. Москва, 1995г.

2. Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975г.

3. Источник - Интернет.

Размещено на .ru