Всі роботи на сайті "Курсова інфо" є авторськими і призначені  для допомоги у навчанні. Розміщення, тиражування або відтворення матеріалів із сайту на сторонніх ресурсах відстежується та забороняється відповідно до законодавства України про авторське право! 

Основні фізичні та хімічні властивості води

 E-mail | Категорія: Контрольні | Перегляди: 1315 |

водаКонтрольна робота з гідрології: Вказати основні фізичні та хімічні властивості води. Пояснити, які з фізичних властивостей води є аномальними.

  Вода належить до найбільш поширених речовин на Земній кулі. Більшість запасів води на Землі знаходяться в морях і океанах, прісна вода становить менше 1 %. Вода існує в атмосфері та на поверхні різних планет та інших небесних тіл Сонячної системи.

   Фізичні властивості води. Чиста вода - безбарвна прозора рідина, без запаху і смаку. За нормального атмосферного тиску при 0°С вона замерзає і перетворюється у лід, а при 100°С - кипить, перетворюючись у пару. У газоподібному стані вода існує і за нижчої температури, навіть нижче 0°С. Тому лід і сніг теж поступово випаровуються.

        У рідкому стані вода практично не стискається, при замерзанні розширюється на 1/11 від свого об'єму. Найбільшу густину вода має при +4°С. Масу 1 см3 чистої води при цій температурі прийняли за одиницю і назвали грамом (сучасне визначення грама основане на точнішому еталоні). 

       На відміну від інших рідин, вода при охолодженні від + 4 до 0°С розширюється. Тому лід легший від води (на 8%) і не тоне у ній. Завдяки цьому, а також малій теплопровідності шар льоду захищає глибокі водойми від промерзання до дна, і цим забезпечується у них життя.

    Потрійна точка води, тобто умови, за яких одночасно у рівноважному стані можуть співіснувати вода, лід та пара, реалізується при температурі 0,01 °C і тиску 611,73 Па. Значення 0,01 °C точне — на ньому основане визначення одиниці вимірювання температури в Міжнародній системі (СІ), кельвіна.

       Вода характеризується великою питомою теплоємністю, що дорівнює за означенням калорії 1 кал/г-град. Завдяки цьому температура океанів і морів змінюється досить повільно, і цим регулюється температура на поверхні земної кори. Цим пояснюється також те, що клімат на островах рівномірніший, ніж на материках.

     Фізичні властивості води великою мірою зумовлені тим, що молекула води має значний дипольний момент (1,844 Дебая). Завдяки цьому молекули води сильно взаємодіють між собою, що приводить до конденсації при доволі високій температурі. Так, наприклад, набагато важчі молекули кисню і вуглекислого газу при цих температурах конденсованої фази не утворюють. Легкі атоми водню утворюють водневі зв'язки між різними молекулами, зумовлюючи складну взаємозв'язану структуру рідини.

      Прозорість води.  Чиста вода — прозора речовина з показником заломлення у видимому діапазоні 1,33. Вода, проте поглинає електромагнітні хвилі в інфрачервоній та ультрафіолетовій областях спектру. Прозорість води залежить від товщини шару, через яку проходить світло, від кольоровості й мутності води, тобто від вмісту в ній різних барвистих завислих мінеральних і органічних речовин.

    Мірою прозорості служить висота стовпа води, при якій можна спостерігати білий диск-прозоромір певних розмірів, що його занурюють у воду, або розрізняти на білому папері стандартний шрифт певного розміру й типу.          Результати виражаються в сантиметрах із називанням способу вимірювання. 

       За ступенем прозорості води поділяють на: 1) прозорі; 2) слабко прозорі; 3) слабко каламутні; 4) каламутні; 5) сильно каламутні.

 Хімічні властивості. До складу води входить гідроген і оксиген. Хімічна формула води Н2О. Молекули води дуже полярні. Тому вони можуть притягатися одна до одної своїми протилежними полюсами і з'єднуватись у агрегати (Н2О)n. Внаслідок цього вода складається не тільки з простих молекул Н2О, а й агрегатів молекул (Н2О)2, (Н2О)3 і т. д.

       У хімічному відношенні вода досить активна. З багатьма речовинами вона вступає в хімічні реакції вже при звичайній температурі. З оксидами лужних і лужноземельних металів вона утворює основи.

З деякими солями вода утворює так звані кристалогідрати, які характеризуються строго визначеною кількістю молекул води, що припадають на одну молекулу солі. Наприклад, з сульфатом міді вода утворює мідний купорос, в якому на одну молекулу сульфату міді припадає п'ять молекул води. Воду, що входить до складу кристалів, називають кристалізаційною.

    Фізичні властивості води, їх аномальність. 

          Вода - хімічна сполука двох атомів водню і одного атома кисню Н2О. При утворенні молекули води кисень, який володіє сильною електровід’ємною оболонкою із 6 електронів, змінює електричне поле атомів водню, узагальнює електрони водню. Утворюється зв’язок, дуже подібний на ковалентний. Кисень стає при цьому ще більше електровід’ємним, а водень більше електропозитивним. Тому молекула води полярна. Конфігурація молекули змінюється і величина дипольного моменту, що безумовно драматично впливає на структуру води.

          З’єднання двох атомів водню з атомом кисню приводять до виникнення аномальних властивостей, які проявляються на макрорівні, аномальних властивостей рідини – води. Великий набір чудових властивостей, присутніх в воді, визначає наявність в її молекулярній структурі великої кількості водневих зв’язків.

Аномалія густини. Всім відома аномалія густини. Вона двояка. По-перше, після танення льоду густина збільшується, проходить через максимум при 4 оС і тільки потім зменшується з зростанням температури. В звичайних рідинах густина завжди зменшується з температурою. І це зрозуміло. Чим більше температура, тим більше теплова швидкість молекул, тим сильніше вони розштовхують один одного, приводячи до більшої рихлості речовини.

Аномалія стисливості. Ще один  приклад аномалії води: незвичайна температурна поведінка її стисливості, тобто ступені зменшення об'єму при збільшенні тиску . Звичайно стисливість рідини росте з температурою: при високих температурах рідини більш рихлі (мають меншу густину) і їх легше стиснути. Вода знаходить таку нормальну поведінку тільки при високих температурах. При низьких же стисливість поводиться протилежним чином, в результаті чого в її температурній поведінці з'являється мінімум при 45С. 

Поверхневе натягнення. Серед незвичайних властивостей води важко обійти увагою ще одне - її виключно високе поверхневе натягнення 0,073 Н/м. З всіх рідин більш високе поверхневе натягнення має тільки ртуть. Воно виявляється в тому, що вода постійно прагне стягнути, скоротити свою поверхню, хоча вона завжди приймає форму місткості, в якій знаходиться в даний момент. Вода лише здається безформною, розтікаючись по будь-якій поверхні. Сила поверхневого натягнення примушує молекули її зовнішнього шаруючи зчіплюватися, створюючи пружну зовнішню плівку.

Аномалія теплоємності.  Що ж це за незвичайний процес, що відбувається в воді і що робить її несхожої на інші рідини? Щоб з'ясувати його фізичне єство розглянемо ще одну, на мій погляд, найсильнішу аномалію води - температурна поведінка її теплоємності. Величина теплоємності, як відомо, показує, скільки потрібно затрачувати тепло, щоб підняти температуру речовини на один градус.

Для переважної кількості речовин теплоємність рідини після плавлення кристалу збільшується незначно - не більше 10%. Інша річ - вода. При плавленні льоду теплоємність скаче від 9 до 18 кал/моль "град, тобто в два рази! Такого величезного стрибка теплоємності при плавленні не спостерігається у жодної іншої речовини: тут вода абсолютний рекордсмен. Стрибок теплоємності після плавлення означає, що у воді відкриваються якісно нові процеси (і дуже енергоємні), на які витрачається тепло і які обумовлюють появу  надлишкової теплоємності. 

     Така надлишкова теплоємність і, отже, згадані енергоємні процеси існують у всьому діапазоні температур, при яких вода перебуває в  рідкому стані. Вона зникає тільки в парі, тобто ця аномалія є властивістю саме рідкого стану води. 

 Список літератури:

1.Гидрология: Учебник для вузов /В.Н. Михайлов, А.Д.Добровольский, С.А. Добровольский, С.А. Добролюбов. -М.: Высш. школа, 2005. - 463 с.

2.Загальна гідрологія. Підручник / Левківський С.С., Хільчевський В.К., Ободовський

3.Кукурудза С.І. Гідроекологічні проблеми суходолу. - Л.: Світ, 1999. - 230 с.Л: Гидрометеоиздат, 1984. - 420 с.

4.Лучшева Л.А. Практическая гидрология. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -440 с.

5.Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология. - М: Высшая школа, 1991.-368 с.

Замовити контрольну роботу: 

Мобільний: 067 994 09 24, 063 143 32 32

Факс:   Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

 

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

Comments: