Yerda suvning tarqalishi. Hisobot: Oddiy va g'ayrioddiy suv moddasi Hayotimizdagi suv mavzusiga oid xabar
Kirish 3
Suvning fizik xususiyatlari. 5
Agregat holatlar. 7
Suvning kimyoviy xossalari. 9
Suv turlari. 9
Jahon suv zahiralari. o'n bir
Xulosa. 20
Bibliografiya: 21
Kirish
Suv (vodorod oksidi) rangsiz (kichik hajmda), hidsiz va ta'msiz shaffof suyuqlikdir. Kimyoviy formulasi: H2O. Qattiq holatda u muz yoki qor, gazsimon holatda esa suv bug'i deb ataladi. Yer yuzasining 71% ga yaqinini suv (okeanlar, dengizlar, koʻllar, daryolar, qutblardagi muzlar) egallaydi.
Bu yaxshi qutbli erituvchi. IN tabiiy sharoitlar har doim erigan moddalarni (tuzlar, gazlar) o'z ichiga oladi. Suv Yerda hayotni yaratish va saqlashda, tirik organizmlarning kimyoviy tuzilishida, iqlim va ob-havoning shakllanishida asosiy ahamiyatga ega.
Sayyoramiz yuzasining deyarli 70 foizini okeanlar va dengizlar egallaydi. Qattiq suv - qor va muz - quruqlikning 20% ni egallaydi. Yerdagi umumiy suv miqdorining 1 milliard 386 million kub kilometrga teng, 1 milliard 338 million kub kilometri Jahon okeanining sho‘r suvlari ulushiga, atigi 35 million kub kilometri esa chuchuk suvlarning ulushiga to‘g‘ri keladi. Okean suvining umumiy miqdori yer sharini 2,5 kilometrdan ortiq qatlam bilan qoplash uchun yetarli bo‘lar edi. Erning har bir aholisiga taxminan 0,33 kub kilometr dengiz suvi va 0,008 kub kilometr toza suv to'g'ri keladi. Ammo qiyinchilik shundaki, Yerdagi chuchuk suvning katta qismi odamlarga kirishni qiyinlashtiradigan holatda. Chuchuk suvning deyarli 70% qutb mamlakatlari muzliklarida va togʻ muzliklarida, 30% er osti suvli qatlamlarida va barcha daryolar oʻzanlarida atigi 0,006% chuchuk suv mavjud. Yulduzlararo fazoda suv molekulalari topilgan. Suv kometalarning bir qismi, Quyosh tizimidagi ko'pgina sayyoralar va ularning sun'iy yo'ldoshlari.
Suvning tarkibi (massa bo'yicha): 11,19% vodorod va 88,81% kislorod. Toza suv shaffof, hidsiz va ta'msizdir. U eng katta zichlikka 0°C da (1 g/sm3) ega. Muzning zichligi suyuq suvning zichligidan kamroq, shuning uchun muz sirtga suzib chiqadi. Suv 0°C da muzlaydi va 101325 Pa bosimda 100°S da qaynaydi. U issiqlikni yomon o'tkazadi va elektr tokini juda yomon o'tkazadi. Suv yaxshi hal qiluvchi hisoblanadi. Suv molekulasi burchakli shaklga ega; vodorod atomlari kislorodga nisbatan 104,5 ° burchak hosil qiladi. Demak, suv molekulasi dipoldir: molekulaning vodorod joylashgan qismi musbat zaryadlangan, kislorod joylashgan qismi esa manfiy zaryadlangan. Suv molekulalarining qutbliligi tufayli undagi elektrolitlar ionlarga ajraladi.
Suyuq suv, oddiy H20 molekulalari bilan birga, bog'langan molekulalarni o'z ichiga oladi, ya'ni vodorod bog'larining shakllanishi tufayli yanada murakkab agregatlarga (H2O) x bog'lanadi. Suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalarining mavjudligi uning fizik xususiyatlarining anomaliyalarini tushuntiradi: 4 ° C da maksimal zichlik, yuqori qaynash nuqtasi (H20-H2S - H2Se seriyasida) va g'ayritabiiy yuqori issiqlik sig'imi. Haroratning oshishi bilan vodorod aloqalari buziladi va suv bug'ga aylanganda to'liq yorilish sodir bo'ladi.
Suv yuqori reaktiv moddadir. Oddiy sharoitlarda u ko'plab asosiy va kislotali oksidlar bilan, shuningdek, gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari bilan reaksiyaga kirishadi. Suv ko'plab birikmalar - kristalli gidratlarni hosil qiladi.
Shubhasiz, suvni bog'laydigan birikmalar quritish vositasi sifatida xizmat qilishi mumkin. Boshqa qurituvchi moddalarga P2O5, CaO, BaO, metall Ma (ular ham suv bilan kimyoviy reaksiyaga kirishadi), shuningdek silikagel kiradi. Suvning muhim kimyoviy xossalari uning gidrolitik parchalanish reaktsiyalariga kirishish qobiliyatini o'z ichiga oladi.
Suvning fizik xususiyatlari.
Suv bir qator noodatiy xususiyatlarga ega:
Muz erishi bilan uning zichligi ortadi (0,9 dan 1 g/sm³ gacha). Deyarli barcha boshqa moddalar uchun eritilganda zichlik kamayadi.
0 ° C dan 4 ° C gacha (aniq 3,98 ° C) qizdirilganda suv qisqaradi. Shunga ko'ra, sovutish paytida zichlik tushadi. Buning yordamida baliq muzlagan suv omborlarida yashashi mumkin: harorat 4 ° C dan pastga tushganda, ko'proq. sovuq suv qanday qilib kamroq zichligi sirtda qoladi va muzlaydi, muz ostida esa ijobiy harorat qoladi.
O'xshash molekulyar og'irlikdagi vodorod birikmalariga nisbatan yuqori harorat va o'ziga xos termoyadroviy issiqlik (0 ° C va 333,55 kJ / kg), qaynash nuqtasi (100 ° C) va bug'lanishning o'ziga xos issiqligi (2250 KJ / kg).
Suyuq suvning yuqori issiqlik sig'imi.
Yuqori yopishqoqlik.
Yuqori sirt tarangligi.
Suv yuzasining salbiy elektr potentsiali.
Bu xususiyatlarning barchasi vodorod aloqalarining mavjudligi bilan bog'liq. Vodorod va kislorod atomlari orasidagi elektromanfiylikdagi katta farq tufayli elektron bulutlar kislorodga nisbatan kuchli moyil bo'ladi. Shu sababli, shuningdek, vodorod ioni (proton) ichki elektron qatlamlarga ega emasligi va kichik o'lchamli bo'lganligi sababli, u qo'shni molekulaning manfiy qutblangan atomining elektron qobig'iga kirib borishi mumkin. Shu tufayli har bir kislorod atomi boshqa molekulalarning vodorod atomlariga tortiladi va aksincha. Suv molekulalari o'rtasidagi va ichidagi proton almashinuvining o'zaro ta'siri ma'lum rol o'ynaydi. Har bir suv molekulasi maksimal to'rtta vodorod bog'lanishida ishtirok etishi mumkin: 2 ta vodorod atomi - har biri bittada va kislorod atomi - ikkitada; Bu holatda molekulalar muz kristalida bo'ladi. Muz erishi bilan bog'larning bir qismi uziladi, bu esa suv molekulalarini yanada qattiqroq qadoqlash imkonini beradi; Suv qizdirilganda, aloqalar uzilishda davom etadi va uning zichligi oshadi, lekin 4 ° C dan yuqori haroratlarda bu ta'sir termal kengayishdan zaifroq bo'ladi. Bug'lanish jarayonida qolgan barcha aloqalar buziladi. Bog'larning uzilishi juda ko'p energiya talab qiladi, shuning uchun erish va qaynashning yuqori harorati va solishtirma issiqligi va yuqori issiqlik sig'imi. Suvning yopishqoqligi vodorod aloqalari suv molekulalarining turli tezliklarda harakatlanishiga to'sqinlik qilishi bilan bog'liq.
Shunga o'xshash sabablarga ko'ra suv qutbli moddalar uchun yaxshi hal qiluvchi hisoblanadi. Erigan moddaning har bir molekulasi suv molekulalari bilan o'ralgan bo'lib, erigan modda molekulasining musbat zaryadlangan qismlari kislorod atomlarini, manfiy zaryadlangan qismlari esa vodorod atomlarini o'ziga tortadi. Suv molekulasi kichik o'lchamli bo'lgani uchun, ko'plab suv molekulalari har bir erigan molekulani o'rab olishi mumkin.
Suvning bu xususiyatidan tirik mavjudotlar foydalanadi. Tirik hujayrada va hujayralararo bo'shliqda turli moddalarning suvdagi eritmalari o'zaro ta'sir qiladi. Suv istisnosiz Yerdagi barcha bir hujayrali va ko'p hujayrali tirik mavjudotlarning hayoti uchun zarurdir.
Toza (ifloslardan xoli) suv yaxshi izolyator hisoblanadi. Oddiy sharoitda suv zaif dissotsiatsiyalanadi va protonlar (aniqrog'i, gidroniy ionlari H4O+) va gidroksil ionlari H2O- konsentratsiyasi 0,1 mkmol/l ni tashkil qiladi. Ammo suv yaxshi erituvchi bo'lgani uchun unda deyarli har doim ma'lum tuzlar eriydi, ya'ni suvda ijobiy va manfiy ionlar mavjud. Buning yordamida suv elektr tokini o'tkazadi. Suvning tozaligini aniqlash uchun uning elektr o'tkazuvchanligidan foydalanish mumkin.
Suv optik diapazonda n=1,33 sindirish ko'rsatkichiga ega. Biroq, u infraqizil nurlanishni kuchli yutadi va shuning uchun suv bug'i issiqxona effektining 60% dan ko'prog'iga javob beradigan asosiy tabiiy issiqxona gazidir. Molekulalarning katta dipol momenti tufayli suv mikroto'lqinli radiatsiyani ham o'zlashtiradi, mikroto'lqinli pechning ishlash printsipi shunga asoslanadi.
Agregat holatlar.
Vaziyatga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:
Qattiq muz
Suyuqlik - suv
Gazsimon - suv bug'lari
1-rasm “Qor parchalari turlari”
Atmosfera bosimida suv 0 ° S da muzlaydi (muzga aylanadi), 100 ° S da qaynaydi (suv bug'iga aylanadi). Bosim pasayganda, suvning erish nuqtasi asta-sekin o'sib boradi va qaynash nuqtasi pasayadi. 611,73 Pa (taxminan 0,006 atm) bosimda qaynash va erish nuqtalari mos keladi va 0,01 ° S ga teng bo'ladi. Bu bosim va harorat suvning uch nuqtasi deb ataladi. Pastroq bosimlarda suv suyuq bo'lolmaydi va muz to'g'ridan-to'g'ri bug'ga aylanadi. Muzning sublimatsiya harorati bosimning pasayishi bilan pasayadi.
Bosim ortishi bilan suvning qaynash nuqtasi ortadi, qaynash nuqtasidagi suv bug'ining zichligi ham ortadi va suyuq suvning zichligi pasayadi. 374 °C (647 K) haroratda va 22,064 MPa (218 atm) bosimda suv kritik nuqtadan o'tadi. Bu vaqtda suyuq va gazsimon suvning zichligi va boshqa xossalari bir xil bo'ladi. Yuqori bosimlarda suyuq suv va suv bug'lari o'rtasida farq yo'q, shuning uchun qaynash yoki bug'lanish bo'lmaydi.
Metastabil holatlar ham mumkin - o'ta to'yingan bug ', o'ta qizib ketgan suyuqlik, o'ta sovutilgan suyuqlik. Ushbu holatlar uzoq vaqt davomida mavjud bo'lishi mumkin, ammo ular beqaror va barqarorroq faza bilan aloqa qilganda, o'tish sodir bo'ladi. Masalan, toza suvni 0 °C dan past bo'lgan toza idishda sovutish orqali o'ta sovutilgan suyuqlikni olish qiyin emas, lekin kristallanish markazi paydo bo'lganda, suyuq suv tezda muzga aylanadi.
Suvning izotopik modifikatsiyalari.
Kislorod ham, vodorod ham tabiiy va sun'iy izotoplarga ega. Molekula tarkibiga kiradigan izotoplar turiga qarab suvning quyidagi turlari ajratiladi:
Engil suv (faqat suv).
Og'ir suv (deyteriy).
Juda og'ir suv (tritiy).
Suvning kimyoviy xossalari.
Suv Yerdagi eng keng tarqalgan erituvchi bo'lib, u asosan fan sifatida yer kimyosining tabiatini belgilaydi. Kimyoning aksariyati fan sifatida paydo bo'lganida, moddalarning suvdagi eritmalari kimyosi sifatida boshlangan. U ba'zan amfolit sifatida qaraladi - bir vaqtning o'zida ham kislota, ham asos (kation H+ anion OH-). Suvda begona moddalar bo'lmasa, gidroksid ionlari va vodorod ionlari (yoki gidroniy ionlari) kontsentratsiyasi bir xil, pKa ≈ taxminan. 16.
Suvning o'zi normal sharoitda nisbatan inertdir, lekin uning yuqori qutbli molekulalari ion va molekulalarni solvatlaydi va gidratlar va kristall gidratlarni hosil qiladi. Solvoliz, xususan gidroliz tirik va jonsiz tabiatda uchraydi va kimyo sanoatida keng qo'llaniladi.
Suvning kimyoviy nomlari.
Rasmiy nuqtai nazardan, suvning bir nechta to'g'ri kimyoviy nomlari mavjud:
Vodorod oksidi
Vodorod gidroksidi
Dihidrogen monoksit
Gidroksilik kislota
Ingliz gidroksik kislota
Oksidan
Dihidromonoksid
Suv turlari.
Yerdagi suv uchta asosiy holatda - suyuq, gazsimon va qattiq holatda bo'lishi mumkin va o'z navbatida ko'pincha bir-biriga qo'shni bo'lgan turli xil shakllarni oladi. Osmondagi suv bugʻlari va bulutlar, dengiz suvi va aysberglar, togʻ muzliklari va togʻ daryolari, yerdagi suvli qatlamlar. Suv u yoki bu ta'mga ega bo'lgan ko'plab moddalarni o'zida eritishi mumkin. Suvning "hayot manbai sifatida" muhimligi tufayli u ko'pincha turlarga bo'linadi.
Suvlarning xususiyatlari: kelib chiqishi, tarkibi yoki qo'llanilishi xususiyatlariga ko'ra, ular boshqa narsalar qatorida ajralib turadi:
Yumshoq suv va qattiq suv - kaltsiy va magniy kationlarining tarkibiga ko'ra
Er osti suvlari
Eritilgan suv
Toza suv
Dengiz suvi
Sho'r suv
Mineral suv
Yomg'ir suvi
Ichimlik suvi, musluk suvi
Og'ir suv, deyteriy va tritiy
Distillangan suv va deionizatsiyalangan suv
Chiqindi suvlari
Bo'ronli suv yoki er usti suvi
Molekulaning izotoplari bo'yicha:
Yengil suv (faqat suv)
Og'ir suv (deyteriy)
Juda og'ir suv (tritiy)
Xayoliy suv (odatda ertak xususiyatlariga ega)
O'lik suv - ertaklardagi suv turi
Tirik suv - ertaklardagi suv turi
Muqaddas suv diniy ta'limotlarga ko'ra maxsus suv turidir
Polisuv
Strukturaviy suv - bu turli akademik bo'lmagan nazariyalarda qo'llaniladigan atama.
Jahon suv zahiralari.
Yerning katta qismini qoplaydigan sho'r suvning ulkan qatlami bir butun bo'lib, taxminan doimiy tarkibga ega. Dunyo okeanlari juda katta. Uning hajmi 1,35 milliard kub kilometrga etadi. U yer yuzasining taxminan 72% ni egallaydi. Yerdagi deyarli barcha suv (97%) okeanlarda joylashgan. Suvning taxminan 2,1% qutb muzlari va muzliklarida to'plangan. Ko'llar, daryolar va er osti suvlarining barcha chuchuk suvlari atigi 0,6% ni tashkil qiladi. Qolgan 0,1% suv quduqlardan va sho'r suvlardan tashkil topgan sho'r suvlardan iborat.
20-asr dunyo aholisining jadal o'sishi va urbanizatsiyaning rivojlanishi bilan tavsiflanadi. 10 milliondan ortiq aholiga ega ulkan shaharlar paydo bo'ldi. Sanoat, transport, energetika, qishloq xo'jaligini sanoatlashtirishning rivojlanishi atrof-muhitga antropogen ta'sirning global miqyosda bo'lishiga olib keldi.
Atrof-muhitni muhofaza qilish tadbirlari samaradorligini oshirish, birinchi navbatda, resurslarni tejaydigan, kam chiqindi va chiqindisiz texnologik jarayonlarni keng joriy etish, havo va suv ifloslanishini kamaytirish bilan bog‘liq. Xavfsizlik muhit juda ko'p qirrali muammo bo'lib, uni hal qilish, xususan, aholi punktlarida va sanoat korxonalarida iqtisodiy faoliyat bilan bog'liq bo'lgan deyarli barcha mutaxassislikdagi muhandis-texnik xodimlar tomonidan hal qilinadi, ular asosan havo va havoni ifloslantiruvchi manba bo'lishi mumkin. suv muhiti.
Suv muhiti. Suv muhitiga yer usti va er osti suvlari kiradi.
Er usti suvlari asosan okeanda to'plangan bo'lib, 1 milliard 375 million kub kilometrni tashkil etadi - bu Yerdagi barcha suvning qariyb 98 foizini tashkil qiladi. Okean yuzasi (suv maydoni) 361 million kvadrat kilometrni tashkil qiladi. Bu taxminan 2,4 marta ko'proq maydon 149 million kvadrat kilometrni egallagan quruqlik hududi. Okeandagi suv sho'r bo'lib, uning katta qismi (1 milliard kub kilometrdan ortiq) taxminan 3,5% doimiy sho'rlanishni va taxminan 3,7oC haroratni saqlab turadi. Sho'rlanish va haroratning sezilarli farqlari deyarli faqat suvning sirt qatlamida, shuningdek, chekka va ayniqsa O'rta er dengizida kuzatiladi. Suvdagi erigan kislorod miqdori 50-60 metr chuqurlikda sezilarli darajada kamayadi.
Er osti suvlari sho'r, sho'r (kam sho'r) va chuchuk bo'lishi mumkin; mavjud geotermal suvlar yuqori haroratga ega (30 ° C dan yuqori). Insoniyatning ishlab chiqarish faoliyati va uning maishiy ehtiyojlari uchun chuchuk suv kerak bo'lib, uning miqdori Yerdagi umumiy suv hajmining atigi 2,7% ni tashkil qiladi va uning juda kichik ulushi (atigi 0,36%) mavjud bo'lgan joylarda mavjud. qazib olish uchun qulay. Chuchuk suvning katta qismi, asosan, Antarktika doirasidagi hududlarda joylashgan qor va chuchuk suv aysberglarida joylashgan. Daryolardagi chuchuk suvning yillik oqimi 37,3 ming kub kilometrni tashkil qiladi. Bundan tashqari, er osti suvlarining 13 ming kub kilometrga teng qismidan foydalanish mumkin. Afsuski, katta qism Rossiyadagi daryolar oqimi taxminan 5000 kub kilometrni tashkil etadi, unumdor bo'lmagan va kam aholi yashaydigan shimoliy hududlarga to'g'ri keladi. Chuchuk suv yo'q bo'lganda, sho'r yuzasi yoki er osti suvlari ishlatiladi, uni tuzsizlantirish yoki giperfiltratsiya qilish: uni tuz molekulalarini ushlab turadigan mikroskopik teshiklari bo'lgan polimer membranalari orqali yuqori bosim farqi ostida o'tkazish. Bu ikkala jarayon ham juda ko'p energiya talab qiladi, shuning uchun chuchuk suv aysberglaridan (yoki uning qismlaridan) chuchuk suv manbai sifatida foydalanish qiziqarli taklif bo'lib, ular shu maqsadda suv orqali toza suvi bo'lmagan qirg'oqlarga tortiladi. ular eritish uchun tashkil etilgan. Ushbu taklifni ishlab chiquvchilarning dastlabki hisob-kitoblariga ko'ra, chuchuk suv olish tuzsizlantirish va giperfiltratsiya kabi energiyaning yarmiga teng bo'ladi. Suv muhitiga xos bo'lgan muhim holat shundaki, yuqumli kasalliklar asosan u orqali yuqadi (barcha kasalliklarning taxminan 80%). Biroq, ularning ba'zilari, masalan, ko'k yo'tal, suvchechak, sil kasalligi ham havo orqali yuqadi. Suv orqali kasalliklar tarqalishiga qarshi kurashish maqsadida Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti (JSST) joriy o‘n yillikni ichimlik suvi o‘n yilligi deb e’lon qildi.
Toza suv. Yangi suv resurslari abadiy suv aylanishi tufayli mavjud. Bug'lanish natijasida yiliga 525 ming km ga yetadigan ulkan hajmdagi suv hosil bo'ladi. (shrift muammolari tufayli suv hajmlari kubometrsiz ko'rsatilgan).
Ushbu miqdorning 86 foizi Jahon okeani va ichki dengizlarning sho'r suvlari - Kaspiy dengiziga to'g'ri keladi. Aralskiy va boshqalar; qolgan qismi quruqlikda, yarmi o'simliklar tomonidan namlikning transpiratsiyasi tufayli bug'lanadi. Har yili taxminan 1250 mm qalinlikdagi suv qatlami bug'lanadi. Uning bir qismi yomg'ir bilan yana okeanga tushadi, ba'zilari esa shamol tomonidan quruqlikka ko'tariladi va bu erda daryolar va ko'llar, muzliklar va er osti suvlari bilan oziqlanadi. Tabiiy distillovchi quyosh energiyasidan ishlaydi va bu energiyaning taxminan 20% ni oladi.
Gidrosferaning atigi 2% ni chuchuk suv tashkil etadi, lekin u doimo yangilanib turadi. Yangilanish tezligi insoniyat uchun mavjud resurslarni belgilaydi. Chuchuk suvning katta qismi - 85% - qutb zonalari va muzliklarning muzlarida to'plangan. Bu erda suv almashinuvi tezligi okeandagiga qaraganda kamroq va 8000 yilni tashkil qiladi. Quruqlikdagi er usti suvlari okeandagiga qaraganda taxminan 500 marta tezroq yangilanadi. Daryo suvlari yana ham tezroq, taxminan 10-12 kun ichida yangilanadi. Daryolarning chuchuk suvlari insoniyat uchun eng katta amaliy ahamiyatga ega.
Daryolar doimo toza suv manbai bo'lib kelgan. Ammo zamonaviy davrda ular chiqindilarni tashishni boshladilar. Suv yig'ish joyidagi chiqindilar daryolar bo'ylab dengiz va okeanlarga oqadi. Ishlatilgan daryo suvining katta qismi oqava suvlar shaklida daryo va suv omborlariga qaytariladi. Shu paytgacha oqava suvlarni tozalash inshootlarining o'sishi suv iste'moli o'sishidan orqada edi. Va bir qarashda, bu yovuzlikning ildizidir. Aslida, hamma narsa jiddiyroq. Hatto eng ilg'or tozalash, shu jumladan biologik tozalash bilan ham, tozalangan oqava suvda barcha erigan noorganik moddalar va 10% gacha organik ifloslantiruvchi moddalar qoladi. Bunday suv faqat tabiiy toza suv bilan qayta-qayta suyultirilgandan keyingina iste'mol uchun yaroqli bo'lishi mumkin. Va bu erda oqava suvning mutlaq miqdori, hatto tozalangan va daryolarning suv oqimining nisbati odamlar uchun muhimdir.
Jahon suv balansi shuni ko'rsatdiki, suvdan foydalanishning barcha turlariga yiliga 2200 km suv sarflanadi. Chiqindilarni suyultirish dunyodagi chuchuk suv resurslarining deyarli 20 foizini iste'mol qiladi. 2000 yil uchun hisob-kitoblar, agar suv iste'moli standartlari kamayadi va tozalash hammasini qamrab oladi chiqindi suv, chiqindi suvlarni suyultirish uchun har yili 30-35 ming km toza suv talab qilinishini ko'rsatdi. Bu shuni anglatadiki, dunyodagi umumiy daryo oqimi resurslari tugashga yaqin bo'ladi va dunyoning ko'plab hududlarida ular allaqachon tugaydi. Zero, 1 km tozalangan oqava suv 10 km daryo suvini “buzadi”, tozalanmagan chiqindi suv esa 3-5 barobar ko‘p buzadi. Chuchuk suv miqdori kamaymaydi, lekin uning sifati keskin pasayib, iste'mol qilish uchun yaroqsiz holga keladi.
Insoniyat suvdan foydalanish strategiyasini o'zgartirishga majbur bo'ladi. Zaruriyat bizni antropogen suv aylanishini tabiiydan ajratib olishga majbur qiladi. Amalda, bu suv iste'moli va tozalangan oqava suv hajmining keskin kamayishi bilan birga, yopiq suv ta'minotiga, kam suvli yoki kam chiqindili, so'ngra "quruq" yoki chiqindisiz texnologiyaga o'tishni anglatadi.
Chuchuk suv zahiralari potentsial katta. Biroq, dunyoning istalgan hududida ular suvdan beqaror foydalanish yoki ifloslanish tufayli tugashi mumkin. Butun geografik hududlarni qamrab olgan bunday joylar soni ortib bormoqda. Dunyodagi shahar aholisining 20% va qishloq aholisining 75% suvga bo'lgan ehtiyojni qondirmaydi. Iste'mol qilinadigan suv hajmi mintaqaga va turmush darajasiga bog'liq va bir kishi uchun kuniga 3 dan 700 litrgacha. Sanoatda suv iste'moli ham hududning iqtisodiy rivojlanishiga bog'liq. Masalan, Kanadada sanoat barcha olinadigan suvning 84 foizini, Hindistonda esa 1 foizini iste'mol qiladi. Eng koʻp suv talab qiladigan sanoat tarmoqlari poʻlat, kimyo, neft-kimyo, sellyuloza-qogʻoz va oziq-ovqat sanoatidir. Ular sanoatga sarflanadigan suvning deyarli 70 foizini iste'mol qiladilar. O'rtacha sanoat butun dunyo bo'ylab iste'mol qilinadigan suvning taxminan 20 foizidan foydalanadi. Chuchuk suvning asosiy iste'molchisi qishloq xo'jaligi: barcha chuchuk suvning 70-80% uning ehtiyojlari uchun ishlatiladi. Sug'orma dehqonchilik qishloq xo'jaligi erlarining atigi 15-17% ni egallaydi, lekin butun mahsulotning yarmini beradi. Dunyo paxta ekinlarining deyarli 70% sug'orishga bog'liq.
MDH (SSSR)dagi daryolarning umumiy oqimi yiliga 4720 km. Ammo suv resurslari juda notekis taqsimlangan. Sanoat ishlab chiqarishining 80% gacha va qishloq xoʻjaligiga yaroqli yerlarning 90%i joylashgan aholi eng koʻp joylashgan hududlarda suv resurslarining ulushi bor-yoʻgʻi 20% ni tashkil qiladi. Mamlakatning koʻplab hududlari suv bilan yetarli darajada taʼminlanmagan. Bular MDHning Yevropa qismining janubi va janubi-sharqi, Kaspiy pasttekisligi, Gʻarbiy Sibir va Qozogʻistonning janubi va boshqa baʼzi hududlardir. Markaziy Osiyo, Transbaikaliya janubida, Markaziy Yakutiya. MDHning shimoliy hududlari, Boltiqboʻyi davlatlari, Kavkaz, Oʻrta Osiyo, Sayan togʻlari va Uzoq Sharqning togʻli hududlari eng koʻp suv bilan taʼminlangan.
Daryolar oqimi iqlim o'zgarishiga qarab o'zgaradi. Insonning tabiiy jarayonlarga aralashuvi allaqachon daryo oqimiga ta'sir qilgan. IN qishloq xo'jaligi Suvning katta qismi daryolarga qaytmaydi, lekin bug'lanish va o'simlik massasining shakllanishiga sarflanadi, chunki fotosintez jarayonida suv molekulalaridan vodorod organik birikmalarga aylanadi. Yil davomida bir xil boʻlmagan daryolar oqimini tartibga solish uchun 1500 ta suv omborlari qurildi (ular umumiy oqimning 9% gacha tartibga soladi). Insonning iqtisodiy faoliyati shu paytgacha Uzoq Sharq, Sibir va mamlakatning Yevropa qismining shimolidagi daryolar oqimiga deyarli ta'sir ko'rsatmagan. Biroq, aholi eng ko'p joylashgan hududlarda 8 foizga, Terek, Don, Dnestr va Ural kabi daryolar yaqinida esa 11-20 foizga kamaydi. Volga, Sirdaryo va Amudaryoda suv oqimi sezilarli darajada kamaydi. Natijada Azov dengiziga suv oqimi 23 foizga, Orol dengiziga esa 33 foizga kamaydi. Orol dengizi sathi 12,5 m ga pasaydi.
Ko'pgina mamlakatlarda cheklangan va hatto tanqis chuchuk suv zahiralari ifloslanish tufayli sezilarli darajada kamaymoqda. Odatda, ifloslantiruvchi moddalar tabiati, kimyoviy tuzilishi va kelib chiqishiga qarab bir necha sinflarga bo'linadi.
Suv havzalarining ifloslanishi.Chuchuk suv havzalari asosan sanoat korxonalari va aholi punktlaridan chiqayotgan oqava suvlarni ularga oqizishi natijasida ifloslanadi. Chiqindilarni oqizish natijasida suvning fizik xususiyatlari o'zgaradi (harorat oshadi, shaffoflik kamayadi, rang, ta'm va hid paydo bo'ladi); suv ombori yuzasida suzuvchi moddalar paydo bo'ladi va pastki qismida cho'kindi hosil bo'ladi; suvning kimyoviy tarkibi o'zgaradi (organik va noorganik moddalarning tarkibi ortadi, zaharli moddalar paydo bo'ladi, kislorod miqdori kamayadi, atrof-muhitning faol reaktsiyasi o'zgaradi va hokazo); Bakteriyalarning sifat va miqdoriy tarkibi o'zgaradi va patogen bakteriyalar paydo bo'ladi. Ifloslangan suv havzalari ichimlik, ko'pincha texnik suv ta'minoti uchun yaroqsiz holga keladi; baliqchilik ahamiyatini yo‘qotadi va hokazo.Har qanday toifadagi oqava suvlarni yer usti suv havzalariga chiqarishning umumiy shartlari ularning xalq xo‘jalik ahamiyati va suvdan foydalanish xususiyati bilan belgilanadi. Oqava suvlar chiqarilgandan so'ng, suv omborlaridagi suv sifatining biroz yomonlashishiga yo'l qo'yiladi, ammo bu uning ishlash muddatiga va suv omboridan suv ta'minoti manbai sifatida, madaniy va sport tadbirlari uchun yoki undan keyin foydalanish imkoniyatiga sezilarli ta'sir ko'rsatmasligi kerak. baliq ovlash maqsadlari.
Sanoat oqava suvlarini suv havzalariga tushirish shartlarining bajarilishini nazorat qilish sanitariya-epidemiologiya stantsiyalari va havza bo'limlari tomonidan amalga oshiriladi.
Maishiy-maishiy va maishiy-maishiy suvdan foydalanish uchun suv ob'ektlari uchun suv sifati standartlari ikki turdagi suvdan foydalanish uchun suv omborlari uchun suv sifatini belgilaydi: birinchi turga markazlashtirilgan yoki markazlashtirilmagan maishiy va ichimlik suvi manbai sifatida foydalaniladigan suv omborlari maydonlari kiradi. , shuningdek, oziq-ovqat sanoati korxonalarini suv bilan ta'minlash uchun; ikkinchi turga - aholining suzish, sport va dam olishlari uchun foydalaniladigan, shuningdek, aholi punktlari chegaralarida joylashgan suv omborlari hududlari.
Suv omborlarini suvdan foydalanishning u yoki bu turiga belgilash davlat sanitariya nazorati organlari tomonidan suv omborlaridan foydalanish istiqbollarini hisobga olgan holda amalga oshiriladi.
Qoidalarda keltirilgan suv havzalari uchun suv sifati standartlari quyi oqimdagi eng yaqin suv foydalanish nuqtasidan 1 km balandlikda joylashgan suv omborlarida va suvdan foydalanish punktining har ikki tomonida 1 km uzoqlikda bo'lmagan suv omborlari va suv omborlarida joylashgan ob'ektlarga nisbatan qo'llaniladi.
Dengizlarning qirg'oqbo'yi hududlarini ifloslanishining oldini olish va bartaraf etishga katta e'tibor qaratilmoqda. Oqava suvlarni oqizishda ta'minlanishi kerak bo'lgan dengiz suvi sifati standartlari belgilangan chegaralardagi suvdan foydalanish hududiga va ushbu chegaralardan 300 m masofada joylashgan ob'ektlarga nisbatan qo'llaniladi. Dengizlarning qirg'oqbo'yi hududlaridan sanoat oqava suvlarini qabul qiluvchi sifatida foydalanilganda, dengizdagi zararli moddalar miqdori sanitariya-toksikologik, umumiy sanitariya va organoleptik xavf ko'rsatkichlari bilan belgilangan maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyalardan oshmasligi kerak. Shu bilan birga, oqava suvlarni chiqarishga qo'yiladigan talablar suvdan foydalanish xususiyatiga qarab farqlanadi. Dengiz suv ta'minoti manbai sifatida emas, balki davolash, sog'lomlashtiruvchi, madaniy va maishiy omil sifatida qaraladi.
Daryolar, ko'llar, suv omborlari va dengizlarga kiruvchi ifloslantiruvchi moddalar belgilangan rejimga sezilarli o'zgarishlar kiritadi va suv ekologik tizimlarining muvozanat holatini buzadi. Tabiiy omillar ta'sirida yuzaga keladigan suv havzalarini ifloslantiruvchi moddalarning o'zgarishi natijasida suv manbalari o'zlarining asl xususiyatlarini to'liq yoki qisman tiklaydi. Bunday holda, suv sifatiga salbiy ta'sir ko'rsatadigan ifloslantiruvchi moddalarning ikkilamchi parchalanish mahsulotlari hosil bo'lishi mumkin.
Suv omborlaridagi suvni o'z-o'zini tozalash - bu suv havzasining dastlabki holatini tiklashga olib keladigan o'zaro bog'liq bo'lgan gidrodinamik, fizik-kimyoviy, mikrobiologik va gidrobiologik jarayonlar majmui.
Sanoat korxonalarining oqava suvlari tarkibida o'ziga xos ifloslantiruvchi moddalar bo'lishi mumkinligi sababli, ularni shahar drenaj tarmog'iga oqizish bir qator talablar bilan cheklanadi. Drenaj tarmog'iga chiqarilgan sanoat oqava suvlari: tarmoqlar va inshootlarning ishlashini buzmasligi kerak; quvurlar va tozalash inshootlari elementlarining materialiga halokatli ta'sir ko'rsatish; 500 mg / l dan ortiq to'xtatilgan va suzuvchi moddalarni o'z ichiga oladi; tarmoqlarni to'sib qo'yadigan yoki quvur devorlariga yotqizadigan moddalarni o'z ichiga oladi; portlovchi aralashmalar hosil qila oladigan yonuvchan aralashmalar va erigan gazsimon moddalarni o'z ichiga oladi; oqava suvlarni biologik tozalashga yoki suv havzasiga oqizishga xalaqit beradigan zararli moddalarni o'z ichiga oladi; 40 ° C dan yuqori haroratga ega.
Ushbu talablarga javob bermaydigan sanoat oqava suvlari oldindan tozalanishi kerak va shundan keyingina shahar drenaj tarmog'iga quyiladi.
1-jadval
Jahon suv zahiralari
|
Ob'ektlar nomi |
Tarqatish maydoni million kub km |
Hajmi, ming kub metr km |
Jahon zaxiralarida ulush, |
|
|
Jahon okeani |
||||
|
Er osti suvlari |
||||
|
shu jumladan yer osti: toza suvlar |
||||
|
Tuproq namligi |
||||
|
Muzliklar va doimiy qorlar |
||||
|
Er osti muzlari |
||||
|
Ko'l suvi |
||||
|
Botqoq suvi |
||||
|
Daryo suvi |
||||
|
Atmosferadagi suv |
||||
|
Organizmlardagi suv |
||||
|
Umumiy suv zahiralari |
||||
|
Umumiy chuchuk suv zahiralari |
Xulosa.
Suv Yerdagi asosiy resurslardan biridir. Agar chuchuk suv yo'qolsa, sayyoramiz bilan nima bo'lishini tasavvur qilish qiyin. Bir kishi kuniga taxminan 1,7 litr suv ichishi kerak. Va har birimiz yuvish, pishirish va hokazolar uchun kuniga taxminan 20 marta ko'proq kerak. Chuchuk suvning yo'qolishi xavfi mavjud. Barcha tirik mavjudotlar suvning ifloslanishidan aziyat chekadi, bu inson salomatligiga zararli.
Suv tanish va g'ayrioddiy moddadir. Mashhur sovet olimi akademik I.V. Petryanov o'zining suv haqidagi ilmiy-ommabop kitobini "Dunyodagi eng g'ayrioddiy modda" deb atadi. Va biologiya fanlari doktori B.F. Sergeev o'zining "Qiziqarli fiziologiya" kitobini suv haqidagi "Sayyoramizni yaratgan modda" bo'limidan boshladi.
Olimlar to'g'ri: Yerda biz uchun oddiy suvdan muhimroq modda yo'q va shu bilan birga, uning xossalari kabi ko'plab qarama-qarshilik va anomaliyalarga ega bo'lgan bir xil turdagi boshqa modda yo'q.
Bibliografiya:
Korobkin V.I., Peredelskiy L.V. Ekologiya. Universitetlar uchun darslik. - Rostov/on/Don. Feniks, 2005 yil.
Moiseev N. N. Tabiat va jamiyatning o'zaro ta'siri: global muammolar // Rossiya Fanlar akademiyasining axborotnomasi, 2004. T. 68. № 2.
Atrof muhitni muhofaza qilish. Darslik qo'llanma: 2t / Ed. V. I. Danilov - Danilyan. - M.: MNEPU nashriyoti, 2002.
Belov S.V. Atrof muhitni muhofaza qilish / S.V. Belov. – M. Oliy maktab, 2006. – 319 b.
Derpgolts V.F. Koinotdagi suv. - L.: "Nedra", 2000 yil.
Krestov G. A. Kristaldan eritmagacha. - L.: Kimyo, 2001 yil.
Xomchenko G.P. Universitetlarga kiruvchilar uchun kimyo. - M., 2003 yil
Suv tirik tizimlarning axborot asosi sifatida (oddiy va favqulodda suv)
Annotatsiya >> EkologiyaInson tsivilizatsiyasi. Darhaqiqat, so'nggi tadqiqotlar xususiyatlari suv turli... yilda mavjudligining kashf etilishiga olib keldi xalq tabobati. Ajoyib va qiziqarli narsalarni tushunish xususiyatlari suv go'zal tuzilish haqida o'ylash bilan boshlanadi ...
Anormal xususiyatlari suv
Annotatsiya >> Kimyo... (O18). Ma'lum bo'lishicha, barcha xilma-xillik xususiyatlari suv va ularning namoyon bo'lishining g'ayrioddiyligi, biz ular juda tanish va tabiiy ekanligiga shubha qilamiz. xususiyatlari suv tabiatda, ichida turli texnologiyalar, ... dunyoda tirik suv anormallikka ega xususiyatlari. Suv"tanimayman" ...
Suvsiz sayyoramizda hayot mavjud emas edi. Suv ikki sababga ko'ra tirik organizmlar uchun muhim. Birinchidan, u tirik hujayralarning zarur tarkibiy qismidir, ikkinchidan, u ko'plab organizmlar uchun yashash joyi bo'lib ham xizmat qiladi. Odamlar uchun faqat ichimlik suvi qadrlidir. Ichimlik suvini olish uchun ular uni zararli aralashmalardan tozalash va ichish va pishirish uchun mos qilish uchun ishlatiladi. Shuning uchun uning kimyoviy va fizik xususiyatlari haqida bir necha so'z aytish kerak.
Bu xususiyatlar juda noodatiy va asosan molekulalarning kichik o'lchamlari bilan bog'liq. suv, ularning polaritesi va vodorod aloqalari orqali bir-biri bilan bog'lanish qobiliyati. Qutblanish molekuladagi zaryadlarning notekis taqsimlanishini anglatadi. Suvda molekulaning bir uchi (“qutb”) kichik musbat zaryad, ikkinchisi esa manfiy zaryadga ega. Bunday molekula dipol deyiladi. Kislorod atomi vodorod atomlariga qaraganda elektronlarni jalb qilish qobiliyatiga ega, shuning uchun suv molekulasidagi kislorod atomi ikkita vodorod atomidan elektronlarni jalb qilishga intiladi. Elektronlar manfiy zaryadlangan bo'lib, kislorod atomi bir oz manfiy zaryadga, vodorod atomlari esa biroz musbat zaryadga ega bo'ladi.
Natijada, o'rtasida suv molekulalari Zaif elektrostatik o'zaro ta'sir sodir bo'ladi va qarama-qarshi zaryadlar jalb qilinganligi sababli, molekulalar "bir-biriga yopishadi". Oddiy ionli yoki kovalent aloqalardan zaifroq bo'lgan bu o'zaro ta'sirlar vodorod bog'lari deb ataladi. Vodorod aloqalari doimo hosil bo'ladi, buziladi va suv ustunida qayta hosil bo'ladi. Va bu zaif aloqalar bo'lsa-da, ularning birgalikdagi ta'siri suvning ko'plab g'ayrioddiy jismoniy xususiyatlarini aniqlaydi. O'ylab bu xususiyat suv, endi biz uning muhim bo'lgan xususiyatlarini ko'rib chiqishga o'tishimiz mumkin biologik nuqta ko'rish.
Suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalari. A. -6+ vodorod bog'i bilan bog'langan ikkita suv molekulasi - juda kichik musbat zaryad; 6~ juda kichik manfiy zaryad. B. Vodorod bogʻlari bilan tutashgan suv molekulalari tarmogʻi. Bunday tuzilmalar suyuq suvda doimo hosil bo'ladi, parchalanadi va yana paydo bo'ladi.Suvning biologik ahamiyati
Suv erituvchi sifatida. Suv- qutbli moddalar uchun ajoyib hal qiluvchi. Bularga tarkibida zaryadlangan zarrachalar (ionlar) bo'lgan tuzlar kabi ionli birikmalar va molekulasida qutbli (zaif zaryadlangan) guruhlar (qandlarda bu gidroksil guruhi) bo'lgan shakar kabi ba'zi noionli birikmalar kiradi. -OH, kichik manfiy zaryadga ega). Bir modda suvda eriganida, suv molekulalari ionlar va qutb guruhlarini o'rab, ionlarni yoki molekulalarni bir-biridan ajratib turadi.
Eritmada molekulalar yoki ionlar erkinroq harakatlana oladi, shuning uchun moddaning reaktivligi ortadi. Shuning uchun hujayradagi kimyoviy reaktsiyalarning ko'pchiligi sodir bo'ladi V suvli eritmalar . Nopolar moddalar, masalan, lipidlar, suv bilan qaytariladi va uning ishtirokida odatda bir-biriga tortiladi, boshqacha aytganda, qutbsiz moddalar hidrofobik (gidrofobik - suvni qaytaruvchi) bo'ladi. Bunday gidrofobik o'zaro ta'sirlar membranalarning shakllanishida, shuningdek, ko'plab oqsil molekulalari, nuklein kislotalar va boshqa hujayra komponentlarining uch o'lchovli tuzilishini aniqlashda muhim rol o'ynaydi.
O'ziga xos suv xususiyatlari hal qiluvchi, shuningdek, suv turli tashish uchun vosita sifatida xizmat qiladi, degan ma'noni anglatadi. Bu rolni qonda, limfa va chiqarish tizimlarida, ovqat hazm qilish traktida va o'simliklar floema va ksilemasida bajaradi.
ASOSIY ABSTRAKT TURAGAN
PETRUNINA
ALLA
BORISOVNA
SHAHAR TA'LIM MAKTABI
№4 O'RTA TA'LIM MAKTABI
ANTRACT
mavzu bo'yicha kimyo:
"Suv va uning xususiyatlari"
Amalga oshirildi :
talaba 11 "B" sinf
Petrunina Elena
PENZA 2001 yil
Suv- tanish va g'ayrioddiy modda. Mashhur sovet olimi akademik I.V.Petryanov suv haqidagi oʻzining ilmiy-ommabop kitobini “Dunyodagi eng gʻayrioddiy modda” deb atadi. Va biologiya fanlari doktori B.F. Sergeev o'zining "Qiziqarli fiziologiya" kitobini suv haqidagi "Sayyoramizni yaratgan modda" bo'limidan boshladi.
Olimlar to'g'ri: Yerda biz uchun oddiy suvdan muhimroq modda yo'q va shu bilan birga, uning xossalari kabi ko'plab qarama-qarshilik va anomaliyalarga ega bo'lgan bir xil turdagi boshqa modda yo'q.
Sayyoramiz yuzasining deyarli ¾ qismini okeanlar va dengizlar egallaydi. Qattiq suv - qor va muz - quruqlikning 20% ni egallaydi. Yerdagi umumiy suv miqdorining 1 milliard 386 million kub kilometrga teng, 1 milliard 338 million kub kilometri Jahon okeanining sho‘r suvlari ulushiga, atigi 35 million kub kilometri esa chuchuk suvlarning ulushiga to‘g‘ri keladi. Okean suvining umumiy miqdori yer sharini 2,5 kilometrdan ortiq qatlam bilan qoplash uchun yetarli bo‘lar edi. Erning har bir aholisiga taxminan 0,33 kub kilometr dengiz suvi va 0,008 kub kilometr toza suv to'g'ri keladi. Ammo qiyinchilik shundaki, Yerdagi chuchuk suvning katta qismi odamlarga kirishni qiyinlashtiradigan holatda. Chuchuk suvning deyarli 70% qutb mamlakatlari muzliklarida va togʻ muzliklarida, 30% er osti suvli qatlamlarida va barcha daryolar oʻzanlarida atigi 0,006% chuchuk suv mavjud.
Yulduzlararo fazoda suv molekulalari topilgan. Suv kometalarning bir qismi, Quyosh tizimidagi ko'pgina sayyoralar va ularning sun'iy yo'ldoshlari.
Izotopik tarkibi. Suvning to'qqizta barqaror izotop turi mavjud. Ularning chuchuk suvdagi o'rtacha miqdori quyidagicha: 1 H216 O - 99,73%, 1 H218 O - 0,2%,
1 H217 O - 0,04%, 1 H2 H16 O - 0,03%. Qolgan beshta izotopik tur suvda arzimas miqdorda mavjud.
Molekula tuzilishi. Ma'lumki, kimyoviy birikmalarning xossalari ularning molekulalari qanday elementlardan tuzilganligi va tabiiy ravishda o'zgarishiga bog'liq. Suvni vodorod oksidi yoki kislorod gidridi deb hisoblash mumkin. Suv molekulasidagi vodorod va kislorod atomlari O-H bogʻlanish uzunligi 0,957 nm boʻlgan teng yonli uchburchakning burchaklarida joylashgan; bog'lanish burchagi H - O - H 104o 27'.
|
 |
Ammo ikkala vodorod atomi ham kislorod atomining bir tomonida joylashganligi sababli undagi elektr zaryadlari tarqalgan. Suv molekulasi qutblidir, bu uning turli molekulalari orasidagi maxsus o'zaro ta'sirning sababidir. Suv molekulasidagi qisman musbat zaryadga ega bo'lgan vodorod atomlari qo'shni molekulalarning kislorod atomlarining elektronlari bilan o'zaro ta'sir qiladi.Ushbu kimyoviy bog'lanish deyiladi. suv. U suv molekulalarini fazoviy tuzilishga ega noyob polimerlarga birlashtiradi. Suv bug'ida taxminan 1% suv dimerlari mavjud. Kislorod atomlari orasidagi masofa 0,3 nm. Suyuq va qattiq fazalarda har bir suv molekulasi to'rtta vodorod aloqasini hosil qiladi: ikkitasi proton donori va ikkitasi proton qabul qiluvchisi sifatida. Bu bog'larning o'rtacha uzunligi 0,28 nm, H - O - H burchagi 1800 ga intiladi. Suv molekulasining to'rtta vodorod aloqasi taxminan muntazam tetraedrning uchlariga yo'naltirilgan.
Muz modifikatsiyalarining tuzilishi uch o'lchamli panjaradir. Bilan mavjud o'zgartirishlarda past bosimlar, muz deb ataladigan - I, H - O - H aloqalari deyarli to'g'ri va muntazam tetraedrning uchlari tomon yo'naltirilgan. Ammo yuqori bosimlarda oddiy muz muz-II, muz-III va shunga o'xshash narsalarga aylanishi mumkin - bu moddaning og'irroq va zichroq kristalli shakllari. Hozirgacha eng qattiq, eng zich va eng o'tga chidamli muz - VII va muz - VIII. Muz – VII 3 mlrd Pa bosim ostida olindi, u + 1900 S haroratda eriydi. Modifikasiyalarda – muz – II – muz – VI – H – O – H bog‘lari qiyshiq bo‘lib, ular orasidagi burchaklar bir-biridan farq qiladi. tetraedral, bu zichlikka nisbatan zichlikning oshishiga olib keladi muntazam muz. Muz-VII va muz-VIII modifikatsiyalaridagina eng yuqori qadoqlash zichligiga erishiladi: ularning tuzilishida to'g'ri vodorod aloqalari tizimini saqlab, tetraedralardan qurilgan ikkita muntazam tarmoq bir-biriga kiritilgan.
Tetraedralardan qurilgan vodorod aloqalarining uch o'lchovli tarmog'i suyuq suvda erish nuqtasidan kritik harorat + 3,980C gacha bo'lgan butun diapazonda ham mavjud. Muzning zich modifikatsiyalaridagi kabi erish paytida zichlikning oshishi vodorod bog'larining egriligi bilan izohlanadi.
Vodorod aloqalarining egriligi harorat va bosimning oshishi bilan kuchayadi, bu esa zichlikning oshishiga olib keladi. Boshqa tomondan, qizdirilganda, vodorod aloqalarining o'rtacha uzunligi kattalashadi, natijada zichlik kamayadi. Ikki faktning birgalikdagi ta'siri + 3,980C haroratda suvning maksimal zichligi mavjudligini tushuntiradi.
Jismoniy xususiyatlar suvlar anomaldir, bu suv molekulalari orasidagi o'zaro ta'sir haqidagi yuqoridagi ma'lumotlar bilan izohlanadi.
Suv Yerdagi yagona moddadir, u tabiatda uchta agregatsiya holatida - suyuq, qattiq va gazsimon holatda mavjud.
Muzning atmosfera bosimida erishi hajmining 9% ga kamayishi bilan birga keladi. Nolga yaqin haroratlarda suyuq suvning zichligi muznikidan kattaroqdir. 00C da 1 gramm muz 1,0905 kub santimetr hajmni, 1 gramm suyuq suv esa 1,0001 kub santimetr hajmni egallaydi. Va muz suzadi, shuning uchun suv havzalari odatda muzlamaydi, faqat muz bilan qoplanadi.
Muz va suyuq suvning hajmli kengayishining harorat koeffitsienti mos ravishda - 2100C va + 3,980S dan past haroratlarda manfiy bo'ladi.
Erish paytida issiqlik sig'imi deyarli ikki barobar ortadi va 00C dan 1000C gacha bo'lgan diapazonda haroratga deyarli bog'liq emas.
Suv elementlarning boshqa vodorod birikmalariga qaraganda g'ayrioddiy yuqori erish va qaynash nuqtalariga ega asosiy kichik guruh Davriy sistemaning VI guruhi.
vodorod tellurid vodorod selenid vodorod sulfidi suv
N 2 Bular N 2 S e N 2 S H2 O
t erish - 510S - 640S - 820S 00S
_____________________________________________________
qaynash nuqtasi - 40C - 420C - 610C 1000C
_____________________________________________________
Vodorod aloqalarini bo'shatish va keyin yo'q qilish uchun qo'shimcha energiya berilishi kerak. Va bu energiya juda muhim. Shuning uchun suvning issiqlik sig'imi juda yuqori. Bu xususiyat tufayli suv sayyoramiz iqlimini shakllantiradi. Geofiziklarning ta'kidlashicha, agar suv bo'lmaganida Yer allaqachon sovib, jonsiz tosh bo'lagiga aylangan bo'lar edi. U qizdirilganda issiqlikni yutadi, soviganida esa uni chiqaradi. Yerdagi suv juda ko'p issiqlikni o'zlashtiradi va qaytaradi va shu bilan iqlimni "tekislashtiradi". Materiklar iqlimining shakllanishiga har bir okeanda yopiq aylanma halqalarni hosil qiluvchi dengiz oqimlari ayniqsa sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Ko'pchilik yorqin misol- Florida yarim orolidan keladigan issiq oqimlarning kuchli tizimi Ko'rfaz oqimining ta'siri Shimoliy Amerika Shpitsbergen va Novaya Zemlyaga. Ko'rfaz oqimi tufayli Shimoliy Norvegiya qirg'og'ida, Arktik doiradan yuqorida, yanvar oyining o'rtacha harorati Qrimning cho'l qismidagi bilan bir xil - taxminan 00C, ya'ni 15 - 200C ga ko'tarildi. Yakutiyada esa xuddi shu kenglikda, lekin Gulfstrimdan uzoqda - minus 400C. Va atmosferada tarqalgan suv molekulalari - bulutlarda va bug'lar shaklida - Yerni kosmik sovuqdan himoya qiladi. Suv bug'i kuchli "issiqxona effekti" ni yaratadi, bu bizning sayyoramizning termal nurlanishining 60 foizini ushlab turadi va uning sovishini oldini oladi. M.I.Budikoning hisob-kitoblariga ko'ra, agar atmosferadagi suv bug'ining miqdori ikki baravar kamaygan bo'lsa, Yer yuzasining o'rtacha harorati 50S dan ortiq (14,3 dan 90 C gacha) pasayadi. Er iqlimining yumshatilishiga, xususan, o'tish fasllarida - bahor va kuzda havo haroratining tenglashishiga erish va bug'lanishning yashirin issiqligining katta qiymatlari sezilarli darajada ta'sir qiladi.
Ammo bu suvni hayotiy modda deb hisoblashimizning yagona sababi emas. Gap shundaki, inson tanasi deyarli 63-68% suvdan iborat. Har bir tirik hujayradagi deyarli barcha biokimyoviy reaktsiyalar suvli eritmalardagi reaktsiyalardir. Suv bilan zaharli chiqindilar tanamizdan chiqariladi; Ter bezlari tomonidan chiqariladigan va teri yuzasidan bug'langan suv tanamizning haroratini tartibga soladi. Hayvonning vakillari va flora tanalarida bir xil miqdorda suv mavjud. Ba'zi moxlar va likenlar eng kam miqdorda suvni o'z ichiga oladi, ularning vaznining atigi 5-7% ni tashkil qiladi. Dunyo aholisining ko'pchiligi va o'simliklarining yarmidan ko'pi suvdan iborat. Masalan, sutemizuvchilarda 60 - 68%; baliq - 70%; suv o'tlari - 90-98% suv.
Jarayonlarning aksariyati eritmalarda (asosan suvli) sodir bo'ladi. texnologik jarayonlar kimyo sanoati korxonalarida, ishlab chiqarishda dorilar va oziq-ovqat mahsulotlari.
Gidrometallurgiya - turli reagentlar eritmalari yordamida ruda va konsentratlardan metallar ajratib olish muhim tarmoqqa aylangani bejiz emas.
Suv energiya resurslarining muhim manbai hisoblanadi. Ma'lumki, dunyodagi barcha gidroelektr stansiyalar kichikdan kattagacha suv oqimining mexanik energiyasini faqat ularga ulangan elektr generatorlari bo'lgan suv turbinalari yordamida elektr energiyasiga aylantiradi. Atom elektr stantsiyalarida atom reaktori suvni isitadi, suv bug'i generator bilan turbinani aylantiradi va hosil qiladi. elektr toki.
Suv, barcha anomol xususiyatlariga qaramay, harorat, massa (og'irlik), issiqlik miqdori va er balandligini o'lchash uchun standart hisoblanadi.
Shved fizigi, Stokgolm Fanlar Akademiyasi a'zosi Anders Tselsiy 1742 yilda santigradli termometr shkalasini yaratdi va hozir deyarli hamma joyda qo'llaniladi. Suvning qaynash nuqtasi 100, muzning erish nuqtasi esa 0 ga teng.
1793 yilda frantsuz inqilobiy hukumati qarori bilan turli xil qadimiy o'lchovlar o'rniga o'rnatilgan metrik tizimni ishlab chiqishda suv massasining (og'irlikning) asosiy o'lchovi - kilogramm va grammni yaratish uchun ishlatilgan: 1 gramm, ma'lumki, og'irligi 1 kub santimetr (millilitr) toza suvning eng yuqori zichligi - 40C haroratda. Shuning uchun 1 kilogramm 1 litr (1000 kub santimetr) yoki 1 kub dekimetr suvning og'irligi: 1 tonna (1000 kilogramm) esa 1 kubometr suvning og'irligi.
Issiqlik miqdorini o'lchash uchun suv ham ishlatiladi. Bir kaloriya - 1 gramm suvni 14,5 dan 15,50 C gacha qizdirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori.
Er sharidagi barcha balandliklar va chuqurliklar dengiz sathidan o'lchanadi.
1932 yilda amerikaliklar G. Urey va E. Osborn laboratoriyada olish mumkin bo'lgan eng toza suvda ham oz miqdordagi modda borligini aniqladilar, bu H2 O kimyoviy formulasi bilan ifodalangan, ammo molekulyar og'irligi 20 ga teng. oddiy suvga xos bo'lgan 18 og'irligi o'rniga. Yuriy bu moddani og'ir suv deb atagan. Og'ir suvning katta og'irligi uning molekulalari oddiy vodorod atomlariga nisbatan atom og'irligi ikki baravar ko'p bo'lgan vodorod atomlaridan iborat ekanligi bilan izohlanadi. Bu atomlarning ikki barobar og'irligi, o'z navbatida, ularning yadrolarida oddiy vodorod yadrosini tashkil etuvchi yagona protondan tashqari yana bitta neytron bo'lishi bilan bog'liq. Vodorodning og'ir izotopi deyteriy deb ataladi.
(D yoki 2 H) va oddiy vodorod protium deb atala boshlandi. Og'ir suv, deyteriy oksidi D2 O formulasi bilan ifodalanadi.
Ko'p o'tmay, yadrosida bir proton va ikkita neytronga ega bo'lgan vodorodning uchinchi, o'ta og'ir izotopi topildi, u tritiy (T yoki 3H) deb nomlandi. Kislorod bilan birlashganda tritiy molekulyar og'irligi 22 bo'lgan juda og'ir suv T2O hosil qiladi.
Tabiiy suvlarda o'rtacha 0,016% og'ir suv mavjud. Og'ir suv oddiy suvga o'xshaydi, lekin ko'p jihatdan jismoniy xususiyatlar undan farq qiladi. Og'ir suvning qaynash harorati 101,40C, muzlash harorati + 3,80C. Og'ir suv oddiy suvdan 11% og'irroq. 250C haroratda og'ir suvning solishtirma og'irligi 1,1 ga teng. Turli tuzlarni yomonroq eritadi (5-15% ga). Og'ir suvda ba'zi kimyoviy reaktsiyalarning sodir bo'lish tezligi oddiy suvdan farq qiladi.
Va fiziologik jihatdan og'ir suv tirik materiyaga boshqacha ta'sir qiladi: farqli o'laroq oddiy suv Hayot beruvchi kuchga ega bo'lgan og'ir suv butunlay inertdir. O'simlik urug'lari, agar og'ir suv bilan sug'orilgan bo'lsa, unib chiqmaydi; tadpoles, mikroblar, qurtlar, baliqlar og'ir suvda bo'lolmaydi; Agar hayvonlarga faqat og'ir suv ichishsa, ular tashnalikdan o'ladi. Og'ir suv o'lik suvdir.
Oddiy suvdan jismoniy xususiyatlari bilan ajralib turadigan yana bir turdagi suv mavjud - bu magnitlangan suv. Bunday suv suv oqadigan quvur liniyasiga o'rnatilgan magnitlar yordamida olinadi. Magnitlangan suv o'zining fizik-kimyoviy xususiyatlarini o'zgartiradi: undagi kimyoviy reaktsiyalar tezligi oshadi, erigan moddalarning kristallanishi tezlashadi, aralashmalarning qattiq zarrachalarining yig'ilishi kuchayadi va katta bo'laklar (koagulyatsiya) hosil bo'lishi bilan ularning cho'kishi ortadi. Magnitlanish suv inshootlarida qabul qilingan suv juda loyqa bo'lganda muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Bundan tashqari, ifloslangan sanoat oqava suvlarini tez cho'ktirish imkonini beradi.
Kimdan kimyoviy xossalari suv, uning molekulalarining ionlarga ajralish (emirilish) qobiliyati va suvning turli xil kimyoviy tabiatdagi moddalarni eritish qobiliyati ayniqsa muhimdir.
Suvning asosiy va universal erituvchi sifatidagi roli, birinchi navbatda, uning molekulalarining qutbliligi va natijada uning juda yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi bilan belgilanadi. Qarama-qarshi elektr zaryadlari, xususan, ionlar suvda bir-biriga havoda tortilishidan 80 marta kuchsizroq tortiladi. Suvga botgan jismning molekulalari yoki atomlari orasidagi o'zaro tortishish kuchlari ham havoga qaraganda kuchsizroqdir. Bunday holda, termal harakat molekulalarni parchalash uchun osonroq bo'ladi. Shu sababli, ko'plab kam eriydigan moddalar, shu jumladan, erish sodir bo'ladi: bir tomchi toshni yo'qotadi.
Molekulalarning faqat kichik bir qismi (500 000 000 dan bittasi) quyidagi sxema bo'yicha elektrolitik dissotsiatsiyaga uchraydi:
Bug 'uchun H2 + 1/2 O2 H2 O -242 kJ / mol
Suyuq suv uchun 286 kJ/mol
Da past haroratlar katalizatorlar bo'lmaganda u nihoyatda sekin sodir bo'ladi, lekin harorat oshishi bilan reaksiya tezligi keskin ortadi va 5500C da portlash sodir bo'ladi. Bosimning pasayishi va harorat oshishi bilan muvozanat chapga siljiydi.
Ultrabinafsha nurlanish ta'sirida suv H+ va OH- ionlariga fotodissosiyalanadi.
Ionlashtiruvchi nurlanish H2 hosil bo'lishi bilan suvning radiolizini keltirib chiqaradi; H2 O2 va erkin radikallar: H*; HE*; HAQIDA* .
Suv reaktiv birikma hisoblanadi.
Suv atomik kislorod bilan oksidlanadi:
H2 O + C CO + H2
Yuqori haroratlarda katalizator ishtirokida suv CO bilan reaksiyaga kirishadi; CH4 va boshqa uglevodorodlar, masalan:
6H2 O + 3P 2HPO3 + 5H2
Suv ko'plab metallar bilan reaksiyaga kirishib, H2 va tegishli gidroksidni hosil qiladi. Ishqoriy va gidroksidi tuproq metallari (Mg dan tashqari) bilan bu reaktsiya xona haroratida allaqachon sodir bo'ladi. Kamroq faol metallar suvni yuqori haroratlarda parchalaydi, masalan, Mg va Zn - 1000C dan yuqori; Fe - 6000S dan yuqori:
2Fe + 3H2 O Fe2 O 3 + 3H2
Ko'pgina oksidlar suv bilan reaksiyaga kirishganda, ular kislotalar yoki asoslar hosil qiladi.
Suv katalizator bo'lib xizmat qilishi mumkin, masalan, gidroksidi metallar va vodorod CI2 bilan faqat suv izlari mavjud bo'lganda reaksiyaga kirishadi.
Ba'zida suv katalitik zahardir, masalan, NH3 sintezida temir katalizatori uchun.
Suv molekulalarining vodorod bog'larining uch o'lchovli tarmoqlarini hosil qilish qobiliyati unga inert gazlar, uglevodorodlar, CO2, CI2, (CH2)2 O, CHCI3 va boshqa ko'plab moddalar bilan gaz gidratlarini hosil qilish imkonini beradi.
Taxminan 19-asrning oxirigacha suv tabiatning tekin, bitmas-tuganmas neʼmati hisoblangan. U faqat kam yashaydigan cho'l hududlarida etishmayotgan edi. 20-asrda suvga qarash keskin o'zgardi. Dunyo aholisining tez sur'atlar bilan o'sishi va sanoatning jadal rivojlanishi natijasida insoniyatni toza chuchuk suv bilan ta'minlash muammosi deyarli birinchi raqamli global muammoga aylandi. Hozirgi vaqtda odamlar yiliga qariyb 3000 milliard kub metr suv ishlatmoqda va bu ko'rsatkich doimiy ravishda tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Aholi zich joylashgan ko'plab sanoat hududlarida toza suv endi mavjud emas.
Yer sharida chuchuk suv etishmasligi turli yo'llar bilan qoplanishi mumkin: dengiz suvini tuzsizlantirish, shuningdek, texnik jihatdan iloji bo'lsa, chuchuk suvni u bilan almashtirish; oqava suvlarni ifloslanishdan qo'rqmasdan suv havzalari va suv oqimlariga xavfsiz tashlab yuborilishi va qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan darajada tozalang; Toza suvdan tejamkorlik bilan foydalaning, kamroq suv talab qiladigan ishlab chiqarish texnologiyasini yarating, iloji bo'lsa, yuqori sifatli toza suvni past sifatli suv bilan almashtiring va hokazo.
SUV - INSONYATNING YERDAGI ASOSIY BOY TA'ZLARIDAN BIRI.
ADABIYOTLAR RO'YXATI:
1. Kimyoviy ensiklopediya. 1-jild. Muharrir I.L.Knunyants. Moskva, 1988 yil.
2. Yosh kimyogarning entsiklopedik lug'ati. tomonidan tuzilgan
V.A.Kritsman, V.V.Stanzo. Moskva, "Pedagogika", 1982 yil.
"Gidrometeoizdat", 1980 yil.
4. Dunyodagi eng favqulodda substansiya. Muallif
I.V. Petryanov. Moskva, "Pedagogika", 1975 yil.
P L A N.
I. Kirish.
Mashhur olimlarning suv haqidagi bayonotlari.
II .Asosiy qism.
1.Suvning Yer sayyorasida, koinotda tarqalishi
bo'sh joy.
2. Suvning izotopik tarkibi.
3.Suv molekulasining tuzilishi.
4. Suvning fizik xossalari, ularning anomaliyalari.
a).Suvning agregativ holatlari.
b).Suvning qattiq va suyuq holatdagi zichligi.
c).Suvning issiqlik sig'imi.
d) ga nisbatan suvning erish va qaynash nuqtalari
elementlarning boshqa vodorod birikmalari
davriy sistemaning asosiy kichik guruhi YI guruhi.
5. Sayyorada iqlimning shakllanishiga suvning ta'siri
6.O'simlikning asosiy komponenti sifatida suv va
hayvon organizmlari.
7.Sanoatda, ishlab chiqarishda suvdan foydalanish
elektr energiyasi.
8.Suvdan standart sifatida foydalaning.
a). Haroratni o'lchash uchun.
b).Masani (og'irlikni) o'lchash uchun.
c).Issiqlik miqdorini o'lchash uchun.
d).Yerning balandligini o'lchash uchun.
9.Og'ir suv, uning xossalari.
10. Magnitlangan suv, uning xossalari.
11. Suvning kimyoviy xossalari.
a).Kislorod va vodoroddan suv hosil bo'lishi.
b).Suvning ionlarga dissotsiatsiyasi.
c).Suvning fotodissotsiatsiyasi.
d).Suvning radiolizi.
d).Suvning atom kislorod bilan oksidlanishi.
f).Suvning metall bo'lmaganlar, galogenlar bilan o'zaro ta'siri,
uglevodorodlar.
g).Suvning metallar bilan o'zaro ta'siri.
h).Suvning oksidlar bilan o'zaro ta'siri.
i).Suv kimyoviy moddalarning katalizatori va inhibitori sifatida
III .Xulosa.
Suv Yerdagi insoniyatning asosiy resurslaridan biridir.
Kirish……………………………………………………………………………….3
Asosiy qism
1. Suvning xossalari………………………………………………5
2. Suv molekulasining tuzilishi…………………………………………….10
Xulosa…………………………………………………………………………………12
Bibliografiya………………………………………………………13
Ilova…………………………………………………………………………………14
Kirish
Suv tabiatdagi eng keng tarqalgan moddalardan biridir (gidrosfera Yer yuzasining 71% ni egallaydi). Suv geologiya va sayyora tarixida muhim rol o'ynaydi. Suvsiz tirik organizmlar mavjud bo'lolmaydi. Gap shundaki, inson tanasi deyarli 63% - 68% suvdan iborat. Har bir tirik hujayradagi deyarli barcha biokimyoviy reaktsiyalar suvli eritmalardagi reaktsiyalardir. Ko'pgina texnologik jarayonlar kimyo sanoati korxonalarida, dori vositalari va oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishda eritmalarda (asosan suvli) sodir bo'ladi. Va metallurgiyada suv nafaqat sovutish uchun juda muhimdir. Gidrometallurgiya - turli reagentlar eritmalari yordamida ruda va konsentratlardan metallar ajratib olish muhim tarmoqqa aylangani bejiz emas.
Suv oddiy va g'ayrioddiy moddadir. Mashhur sovet olimi, akademik I.V.Petryanov o‘zining suv haqidagi ilmiy-ommabop kitobini “dunyodagi eng g‘ayrioddiy modda” deb atadi. Biologiya fanlari doktori B.F.Sergeev tomonidan yozilgan "Qiziqarli fiziologiya" suv haqidagi bobdan boshlanadi - "Sayyoramizni yaratgan modda".
Olimlar mutlaqo to‘g‘ri: Yerda biz uchun oddiy suvdan muhimroq bo‘lgan modda yo‘q va ayni paytda uning xossalari kabi ko‘plab qarama-qarshilik va anomaliyalarga ega bo‘ladigan boshqa modda ham yo‘q.
Sayyoramiz yuzasining deyarli ⅔ qismini okeanlar va dengizlar egallaydi. Qattiq suv - qor va muz - quruqlikning 20% ni egallaydi. Sayyoramizning iqlimi suvga bog'liq. Geofiziklarning ta'kidlashicha, agar suv bo'lmaganida Yer allaqachon sovib, jonsiz tosh bo'lagiga aylangan bo'lar edi. U juda yuqori issiqlik quvvatiga ega. Isitilganda u issiqlikni yutadi; sovib, uni beradi. Yerdagi suv juda ko'p issiqlikni o'zlashtiradi va qaytaradi va shu bilan iqlimni "tekislashtiradi". Yerni kosmik sovuqdan himoya qiladigan narsa atmosferada - bulutlarda va bug 'shaklida tarqalgan suv molekulalaridir...
Suvning xossalari
Hayot paydo bo'lgan suvning xususiyatlari eng to'liq o'rganilgan. Bu xususiyatlar tirik tabiatning kosmik jism sifatida Yerga xos bo'lgan harorat oralig'ida mavjud bo'lishiga imkon berdi.
Bu xususiyatlar nima?
Suvning zichligi.
Bittasi eng muhim xususiyatlar suv - uning zichligi. Toza suvning maksimal zichligi 4 ° C da. Bu haroratda bir kilogramm suv minimal hajmni egallaydi (1-rasm). Harorat 4 ° C dan 0 ga tushganda, zichlik pasayadi, ya'ni 4 ° C haroratli suv pastda, sovuqroq suv esa yuqoriga ko'tariladi, u erda muzlaydi va muzga aylanadi.
Oddiy muzning zichligi - suvning qattiq kristalli fazasi - suvning zichligidan kamroq, shuning uchun muz sirtda suzadi va suvni keyingi sovutishdan himoya qiladi. U chuchuk suv tanasini to'liq muzlashdan himoya qiluvchi muz "palto" vazifasini bajaradi. Shu tarzda suv omborlari aholisining past haroratlarda yashashi uchun sharoit yaratiladi.
Dengiz suvida sezilarli miqdorda tuzlar erigan va u sovutilganda butunlay boshqacha harakat qiladi. Uning muzlash nuqtasi tuz tarkibiga bog'liq, lekin o'rtacha 1,9 ° S ni tashkil qiladi. Bunday suvning maksimal zichligi -3,5 ° S haroratda. Dengiz suvi maksimal zichlikka yetguncha muzga aylanadi. Shuning uchun dengiz suvining vertikal aralashuvi uni noldan yuqori haroratdan muzlash haroratiga qadar sovutganda sodir bo'ladi. Ushbu aylanish tufayli okeanning pastki gorizontlari kislorod bilan boyitiladi va kislorodga boy suv pastki qatlamlardan yuqori qatlamlarga kiradi. ozuqa moddalari. Shuni ta'kidlash kerakki, dengiz ham, toza muz ham suvdan engilroq va uning yuzasida suzib yuradi, dengiz va okeanlardagi suvning chuqur qatlamlarini sovuq havo massalari bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilishdan himoya qiladi va shu bilan issiqlikni saqlashga yordam beradi. Shu bilan birga, yuqori bosimda sun'iy ravishda muzning turli xil modifikatsiyalari olingan. Ulardan ba'zilari suvdan og'irroq, boshqalari eriydi va shuning uchun yuqori haroratda muzlaydi. Bu "issiq muz" deb ataladigan narsa. Shuning uchun, biz hammamiz faqat Yerda suv mavjudligi bilan emas, balki omadlimiz quyosh radiatsiyasi, balki atmosfera bosimining qiymati bilan ham. Aks holda, butun Yer muz qobig'i bilan bog'lanishi mumkin.
Suvning termodinamik konstantalari.
Suv maxsus, anomal xususiyatlarga ega. Bu, birinchi navbatda, suvning issiqlik sig'imi, bug'lanish issiqligi va muzning erishining yashirin issiqligi kabi termodinamik konstantalarga tegishli. Bu miqdorlarning anomal tabiati Yerdagi fizik-kimyoviy va biologik jarayonlarning aksariyat qismini belgilaydi.
Suvning solishtirma issiqlik sig'imi 4,1868 kJ/(kg-K) ni tashkil qiladi, bu etil spirti (2,847) kabi moddalarning solishtirma issiqlik sig'imidan deyarli ikki barobar ko'pdir. o'simlik moyi(2,091), kerosin (2,911) va boshqalar. Bu shuni anglatadiki, bir xil darajada qizdirilganda, suv sanab o'tilgan suyuqliklarga qaraganda deyarli ikki baravar ko'p issiqlikni o'zlashtirishi mumkin. Ammo sovutish paytida ham suv boshqa suyuqliklarga qaraganda ko'proq issiqlik beradi. Shuning uchun, Jahon okeanining suvlari ta'siri ostida isinganda quyosh nurlari va quyosh radiatsiyasi energiyasi bo'lmaganda ularning sovishi, issiqlik sig'imi kechayu kunduz, yoz va qishda suv haroratining minimal o'zgarishini ta'minlaydigan xususiyat sifatida ishlaydi.
Suvning bug'lanish issiqligi g'ayritabiiy darajada yuqori qiymatga ega. Bu qiymat etanol, sulfat kislota, anilin, aseton va boshqa moddalarning bug'lanish issiqligidan ikki baravar ko'pdir. Shuning uchun, hatto eng issiq vaqtda ham, suv juda sekin bug'lanadi, bu uning saqlanishiga va natijada Yerdagi hayotning saqlanib qolishiga yordam beradi.
Muz sintezining yashirin issiqligining yuqori qiymati ham sayyoradagi harorat rejimining barqarorligini ta'minlaydi.
Bittasi qiziqarli xususiyatlar suv, uning eng past issiqlik sig'imi 37 ° C haroratda sodir bo'ladi, ya'ni bu haroratda uni o'zgartirish uchun minimal energiya xarajatlari talab qilinadi. Shuning uchun bo'lsa kerak, issiq qonli jonzotlarning tana harorati bu qiymatga yaqin.
Suv boshqa konstantalarning g'ayritabiiy darajada yuqori qiymatlariga ega. Vodorodning kislorod, oltingugurt, selen va tellur bilan birikishidan hosil boʻlgan va davriy sistemaning bir qatorida joylashgan moddalar gidridlar deyiladi. Kislorod gidridi suv deb ataladi. Kislorod gidridining boshqa gidridlarning xususiyatlariga nisbatan g'ayrioddiy xususiyatlari shundaki, ulardan farqli o'laroq, suv normal sharoitda (normal bosim va harorat 0 dan 100 ° C gacha) gazsimon holatda emas, balki suyuq holatda bo'ladi. . Agar suvning anomal qaynash va muzlash harorati bo'lmaganida, bu jarayonlar sezilarli darajada pastroq salbiy haroratlarda sodir bo'ladi va sovuqroq sayyoralarda suyuq suv mavjud bo'lar edi. Shunday qilib, Yerda hayot bo'lmaydi.
Suvning sirt taranglik kuchi.
Suvning boshqa o'ziga xos xususiyatlari ham bor, bu bizga uni chinakam ajoyib birikma deb atashga imkon beradi. Biz suyuqlikning sirt tarangligi haqida gapiramiz. Suvni tashkil etuvchi molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari ularni bir-biriga tortadi va bu bog'lanishni buzish unchalik oson emas. Ko'pchilik suv idishiga ehtiyotkorlik bilan joylashtirilgan igna suv yuzasiga suzganda maktab tajribasini biladi. Ko'pchilik qiziqarli hiyla-nayrangni ko'rdi, chunki katta miqdordagi tangalar to'liq stakan suvga tashlangan va suv to'lib-toshgan holda kichik gumbazda ko'tariladi. Nihoyat, Masihning suvda qanday yurgani haqida taniqli Injil afsonasi mavjud. Bu barcha hodisalar va afsonalar suvning yuqori sirt tarangligi bilan bog'liq. Sirt tarangligi tufayli suv tuproqdagi kapillyar kanallar orqali Yer yuzasiga ko'tariladi va o'simliklar va tirik organizmlarning to'qimalari va hujayralariga kiradi. Barcha ma'lum suyuqliklardan faqat simob suvdan yuqori sirt tarangligiga ega.
Juda mashhur qiziqarli xususiyat undagi tovush to'lqinlarining tarqalishi bilan bog'liq suv. Suvdagi tovushning tarqalish tezligi g'ayritabiiy darajada yuqori, u havodagi tovush tarqalish tezligidan deyarli 6 baravar oshadi.
Toza suvning xossalari.
Toza suv tiniq, rangsiz va hidsiz suyuqlikdir. 1 atm bosimda suv 0 haroratda muzlaydi va 100 ° C da qaynatiladi. Bosim ikki baravar oshirilganda suv 120 °C haroratda, bosim ikki barobarga kamayganda esa 81 °C da qaynaydi. Biroq, bosimning pasayishi bilan muzning erish nuqtasi (yoki suvning muzlash nuqtasi) ortadi. Past bosimlarda suv faqat muz yoki bug 'shaklida, yuqori haroratlarda esa faqat bug' shaklida bo'lishi mumkin. Suv bosimi va harorati uchun kritik qiymatlar ham mavjud. 22,1 atm dan yuqori bosimlarda. va harorat 374,4 ° C dan yuqori bo'lsa, suyuqlik va bug' o'rtasidagi farq yo'qoladi, suv gaz holatida mavjud.
Atmosfera bosimi va haroratining ajoyib qiymatlari Yerda rivojlangan, chunki bu qiymatlarda suv sayyorada suyuqlik shaklida mavjud bo'lib, hayotning barcha mavjud shakllarining rivojlanishini ta'minlaydi. Ushbu parametrlarda kislorod suvda eriydi, bu suv organizmlarining hayoti uchun, shuningdek, suvni o'z-o'zini tozalash jarayonlari uchun zarurdir. Ko'p ming yilliklar davomida atmosfera, gidrosfera va quyosh radiatsiyasining mavjudligi yoz va qishda, kun va tunda ozgina harorat farqini yaratib, hayotning mavjudligi uchun sharoit yaratdi.
Suvning erish qobiliyati.
Biroq, suvning eng hayratlanarli xususiyati uning boshqa moddalarni eritish qobiliyatidir. Moddalarning erish qobiliyati ularning dielektrik o'tkazuvchanligiga bog'liq. U qanchalik baland bo'lsa, moddaning boshqalarni eritish qobiliyati shunchalik yuqori bo'ladi. Shunday qilib, suv uchun bu qiymat havo yoki vakuumga qaraganda 9 baravar yuqori. Shuning uchun chuchuk yoki toza suvlar tabiatda deyarli uchramaydi. Yer suvida har doim erigan narsa bor. Bu kimyoviy elementlarning gazlari, molekulalari yoki ionlari bo'lishi mumkin. Elementlarning davriy jadvali jadvalining barcha elementlari Jahon okeani suvlarida eriydi, deb ishoniladi, bugungi kunda ularning kamida 80 dan ortig'i topilgan.
Suv molekulasining tuzilishi
Bu ikki element - vodorod va kislorod - antagonistlardir. Ulardan biri Kosmosda, ikkinchisi Yerda hukmronlik qiladi. Biri (vodorod) o'zining elektron qobig'idan bitta elektronni berishga, ikkinchisi (kislorod) boshqa kimyoviy elementlardan ikkita elektron olishga intiladi.
Suv molekulasining tarkibini tahlil qilib, unda ikkita vodorod atomi va bitta kislorod atomi "bir-birini topdi" deb aytishimiz mumkin. Shunday qilib, kimyoviy formulasi H2 0 deb yozilgan suv tarkibida nazariy jihatdan to‘qqiz xil turg‘un suv turi bo‘lishi mumkin (o‘zgarish soni 5 dan 3 gacha) Biroq, gidrosferadagi barcha suvlarning 99,97% ni tashkil qiladi. 1 H216 0 tipidagi oddiy suv bilan ifodalanadi. Og'ir suv 2 H216 0 ulushi 0,02% dan kam.
Zamonaviy ilm-fan Suvning ko'plab anomal xususiyatlarini hal qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan bir nechta modellar ma'lum. Ba'zi xususiyatlar asosan suvda turli haroratlarda mavjud bo'lgan monomerlar (H2 O) 1, dimerlar (H2 O) 2 va trimerlar (H2 O) 3 molekulalarining uyushmalari soni bilan belgilanadi, deb ishoniladi.
Shunday qilib, taxminan 0 haroratda, asosan, suvda trimerlar, taxminan 4 ° C haroratda - dimerlar va gaz holatida suvda asosan monomerlar mavjud. Ba'zan bu assotsiatsiyalar trihidrollar deb ataladi.
Ba'zi olimlar suvni molekulalar birlashmalari to'plami sifatida ko'rib chiqishni taklif qilishadi, shu jumladan har bir assotsiatsiyada birdan sakkiztagacha molekulalar. Boshqalar, suvning tuzilishi turli xil "yaltirab turgan klasterlar" tomonidan hosil qilingan fazoviy "dantel" deb hisoblashadi (2-rasm). Boshqalar esa, suv molekulasining tarkibiy xususiyatlarini hisobga olgan holda, suvning xususiyatlarini o'rganishni taklif qiladilar, bu esa, o'z navbatida, suv molekulasini tashkil etuvchi elementlarning xususiyatlari bilan belgilanadi. Zamonaviy g'oyalarga ko'ra, suv molekulasi kichik magnitga o'xshaydi.
Nima uchun suvda erigan moddalar bor?
Daniya olimi N. Byerrum 1951 yilda zaryadlarning nuqta taqsimotiga ega bo'lgan suv molekulasi modelini taklif qildi. Zamonaviy tushunchalarga muvofiq, suv molekulasi tetraedr (yoki piramida, (3-rasm), uning o'rtasida molekulaning markazi, burchaklarida esa elektr zaryadlari joylashgan.
Ikki musbat zaryad ikkita vodorod atomiga to'g'ri keladi, ularning har biri o'z elektronlarini kislorod atomiga "ta'minlagan" va ikkita manfiy zaryad kislorodning "juftlanmagan" elektronlariga mos keladi. Shunday qilib, suv molekulasi dipol bo'lib, uning qutblaridan biri musbat zaryadga, ikkinchisi esa manfiy zaryadga ega. Dipolning qutblari ma'lum masofa bilan ajralib turadi, shuning uchun elektrostatik maydonda suv dipoli elektr maydon kuchlari chiziqlari bo'ylab ochiladi. Agar elektrostatik maydon manfiy zaryadlangan ion tomonidan hosil bo'lsa, u holda suv dipoli o'zining musbat qutbini shu ion tomon buradi va aksincha. Suvning erituvchi sifatidagi xossalari asosan uning molekulasining qutblangan tuzilishi bilan belgilanadi. Molekulalarning yuqori qutbliligi kimyoviy o'zaro ta'sirlar paytida, undagi tuzlar, kislotalar va asoslarning erishi paytida, ya'ni elektrolitlar hosil bo'lishida suvning faolligiga sabab bo'ladi. Suv ko'plab moddalarni eritib, ular bilan o'zgaruvchan tarkibdagi bir hil fizik va kimyoviy tizimlarni yaratishga qodir. Tabiiy suvlarda erigan tuzlar ion holatida bo'ladi, ya'ni ular elektrolitik dissotsiatsiyaga uchraydi.
Xulosa
Davomida kurs ishi Suv molekulasining xossalari va tuzilishi ko'rib chiqildi. Suv bir qarashda oddiy moddadir, lekin agar siz uni batafsilroq ko'rib chiqsangiz, juda ko'p qiziqarli va g'ayrioddiy narsalarni bilib olishingiz mumkin. Birinchidan, suv Yerdagi hayot manbai, agar suv bo'lmaganida hayot paydo bo'lmagan bo'lar edi. Ikkinchidan, suvning xususiyatlari boshqa hech qanday moddaga ega emas. Suv ma'lum bir haroratda uchta agregat holatida bo'lishi mumkin. Suv ham issiqlikni qabul qilishi va berishi va boshqa moddalarga qaraganda sekinroq bug'lanishi mumkin. Bundan tashqari, tovush to'lqinlari suvda va juda yuqori tezlikda harakatlanishi mumkin. Ammo suvning eng ajoyib xususiyati uning boshqa moddalarni eritish qobiliyatidir.
Suvning tuzilishiga kelsak, u ham o'ziga xos tarzda noyobdir. Suv ikkita vodorod atomidan va bitta kislorod atomidan iborat bo'lib, bu atomlar oddiygina bir-birini topdi, deb aytishimiz mumkin. Ammo olimlar hali ham buning barcha tarkibiy xususiyatlarini ochib bera olmaydilar ajoyib modda, va ko'p narsa hammamiz uchun sir bo'lib qolmoqda.
Oddiy ko'rinadigan modda mana shunday ko'rinadi. Ammo hech kim har kuni suvga duch kelganida, bu juda ko'p ochilmagan sirlarni o'z ichiga olgan juda g'alati va juda g'ayrioddiy modda ekanligini o'ylamagan. Ammo biz ularni to'liq tushuna olmaymiz, bu suvning g'ayrioddiyligi va o'ziga xosligi, ularsiz biz hech qachon tug'ilmagan bo'lardik.
Bibliografiya
1. Axmetov N.S., Anorganik kimyo. M., 2001 yil
2. Glinka N.L., Umumiy kimyo. Sankt-Peterburg, 2003 yil
3. Knunyants I. L., Kimyoviy entsiklopediya. 1-jild. M., 2002 yil.
4. Petryanov I.V., Dunyodagi eng favqulodda substansiya. M., 2005 yil
5. Xomchenko G.P., Universitetlarga kiruvchilar uchun kimyo. M., 2002 yil
Ilova
Rossiya davlat gidrometeorologiya universiteti
Okeanologiya kafedrasi
"Kimyo" fani
Mavzu bo'yicha referat: "Suvning xususiyatlari"
Tugallangan san'at. gr. O-136
Gusev M.V.
Sankt-Peterburg
I. Kirish.................................................. .... ................................................. ............ .............3
II. Asosiy qism................................................ .................................................. .3
Jismoniy xususiyatlar. ................................................................ ...... ...................................4
Og'ir (deyteriy) suv................................................. ....... ................................5
Magnitlangan suv. ................................................................ ......................................7
Suvning kimyoviy xossalari.............................................. ............ .................................7
Adabiyotlar ro'yxati: ............................................... ..............................................10
I. Kirish
Sayyoramiz yuzasining deyarli ¾ qismini okeanlar va dengizlar egallaydi va quruqlikning taxminan 20% qor va muz bilan qoplangan. Yerdagi umumiy suv miqdorining 1 milliard 386 million kub kilometrga teng, 1 milliard 338 million kub kilometri Jahon okeanining sho‘r suvlari ulushiga, atigi 35 million kub kilometri esa chuchuk suvlarning ulushiga to‘g‘ri keladi. Chuchuk suvning deyarli 70% qutb mamlakatlari muzliklarida va togʻ muzliklarida, 30% er osti suvli qatlamlarida va barcha daryolar oʻzanlarida atigi 0,006% chuchuk suv mavjud.
Suv Yerdagi yagona moddadir, u tabiatda uchta agregatsiya holatida - suyuq, qattiq va gazsimon holatda mavjud.
Yulduzlararo fazoda suv molekulalari topilgan. Suv kometalarning bir qismi, Quyosh tizimidagi ko'pgina sayyoralar va ularning sun'iy yo'ldoshlari.
Suvning to'qqizta barqaror izotop turi mavjud. Ularning toza suvdagi o'rtacha miqdori quyidagicha:
1 N 2 16 O - 99,73%, 1 N 2 18 O - 0,2%, 1 N 2 17 O - 0,04%, 1 H 2 N 16 O - 0,03%.
Qolgan beshta izotopik tur suvda arzimas miqdorda mavjud.
II. Asosiy qism
Molekula tuzilishi.
Ma'lumki, kimyoviy birikmalarning xossalari ularning molekulalari qanday elementlardan tuzilganligi va tabiiy ravishda o'zgarishiga bog'liq. Suvni vodorod oksidi yoki kislorod gidridi deb hisoblash mumkin. Suv molekulasidagi vodorod va kislorod atomlari O-H bogʻlanish uzunligi 0,958 nm boʻlgan teng yonli uchburchakning burchaklarida joylashgan; bog'lanish burchagi H - O - H 104 o 27'(104,45 o).
Ammo ikkala vodorod atomi ham kislorod atomining bir tomonida joylashganligi sababli undagi elektr zaryadlari tarqalgan. Suv molekulasi qutblidir, bu uning turli molekulalari orasidagi maxsus o'zaro ta'sirning sababidir. Suv molekulasidagi vodorod atomlari qisman musbat zaryadga ega bo'lib, qo'shni molekulalarning kislorod atomlarining elektronlari bilan o'zaro ta'sir qiladi (vodorod aloqasi). U suv molekulalarini fazoviy tuzilishga ega noyob polimerlarga birlashtiradi. Suyuq va qattiq fazalarda har bir suv molekulasi to'rtta vodorod aloqasini hosil qiladi: ikkitasi proton donori va ikkitasi proton qabul qiluvchisi sifatida. Bu bog'larning o'rtacha uzunligi 0,28 nm, H - O - H burchagi 180 o ga intiladi.Suv molekulasining to'rtta vodorod aloqasi taxminan muntazam tetraedrning uchlariga yo'naltirilgan.
