Víz

Rendkívül fontos a víz szerepe az anyag és energia globális körforgásában [9] , a földi élet keletkezésében és fennmaradásában , az élő szervezetek kémiai szerkezetében, az éghajlat és az időjárás kialakulásában . A víz a Föld összes élőlényének legfontosabb anyaga [10] . A növények és állatok teste átlagosan több mint 50%-ban tartalmaz vizet [11] .

Összesen körülbelül 1400 millió km³ víz van a Földön. Víz borítja a Föld felszínének 71%-át ( óceánok , tengerek , tavak , folyók , jég - 361,13 millió km² [12] [13] ). A Föld vizének nagy része (97,54%) az óceánokhoz tartozik - ez sós víz, nem alkalmas mezőgazdaságra és ivásra. Édesvíz elsősorban a gleccserekben (1,81%) és a talajvízben (kb. 0,63%) található, és csak kis része (0,009%) a folyókban és tavakban. A kontinentális sós vizek 0,007%-át teszik ki, a légkör a bolygónk összes vízének 0,001%-át tartalmazza [14] [15] . A Föld köpenyének összetétele 10-12-szer több vizet tartalmaz, mint a Világóceánban [16] .

A víz azon kevés anyagok közé tartozik a természetben, amelyek a folyékony fázisból szilárd állapotba való átmenet során kitágulnak (a víz mellett az antimon [17] , a bizmut , a gallium , a germánium és egyes vegyületek és keverékek rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal).

A név története

A szó más orosz nyelvből származik. víz , távolabb - a protoszlávtól * voda [18] (vö. régi szláv víz , bolgár víz , szerb -horv víz , szlovén vóda , cseh voda , szláv voda , lengyel woda , V.-luzh. , n.- tócsa woda ), majd - protoindoeurópai * sze -, rokon lit. vanduõ , gem. unduo , d.h.h.-n. waʒʒar "víz", gót. watō , angol víz , görög ὕδωρ , ὕδατος , Arm. գետ "folyó", Frig . βέδυ , egyéb ind. udakám , uda -, udán - „víz”, unátti „fröccsen”, „öntözni”, ṓdman - „patak”, Alb. uj "víz" [19] [20] . Az orosz "vödör", "vidra" szavaknak ugyanaz a gyökere.

Az egykoron pranosztratikus nyelv létezésére vonatkozó, nem általánosan elfogadott hipotézis keretein belül a szó összevethető a hipotetikus proto- uráli * wete -vel (vö. pl. Fin. vesi , Est. vesi , Komi va , Hung . víz ), valamint az állítólagos protoaltáji , proto- dravida és más szavakkal, és az anyanyelv * wetV-ként rekonstruálva [ 21 ] .

Kémiai nevek

Formális szempontból a víznek több különböző helyes kémiai neve van:

Hidrogén -oxid : Hidrogén bináris vegyülete –2 oxidációs állapotú oxigénatommal, más néven elavult név hidrogén-oxid.
Hidrogén- hidroxid : az OH- hidroxilcsoport és a kation (H + ) vegyülete
Hidroxisav : A víz felfogható egy H + kation , amely fémmel helyettesíthető, és egy "hidroxilmaradék" OH - kombinációja.
Dihidrogén-monoxid
Dihidromonoxid

Tulajdonságok

Fizikai tulajdonságok

A víz normál körülmények között folyékony halmazállapotú, míg más elemek hasonló hidrogénvegyületei gázok ( H 2 S , CH 4 , HF ). A hidrogénatomok 104,45°-os (104°27') szöget bezáróan kapcsolódnak az oxigénatomhoz. A hidrogén- és oxigénatomok elektronegativitásának nagy különbsége miatt az elektronfelhők erősen eltolódnak az oxigén felé . Emiatt a vízmolekulának nagy a dipólusmomentuma (p \u003d 1,84 D , a hidrogén-cianid és a dimetil-szulfoxid után a második ). Minden vízmolekula legfeljebb négy hidrogénkötést alkot – ezek közül kettő oxigénatomot és kettő hidrogénatomot alkot [22] . A hidrogénkötések száma és elágazó szerkezete határozza meg a víz magas forráspontját és fajlagos párolgási hőjét [22] . Ha nem lennének hidrogénkötések , a víz az oxigén periódusos rendszerben elfoglalt helye és az oxigénhez hasonló elemek ( kén , szelén , tellúr ) hidrideinek forráspontja alapján –80 °C-on felforrna és –100 °C-on megfagyna. °C [23] .

A szilárd állapotba való átmenet során a vízmolekulák rendeződnek, miközben a molekulák közötti üregek térfogata nő, és a víz összsűrűsége csökken, ez magyarázza a víz kisebb sűrűségét (nagyobb térfogatát) a jégfázisban. A párolgás során viszont minden hidrogénkötés megszakad. A kötések feltörése sok energiát igényel, ezért a víznek van a legnagyobb fajlagos hőkapacitása a többi folyadék és szilárd anyag közül. Egy liter víz egy fokkal történő felmelegítéséhez 4,1868 kJ energia szükséges. Ennek a tulajdonságának köszönhetően a vizet gyakran használják hűtőfolyadékként .

A magas fajhő mellett a víz magas fajlagos olvadási hővel (333,55 kJ/kg 0 °C-on) és párolgási hővel (2250 kJ/kg) is rendelkezik.

Hőmérséklet, °C	A víz fajlagos hőkapacitása, kJ/(kg*K)
-60 (jég)	1.64
-20 (jég)	2.01
-10 (jég)	2.22
0 (jég)	2.11
0 (tiszta víz)	4.218
tíz	4.192
húsz	4.182
40	4.178
60	4.184
80	4.196
100	4.216

A víz különböző izotópmódosításainak fizikai tulajdonságai különböző hőmérsékleteken [24] :

Víz módosítása	Maximális sűrűség hőmérsékleten, °C	Hőmérséklet hárompontja, °C
H 2 O	3,9834	0,01
D2O _ _	11.2	3.82
T2O _ _	13.4	4.49
H 2 18 O	4.3	0.31

A víz viszonylag magas viszkozitása annak köszönhető, hogy a hidrogénkötések megakadályozzák a vízmolekulák különböző sebességű mozgását. .

A víz jó oldószer olyan anyagokhoz, amelyek molekulái elektromos dipólusmomentummal rendelkeznek . Az oldódás során az oldott anyag molekulát vízmolekulák veszik körül, és az oldott molekula pozitív töltésű régiói az oxigénatomokat, a negatív töltésű régiók pedig a hidrogénatomokat vonzzák. Mivel a vízmolekula kicsi, sok vízmolekula vehet körül minden egyes oldott anyag molekulát.

A víznek ez a tulajdonsága fontos az élőlények számára. Egy élő sejtben és az intercelluláris térben különféle anyagok vízben lévő oldatai lépnek kölcsönhatásba [25] . A víz kivétel nélkül nélkülözhetetlen minden élőlény életéhez a Földön.

A víz felületi elektromos potenciálja negatív[ adja meg ] .

A tiszta víz jó szigetelő . Normál körülmények között a víz gyengén disszociál ionokra, és a protonok (pontosabban a hidroniumionok H 3 O + ) és az OH - hidroxidionok koncentrációja 10 -7 mol / l. De mivel a víz jó oldószer, bizonyos anyagok, például sók szinte mindig feloldódnak benne, vagyis más pozitív és negatív ionok is jelen vannak az oldatban. Ezért a közönséges víz jó elektromos vezető. A víz elektromos vezetőképessége alapján meghatározható a víz tisztasága.

A víz törésmutatója n=1,33 az optikai tartományban. A molekulák nagy dipólusmomentuma miatt a víz a mikrohullámú sugárzást is elnyeli, ami az étel mikrohullámú sütőben való melegítésének oka .

Összesített állapotok

Állam szerint megkülönböztetik:

"szilárd" - jég
"folyékony" - víz
"gáznemű" - vízgőz

Normál légköri nyomáson (760 Hgmm , 101325 Pa ) a víz 0 °C -on megszilárdul, és 100 °C -on felforr ( vízgőzné alakul) (a 0 °C és 100 °C értékeket úgy választottuk, hogy azok megfeleljenek a olvadó jég és forrásban lévő víz a Celsius hőmérsékleti skála létrehozásakor ). A nyomás csökkenésével a jég olvadási (olvadási) hőmérséklete lassan emelkedik, míg a víz forráspontja csökken. 611,73 Pa (körülbelül 0,006 atm ) nyomáson a forráspont és az olvadáspont egybeesik, és 0,01 °C lesz. Ezt a nyomást és hőmérsékletet a víz hármaspontjának nevezzük . Alacsonyabb nyomáson a víz nem lehet folyékony halmazállapotú, és a jég közvetlenül gőzzé alakul. A jég szublimációs (szublimációs) hőmérséklete a nyomás csökkenésével csökken. Nagy nyomáson a jég módosul , olvadáspontja szobahőmérséklet felett van.

A nyomás növekedésével a víz forráspontja növekszik [26] :

Nyomás, atm.	Forráspont ( Tbp ), °C
0,987 (10 5 Pa - normál körülmények)	99,63
egy	100
2	120
6	158
218,5	374.1

A nyomás növekedésével a telített vízgőz sűrűsége a forrásponton is nő, míg a folyékony vízé csökken. 374 °C (647 K ) hőmérsékleten és 22,064 MPa (218 atm ) nyomáson a víz áthalad a kritikus ponton . Ezen a ponton a folyékony és a gáznemű víz sűrűsége és egyéb tulajdonságai megegyeznek. Magasabb nyomáson és/vagy hőmérsékleten a folyékony víz és a vízgőz közötti különbség eltűnik. Ezt az aggregációs állapotot " szuperkritikus folyadéknak " nevezik.

A víz lehet metastabil állapotban - túltelített gőz , túlhevített folyadék , túlhűtött folyadék . Ezek az állapotok hosszú ideig fennállhatnak, de instabilok, és egy stabilabb fázissal érintkezve átmenet következik be. Például túlhűtött folyadékot kaphat, ha tiszta vizet hűt le tiszta edényben 0 ° C alá, azonban amikor megjelenik egy kristályosodási központ, a folyékony víz gyorsan jéggé alakul.

A víz két különböző folyadék formájában is létezhet (a „második víz” körülbelül -70 ° C hőmérsékleten és több ezer atmoszféra nyomáson fordul elő), amelyek bizonyos körülmények között nem is keverednek egymással; azt a hipotézist, hogy a víz két különböző folyékony halmazállapotban létezhet, körülbelül 30 évvel ezelőtt javasolták számítógépes szimuláció eredményei alapján, és csak 2020-ban igazolták kísérletileg [27]

Fajhő A víz izobár hőkapacitása normál légköri nyomáson [28]

t, °С	0	tíz	tizenöt	húsz	25	harminc	35	40	45	ötven	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
Cp, J/(kg fok)	4217	4191	4187	4183	4179	4174	4174	4174	4177	4181	4182	4182	4185	4187	4191	4195	4202	4208	4214	4220

Ezek az adatok az egyenlettel közelíthetők

$C_{p}\left(t\right)=4219,7+0,009356\cdot t^{2}-9,2788\cdot {\sqrt {t))\ \ \left\{0\leq t\leq 100^ {o}C\jobbra\}$ [29]

A víz dielektromos állandója

A víz statikus (állandó elektrosztatikus térre ) dielektromos áteresztőképességét különböző abszolút hőmérsékleteken , 1 bar nyomáson –13…100 °C hőmérséklet-tartományban a következő empirikus képlet fejezi ki [31] : $\varepsilon$ $T$

\varepsilon (T)=253{,}0390655-0,810393675889\cdot T+0{,}000753946922643\cdot T^{2};

P=1~bar;\quad 260~K\leq T\leq 373{,}15~K.

Az ezzel a képlettel végzett számítások eredményei [32] :

T, K	260	273	283	293	298	303	313	323	333	343	353	363	373
$t^{\circ }C$	-13	0	tíz	húsz	25	harminc	40	ötven	60	70	80	90	100
$\varepsilon$	93.41	87,99	84.08	80,32	78.5	76,71	73.25	69,94	66,78	63,78	60,92	58.21	55.66

Optikai tulajdonságok

Ezeket a víz átlátszósága alapján értékelik, ami viszont a vízen áthaladó sugárzás hullámhosszától függ. A narancssárga és vörös fénykomponensek elnyelése miatt a víz kékes színt kap. A víz csak a látható fény számára átlátszó, és erősen elnyeli az infravörös sugárzást , így az infravörös fényképeken a víz felszíne mindig feketévé válik. Az ultraibolya sugarak könnyen átjutnak a vízen, így a növényi szervezetek a vízoszlopban és a tározók alján képesek fejlődni, az infravörös sugarak csak a felszíni rétegbe hatolnak be. A víz a napsugarak 5%-át, míg a hó körülbelül 85%-át. A napfény mindössze 2%-a hatol be az óceán jege alá.

Izotópos módosítások

Mind az oxigénnek, mind a hidrogénnek vannak természetes és mesterséges izotópjai. A molekulában lévő hidrogénizotópok típusától függően a következő víztípusokat különböztetjük meg:

könnyű víz (a víz fő összetevője, amelyet az emberek ismernek) $H_{2}O$
nehéz víz (deutérium) $D_{2}O$
szupernehéz víz (trícium) $T_{2}O$
trícium-deutérium víz $TDO$
trícium-protium víz $THO$
deutérium-protium víz $DHO$

Az utolsó három típus azért lehetséges, mert a vízmolekula két hidrogénatomot tartalmaz. A protium a hidrogén legkönnyebb izotópja; a deutérium atomtömege 2,0141017778 ame. m., trícium - a legnehezebb, atomtömeg 3,0160492777 a.u. m. A nehéz oxigénes víz (H 2 O 17 és H 2 O 18 ) csapvize több D 2 O 16 -ot tartalmaz, mint víz : tartalmuk 1,8 kg, illetve 0,15 kg/tonna [23] .

Bár a nehézvizet gyakran holtvíznek tekintik, mivel élő szervezetek nem élhetnek benne, egyes mikroorganizmusok meglétét meg lehet szoktatni [23] .

A 16 O, 17 O és 18 O stabil oxigénizotópok szerint háromféle vízmolekula létezik. Így az izotóp-összetétel szerint 18 különböző vízmolekula létezik. Valójában minden víz mindenféle molekulát tartalmaz.

Kémiai tulajdonságok

A víz a leggyakoribb oldószer a Földön , amely nagymértékben meghatározza a földi kémia természetét, mint tudományt. A kémia nagy része, mint tudomány kezdetén, pontosan az anyagok vizes oldatainak kémiájából indult ki.

A vizet néha amfolitnak tekintik – egyszerre savnak és bázisnak is ( kation H + anion OH − ). Idegen anyagok hiányában a vízben a hidroxidionok és a hidrogénionok (vagy hidroniumionok ) koncentrációja azonos, pK a = p(1,8⋅10 −16 ) ≈ 15,74. A víz kémiailag aktív anyag. Az erősen poláris vízmolekulák ionokat és molekulákat szolvatálnak , hidrátokat és kristályos hidrátokat képeznek . A szolvolízis, és különösen a hidrolízis élő és élettelen dolgokban fordul elő, és széles körben alkalmazzák a vegyiparban .

Víz nyerhető:

A reakciók során

{\mathsf {2H_{2}O_{2}\jobbra 2H_{2}O+O_{2}\uparrow ))

{\mathsf {NaHCO_{3}+CH_{3}COOH\jobbra nyíl CH_{3}COONa+H_{2}O+CO_{2}\uparrow ))

\mathsf{2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow Ca(CH_3COO)_2 + H_2O + CO_2 \uparrow}

A semlegesítési reakciók során

{\mathsf {H_{2}SO_{4}+2KOH\jobbra nyíl K_{2}SO_{4}+2H_{2}O))

{\mathsf {HNO_{3}+NH_{4}OH\jobbra NH_{4}NO_{3}+H_{2}O))

{\mathsf {2CH_{3}COOH+Ba(OH)_{2}\rightarrow Ba(CH_{3}COO)_{2}+2H_{2}O))

Fémoxidok hidrogénnel történő redukciója -

{\mathsf {CuO+H_{2}\rightarrow Cu+H_{2}O))

Nagyon magas hőmérséklet vagy elektromos áram hatására ( elektrolízis során ) [33] , valamint ionizáló sugárzás hatására , amint azt Friedrich Gisel 1902 -ben megállapította [34 ] a rádium-bromid vizes oldatának tanulmányozása során [35 ]. ] , a víz molekuláris oxigénre és molekuláris hidrogénre bomlik :

{\mathsf {2H_{2}O\jobbra 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow ))

A víz szobahőmérsékleten reagál:

aktív fémekkel ( nátrium , kálium , kalcium , bárium stb.)

{\mathsf {2H_{2}O+2Na\jobbra 2NaOH+H_{2}\uparrow ))

fluorral és interhalogén vegyületekkel

{\mathsf {2H_{2}O+2F_{2}\jobbra 4HF+O_{2))}

{\mathsf {H_{2}O+F_{2}\rightarrow HF+HOF}}

(alacsony hőmérsékleten)

{\mathsf {3H_{2}O+2IF_{5}\jobbra 5HF+HIO_{3))}

{\mathsf {9H_{2}O+5BrF_{3}\jobbra 15HF+Br_{2}+3HBrO_{3))}

gyenge savak és gyenge bázisok által alkotott sókkal, ezek teljes hidrolízisét okozva

{\mathsf {Al_{2}S_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow ))

karbonsavak és szervetlen savak anhidridjeivel és halogenideivel
aktív fémorganikus vegyületekkel (dietil-cink, Grignard-reagensek, metil-nátrium stb.)
karbidokkal , nitridekkel , foszfidokkal , szilicidekkel , aktív fémek hidrideivel (kalcium , nátrium, lítium stb.)
sok sóval, hidrátokat képezve
boránokkal, szilánokkal
keténekkel, szén-szuboxiddal
nemesgáz-fluoridokkal

A víz melegítéskor reagál:

vassal , magnéziummal _

{\mathsf {4H_{2}O+3Fe\rightarrow Fe_{3}O_{4}+4H_{2))}

szénnel, metánnal

{\mathsf {H_{2}O+C\rightleftarrows \CO+H_{2))}

néhány alkil-halogeniddel

A víz katalizátor jelenlétében reagál :

amidokkal, karbonsavak észtereivel
acetilénnel és más alkinokkal
alkénekekkel
nitrilekkel

A víz alapállapotának hullámfüggvénye

A vegyértékközelítésben a molekula alapállapotú elektronkonfigurációja: A molekula zárt héjú, nincsenek párosítatlan elektronok. Négy molekulapályát (MO) foglalnak el elektronok – mindegyik MO-ban két elektron van , az egyik spinnel , a másik spinnel vagy 8 spin-pálya . A molekula hullámfüggvénye , amelyet az egyetlen Slater-determináns Ф képvisel, alakja ${\ce {H2O))$ $(1a_{1})^{1}(1b_{2})^{2}(1b_{1})^{2}(2b_{2})^{0}(3a_{1})^ {0}.$ ${\displaystyle \phi _{i))$ $\alpha$ $\beta$ $\psi$ $\psi$

${\begin{vmatrix}\phi _{1a_{1}}(1)\alpha (1)&\phi _{1a_{1}}(1)\beta (1)&\phi _{1b_ {2}}(1)\alpha (1)&...&\phi _{1b_{1}}(1)\béta (1)\\\phi _{1a_{1}}(2)\alpha (2)&\phi _{1a_{1}}(2)\beta (2)&\phi _{1b_{2}}(2)\alpha (2)&...&\phi _{1b_{ 1}}(2)\beta (2)\\\phi _{1a_{1}}(3)\alpha (3)&\phi _{1a_{1}}(3)\beta (3)&\ phi _{1b_{2}}(3)\alpha (3)&...&\phi _{1b_{1}}(3)\beta (3)\\...&...&.. .&...&...\\\phi _{1a_{1}}(8)\alpha (8)&\phi _{1a_{1}}(8)\beta (8)&\phi _ {b_{2}}(8)\alpha (8)&...&\phi _{1b_{1}}(8)\beta (8)\end{vmatrix}}$

Ennek a hullámfüggvénynek a szimmetriáját az IR-ek közvetlen szorzata határozza meg, amelyek fölött az összes elfoglalt spin-pálya átalakul

${\megjelenítési stílus (a_{1})\otimes (a_{1})\otimes (b_{2})\otimes (b_{2})\otimes (a_{1})\otimes (a_{1})\ időnként (b_{1})\otimes (b_{1}).}$

Figyelembe véve, hogy egy nem degenerált IR önmagával való közvetlen szorzata egy teljesen szimmetrikus IR, és bármely nem degenerált Γ reprezentáció direkt szorzata egy teljesen szimmetrikussal Γ, a következőt kapjuk: $\underbrace {\underbrace {a_{1}\otimes a_{1}\otimes } _{A_{1}}\underbrace {b_{2}\otimes b_{2}} _{A_{1}} \otimes \otimes a_{1}} _{A_{1}}\otimes \otimes {b_{1}\otimes b_{1}} _{A_{1}}} _{A_ {egy}}$

Faj

A Földön a víz három fő állapotban létezhet:

szilárd
folyékony
gáznemű

A víz különféle formákat ölthet, amelyek egyidejűleg létezhetnek és kölcsönhatásba léphetnek egymással:

vízgőz és felhők az égen ; _
tengervíz és jéghegyek ;
gleccserek és folyók a föld felszínén;
víztartó rétegek a földben.

A víz számos szerves és szervetlen anyagot képes feloldani. A víz, mint életforrás fontossága miatt gyakran különféle elvek alapján típusokba sorolják.

A víz fajtái eredet, összetétel vagy felhasználás szerint:

kalcium és magnézium kation tartalma szerint

a molekulában lévő hidrogénizotópok által

könnyű víz (majdnem ugyanaz, mint a normál víz)
nehéz víz (deutérium)
szupernehéz víz (trícium)

más típusok

friss víz
esővíz
tengervíz
A talajvíz
ásványvíz
brakkvíz
ivóvíz és csapvíz
desztillált víz és ioncserélt víz
szennyvíz
csapadékvíz vagy felszíni víz
pirogénmentes víz
polivíz
strukturált víz – a nem akadémiai elméletekben használt kifejezés
olvadt víz
holtvíz és élővíz – mesés tulajdonságokkal rendelkező vízfajták

A vizet, amely egy másik anyag része, és fizikai kötésekkel kapcsolódik hozzá, nedvességnek nevezzük . A csatlakozás típusától függően vannak:

szorpció, kapilláris és ozmotikus nedvesség szilárd anyagokban,
oldott és emulziós nedvesség folyadékokban,
vízgőz vagy köd gázokban .

A nedvességet tartalmazó anyagot nedves anyagnak nevezzük . Az a nedves anyag, amely már nem képes felszívni (elnyelni) a nedvességet, nedvességgel telített anyag .

Szárazanyagnak nevezzük azt az anyagot, amelynek nedvességtartalma elhanyagolható az adott alkalmazáshoz . Egy hipotetikus anyag, amely egyáltalán nem tartalmaz nedvességet, abszolút száraz anyag . A nedves anyag alapját képező szárazanyagot a nedves anyag száraz részének nevezzük .

A gáz és vízgőz keverékét nedves gáznak nevezik ( a gőz-gáz keverék elavult név) [36] .

A természetben

Bolygónk légkörében a víz apró cseppek, felhők és köd formájában , valamint gőz formájában van jelen . A kondenzáció során csapadék ( eső , hó , jégeső , harmat ) formájában távozik a légkörből . A Föld folyékony vízhéját együttesen hidroszférának , a szilárd héjat pedig krioszférának nevezzük . A víz a Föld összes élő szervezetének legfontosabb anyaga. Feltehetően a földi élet keletkezése a vízi környezetben történt.

Az óceánok a föld vizének több mint 97,54%-át tartalmazzák, a gleccserek - 1,81%, a talajvíz - körülbelül 0,63%, a folyók és tavak - 0,009%, a kontinentális sós víz - 0,007%, a légkör - 0,001% [13] .

Légköri csapadék

Víz a Földön túl

A víz rendkívül gyakori anyag az űrben , azonban a nagy belső folyadéknyomás miatt a víz nem létezhet folyékony állapotban a tér vákuumában, ezért csak gőz vagy jég formájában jelenik meg.

Az emberi űrkutatással és az élet más bolygókon való megjelenésének lehetőségével kapcsolatos egyik legfontosabb kérdés a Földön kívüli víz kellően nagy koncentrációban való jelenlétének kérdése. Ismeretes, hogy egyes üstökösök több mint 50%-a vízjég. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy nem minden vízi környezet alkalmas az életre.

A NASA által 2009. október 9- én az LCROSS űrszondával végrehajtott holdkráter bombázásának eredményeként először sikerült megbízható bizonyítékot szerezni arra, hogy a Föld műholdján nagy mennyiségű vízjég található [38]. .

A víz széles körben elterjedt a Naprendszerben . A víz jelenlétét (főleg jég formájában) a Jupiter és a Szaturnusz számos holdján megerősítették: Enceladus [39] [40] , Tethys , Europa , Ganymedes stb. A víz minden üstökösben és sok aszteroidában jelen van. A tudósok feltételezik, hogy sok transz-neptunuszi objektum tartalmaz vizet.

Víz gőz formájában található a Nap légkörében (nyomokban) [41] , a Merkúr atmoszférája (3,4%, a Merkúr exoszférájában is nagy mennyiségű vizet találtak ) [42] , a Vénusz (0,002% ) [43] , a Hold [44] , a Mars (0,03%) [45] , a Jupiter (0,0004%) [46] , az Európa [47] , a Szaturnusz , az Uránusz (nyomok) [48] és a Neptunusz [49] (találva az alsó légkörben).

A Föld légkörének vízgőztartalma a felszín közelében a trópusi 3-4%-tól az Antarktiszon 2· 10-5 %-ig terjed [50] .

Ezenkívül vizet találtak olyan exobolygókon , mint a HD 189733 A b [51] , a HD 209458 b [52] és a GJ 1214 b [53] .

Feltételezések szerint folyékony víz található a bolygó egyes holdjainak felszíne alatt – nagy valószínűséggel a Jupiter Europa holdján .

Biológiai szerep

A víz egyedülálló szerepet játszik, mint olyan anyag , amely meghatározza a Földön élő összes teremtmény létezésének lehetőségét és életét . Univerzális oldószerként működik, amelyben az élő szervezetek fő biokémiai folyamatai játszódnak le . A víz különlegessége abban rejlik, hogy mind a szerves, mind a szervetlen anyagokat jól oldja, nagy sebességű kémiai reakciókat és egyben a keletkező összetett vegyületek kellő összetettségét biztosítva.

A hidrogénkötésnek köszönhetően a víz széles hőmérsékleti tartományban folyékony marad, és pontosan abban, amely jelenleg széles körben képviselteti magát a Földön.

Mivel a jég sűrűsége kisebb, mint a folyékony víz, a víz a víztestekben inkább felülről fagy meg, mint alulról. Az így létrejövő jégréteg megakadályozza a tározó további fagyását, így lakói túlélhetik. Van egy másik nézőpont is: ha a víz nem tágul fagyáskor, akkor a sejtszerkezetek nem omlanának össze, illetve a fagyás nem okozna károkat az élő szervezetekben. Egyes lények ( gőték ) tolerálják a fagyasztást/felolvasztást – vélhetően ezt elősegíti a sejtplazma különleges összetétele, amely fagyáskor nem tágul.

Alkalmazás

A mezőgazdaságban

Elegendő növénytermesztés a nyílt szárazföldeken jelentős mennyiségű vizet igényel az öntözéshez .

Italhoz és főzéshez

Egy élő emberi test súlyától és életkorától függően 50-75% vizet tartalmaz [54] . Több mint 10%-os vízvesztés az emberi szervezet által halálhoz vezethet. A környezet hőmérsékletétől és páratartalmától, fizikai aktivitásától stb. függően az embernek különböző mennyiségű vizet kell inni. Sok vita folyik arról, hogy mennyi vizet kell fogyasztanunk a szervezet optimális működéséhez.

Az ivóvíz bármilyen forrásból származó, mikroorganizmusoktól és káros szennyeződésektől megtisztított víz. A víz ivásra való alkalmasságát, ha a vízellátó rendszerbe való bejuttatás előtt fertőtlenítik , az egy liter vízre jutó E. coli -szám alapján becsülik meg , mivel az E. coli gyakori és meglehetősen ellenálló az antibakteriális szerekkel szemben, és ha kevés van belőle E. coli, akkor kevés más mikroba lesz . Ha literenként nem több, mint 3 E. coli, a víz ihatónak minősül [55] [56] .

A sportban

Sok sportot űznek vízfelületen, jégen, havon és még a víz alatt is. Ezek a búvárkodás , jégkorong , hajósportok, biatlon , rövidpálya stb.

Kenéshez

A vizet kenőanyagként használják fából, műanyagból, textolitból, gumibetétes csapágyak stb. kenéséhez. A vizet emulziós kenőanyagokban is használják [ 57] .

Kutatás

A víz eredete a bolygón

A víz földi eredete tudományos vita tárgya. Néhány tudós[ ki? ] úgy vélik, hogy a vizet aszteroidák vagy üstökösök hozták a Föld kialakulásának korai szakaszában, körülbelül négymilliárd évvel ezelőtt, amikor a bolygó már golyó formájában kialakult. A 2010-es években megállapították, hogy a víz legkésőbb 2,7 milliárd évvel ezelőtt jelent meg a Föld köpenyében [58] .

Hidrológia

A hidrológia a természetes vizeket, a légkörrel és a litoszférával való kölcsönhatásukat, valamint a bennük előforduló jelenségeket és folyamatokat (párolgás, fagyás stb.) vizsgáló tudomány .

A hidrológiai vizsgálat tárgya a hidroszféra minden típusú vize az óceánokban , tengerekben , folyókban , tavakban , tározókban , mocsarakban , talajban és talajvízben .

A hidrológia feltárja a víz körforgását a természetben , az emberi tevékenység rá gyakorolt hatását, valamint a víztestek kezelését és az egyes területek vízjárását; elvégzi a hidrológiai elemek elemzését az egyes területekre és a Föld egészére vonatkozóan; értékelést és előrejelzést ad a vízkészletek állapotáról és ésszerű felhasználásáról; a földrajzban , a fizikában és más tudományokban használt módszereket alkalmazza . A tengeri hidrológiai adatokat a felszíni hajók és tengeralattjárók használják a navigáció és a hadviselés során .

A hidrológia oceanológiára , szárazföldi hidrológiára és hidrogeológiára oszlik .

Az óceánológiát óceánbiológiára , óceánkémiára, óceángeológiára, fizikai oceanológiára és óceán - légkör kölcsönhatásokra osztják .

A szárazföldi hidrológia folyami hidrológiára ( folyóhidrológia, potamológia ) , tótudományra (limnológia) , mocsártudományra és glaciológiára oszlik .

Hidrogeológia

A hidrogeológia (más görög ὕδωρ "víztartalom" + geológia) olyan tudomány, amely a talajvíz eredetét, előfordulási körülményeit, összetételét és mozgási mintáit vizsgálja. A felszín alatti vizek kőzetekkel, felszíni vízzel és a légkörrel való kölcsönhatását is vizsgálják.

E tudomány hatókörébe olyan kérdések tartoznak, mint a felszín alatti vízdinamika, a hidrogeokémia, a talajvíz kutatása és feltárása, valamint a rekultiváció és a regionális hidrogeológia. A hidrogeológia szorosan kapcsolódik a hidrológiához és a geológiához, beleértve a mérnökgeológiát, meteorológiát, geokémiát, geofizikát és más földtudományokat. A matematika, a fizika, a kémia adataira támaszkodik, és széles körben alkalmazza kutatási módszereiket.

A hidrogeológiai adatokat különösen a vízellátással, a meliorációval és a lelőhelyek kiaknázásával kapcsolatos kérdések kezelésére használják.

Lásd még

Jegyzetek

↑ angol. A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója. A szervetlen kémia nómenklatúrája. IUPAC-AJÁNLÁSOK 2005. RSC Publishing, 2005. - p. 306.
↑ Riddick, John (1970). Szerves oldószerek fizikai tulajdonságai és tisztítási módszerei. A kémia technikái. Wiley Interscience. ISBN 0471927260 .
↑ Atmoszférikus termodinamika: Elemi fizika és kémia - Cambridge University Press , 2009. - 64. o. - ISBN 9780521899635
↑ PubChem _
↑ 1 2 Malenkov G. G. Víz // Fizikai enciklopédia . - M . : Szovjet Enciklopédia , 1988. - T. I. Aaronova - Bohm-effektus - Hosszú sorok . - S. 294-297 .
↑ Petrusevszkij F.F. , Gershun A.L. Led, fizikában // Enciklopédiai szótár - Szentpétervár. : Brockhaus - Efron , 1896. - T. XVII. - S. 471-473.
↑ Henniker, JC A folyadék felszíni zónájának mélysége // Reviews of Modern Physics : folyóirat . - Reviews of Modern Physics, 1949. - Vol. 21 , sz. 2 . - P. 322-341 . - doi : 10.1103/RevModPhys.21.322 .
↑ Pollack, Gerald. víztudomány . Washingtoni Egyetem, Pollack Laboratórium. - „A víznek három fázisa van: gáz, folyékony és szilárd; de laboratóriumunk legújabb eredményei egy meglepően kiterjedt negyedik fázis jelenlétére utalnak, amely a határfelületeken fordul elő." Letöltve: 2011. február 5. Az eredetiből archiválva : 2013. február 15.. (határozatlan)
↑ Krivolutsky A.E. Kék bolygó. Föld a bolygók között. földrajzi szempont. - M .: Gondolat, 1985. - S. 212.
↑ Egyesült Nemzetek Szervezete . Un.org (2005. március 22.). Hozzáférés dátuma: 2010. július 25. Az eredetiből archiválva : 2013. február 15. (határozatlan)
↑ Tudomány és technológia. Könyvek. A sima víz talányai. . Letöltve: 2008. augusztus 27. Az eredetiből archiválva : 2009. január 22.. (határozatlan)
↑ CIA- A világ ténykönyve (downlink) . Központi Hírszerző Ügynökség . Hozzáférés dátuma: 2008. december 20. Az eredetiből archiválva : 2010. január 5. (határozatlan)
↑ 1 2 Tengertudomány: Illusztrált útmutató a tudományhoz
↑ Gleick, P. H. Víz a válságban: Útmutató a világ édesvízi erőforrásaihoz . — Oxford University Press , 1993. Archiválva : 2016. március 5. a Wayback Machine -nél
↑ Vízgőz a klímarendszerben . Amerikai Geofizikai Unió . Letöltve: 2013. február 13. Az eredetiből archiválva : 2013. február 15..
↑ A Föld köpenyének összetétele és természete . Letöltve: 2011. április 6. Az eredetiből archiválva : 2011. november 2.. (határozatlan)
↑ Antimon // Egy fiatal vegyész enciklopédikus szótára . 2. kiadás / Összeg. V. A. Kritsman, V. V. Stanzo. - M . : Pedagógia , 1990. - S. 235 . — ISBN 5-7155-0292-6 .
↑ Derksen, Rick. A szláv örökölt lexikon etimológiai szótára
↑ M. Vasmer. Az orosz nyelv etimológiai szótára. Víz
↑ Online etimológiai szótár. víz . Letöltve: 2019. november 9. Az eredetiből archiválva : 2019. július 9. (határozatlan)
↑ "Nosztratikus etimológia" (adatbázis) . Letöltve: 2020. szeptember 8. Az eredetiből archiválva : 2021. január 18. (határozatlan)
↑ 1 2 Larionov A.K. Szórakoztató hidrogeológia. - Moszkva: Nedra , 1979. - S. 5-12. — 157 p.
↑ 1 2 3 Petryanov I.V. A legszokatlanabb anyag // Kémia és élet . - 1965. - 3. sz . - S. 2-14 .
↑ A jég fizikája (15. oldal)
↑ Molekuláris energia átalakítók élő sejtben (Tikhonov A.N., 1997) . Letöltve: 2007. november 24. Az eredetiből archiválva : 2009. január 23.. (határozatlan)
↑ Voskresensky P.I. A laboratóriumi munka technikája. 9. kiadás - L .: " Kémia ", 1970. - S. 696-697
↑ Hihetetlen: a víznek két folyékony halmazállapota van Archiválva : 2020. november 27. a Wayback Machine -nél // Vesti.ru , 2020. november 21.
↑ Thermalinfo enAuthor11 2016. 11. 15:06. A víz fajlagos hőkapacitása: táblázatok különböző hőmérsékleteken és nyomásokon . Thermalinfo.ru . Letöltve: 2022. május 30. Az eredetiből archiválva : 2021. november 23. (Orosz)
↑ A víz dezmosz hőkapacitása . Desmos . Letöltve: 2022. május 30. (Orosz)
↑ Hőteljesítmény grafikon online . Desmos . Letöltve: 2022. június 3. Az eredetiből archiválva : 2022. június 6. (Orosz)
↑ A permittivitás közelítése . Letöltve: 2021. november 16. Az eredetiből archiválva : 2021. november 16. (határozatlan)
↑ nézd meg a 1162. oldalt . Letöltve: 2021. november 16. Az eredetiből archiválva : 2021. november 16. (határozatlan)
↑ Khodakov Yu . _ _ - 18. kiadás - M . : Oktatás , 1987. - S. 15 -18. — 240 s. — 1.630.000 példány.
↑ Sugárzás kémia // Egy fiatal kémikus enciklopédikus szótára . 2. kiadás / Összeg. V. A. Kritsman, V. V. Stanzo. - M . : Pedagógia , 1990. - S. 200 . — ISBN 5-7155-0292-6 .
↑ Le Caër S. Water Radiolysis: Influence of Oxide Surfaces on H 2 Production under Ionizing Radiation // Water : Journal. - 2011. - 20. évf. 3 . — 236. o .
↑ rmg, 2015 , p. 2.
↑ A fordítás itt közel áll az elsőhöz: Az emberek földje (Fordította Horace Velle). VII. A sivatag szívében // Antoine de Saint-Exupery. Emberek földje / Per. fr. szerk. E. Zonina. - M . : Állami Szépirodalmi Kiadó , 1957. - S. 181. - (XX. századi külföldi regény). - 165 000 példány.
↑ Víz a Holdon: De hol? . Letöltve: 2020. szeptember 8. Az eredetiből archiválva : 2020. szeptember 20. (határozatlan)
↑ Jane Platt, Brian Bell. A NASA űreszközei óceánt észlelnek a Szaturnusz Holdon belül . NASA (2014. április 3.). Letöltve: 2014. április 3. Az eredetiből archiválva : 2014. április 3. (határozatlan)
↑ Iess, L.; Stevenson, DJ; Parisi, M.; Hemingway, D.; Jacobson, R. A.; Lunin, JI; Nimmo, F.; Armstrong, Jw; Asmar, SW; Ducci, M.; Tortora, P. The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus (angol) // Science : Journal. - 2014. - április 4. ( 344. köt. ). - 78-80 . o . - doi : 10.1126/tudomány.1250551 .
↑ Solanki, SK; Livingston, W.; Ayres, T. New Light on the Heart of Darkness of the Solar Chromosphere (angol) // Science : Journal. - 1994. - 1. évf. 263 , sz. 5143 . - 64-66 . o . - doi : 10.1126/tudomány.263.5143.64 . - . — PMID 17748350 .
↑ MESSENGER A tudósok "lenyűgözve" vizet találtak a Merkúr vékony légkörében . Planetary Society (2008. július 3.). Letöltve: 2008. július 5. Az eredetiből archiválva : 2010. január 17.. (határozatlan)
↑ Bertaux, Jean-Loup; Vandaele, Ann-Carine; Korablev, Oleg; Willard, E.; Fedorova, A.; Fussen, D.; Quemerais, E.; Beljajev, D.; Mahieux, A. A meleg réteg a Vénusz krioszférájában és a HF, HCl, H 2 O és HDO nagy magasságú mérései // Nature : Journal. - 2007. - Vol. 450 , sz. 7170 . - P. 646-649 . - doi : 10.1038/nature05974 . — . — PMID 18046397 .
↑ Sridharan, R.; SM Ahmed, Tirtha Pratim Dasa, P. Sreelathaa, P. Pradeepkumara, Neha Naika és Gogulapati Supriya. „Közvetlen” bizonyíték a vízre a napsütötte holdkörnyezetben a CHACE-tól a Chandrayaan I MIP-jén // Planetary and Space Science : Journal . - 2010. - 20. évf. 58 , sz. 6 . - 947. o . - doi : 10.1016/j.pss.2010.02.013 . - Iránykód .
↑ Donald Rapp. Földönkívüli erőforrások felhasználása a Holdra vagy Marsra irányuló emberi űrmissziókhoz . - Springer, 2012. november 28. - P. 78–. - ISBN 978-3-642-32762-9 . Archiválva : 2016. július 15. a Wayback Machine -nál
↑ Atreya, Sushil K.; Wong, Ah-san. Páros felhők és az óriásbolygók kémiája – Egy eset több szondához // Space Science Reviews : folyóirat . - Springer , 2005. - Vol. 116 . - 121-136 . o . — ISSN 0032-0633 . - doi : 10.1007/s11214-005-1951-5 . - .
↑ Jia-Rui C. Cook, Rob Gutro, Dwayne Brown, JD Harrington, Joe Fohn. A Hubble vízgőzre utaló bizonyítékot lát a Jupiter Holdon (nem elérhető link) . NASA (2013. december 12.). Hozzáférés időpontja: 2013. december 12. Az eredetiből archiválva : 2013. december 15. (határozatlan)
↑ Encrenaz, 2003 , p. 92.
↑ Hubbard, WB A Neptunusz mélykémiája // Tudomány . - 1997. - 1. évf. 275. sz . 5304 . - P. 1279-1280 . - doi : 10.1126/tudomány.275.5304.1279 . — PMID 9064785 .
↑ Föld (bolygó) - cikk a Great Soviet Encyclopedia- ból .
↑ Víz található a távoli bolygón Archiválva : 2013. augusztus 24., a Wayback Machine 2007. július 12. Szerző: Laura Blue, Time
↑ Víz található a Naprendszeren kívüli bolygó légkörében . Letöltve: 2014. április 12. Az eredetiből archiválva : 2014. március 8.. (határozatlan)
↑ A GJ 1214b exobolygó légköre tele van vízzel . Compulenta (2012. február 24.). „A Földtől 40 fényévre lévő GJ 1214 b tranzitjainak új megfigyelései kimutatták, hogy a víznek legalább a felét kell kitennie e „szuperföldi” légkör teljes tömegének. Letöltve: 2013. július 21. Az eredetiből archiválva : 2013. augusztus 29.. (határozatlan)
↑ Watson, P. E. et al. (1980) Felnőtt férfiak és nők teljes testvízmennyisége egyszerű antropometrikus mérésekkel becsülve, The American Journal for Clinical Nutrition, Vol. 33. 1. sz. 27-39.
↑ Morgunova G.S. A víz, amit iszunk // Kémia és élet . - 1965. - 3. sz . - S. 15-17 .
↑ Sharma BK vízszennyezés . - 1994. - P. 408-409. Archiválva : 2014. július 10. a Wayback Machine -nél
↑ Voskresensky V. A., Dyakov V. I. 2. fejezet Kenőanyagok és fizikai és kémiai tulajdonságaik // Csúszócsapágyak számítása és tervezése (folyékony kenés): Kézikönyv. - M . : Mashinostroenie , 1980. - P. 15. - (Kiépítő könyvtár). - ISBN BBK 34.42, UDC 621.81.001.2 (031).
↑ Tudósok: a víz 2,7 milliárd évvel ezelőtt jelent meg a Föld köpenyében . TASS . Letöltve: 2016. április 26. Az eredetiből archiválva : 2016. május 4.. (Orosz)

Irodalom

Yakovlev V.A. Water // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
Losev K. S. Víz . - L . : Gidrometeoizdat , 1989. - 272 p. - 113 000 példány. - ISBN 5-286-00161-0 .
Hidrobiontok a vizek öntisztulásában és az elemek biogén vándorlásában. — M.: MAKS-Press. 2008. - 200 p. - ISBN 978-5-317-02625-7 .
A vízminőség fenntartásának és öntisztulásának néhány kérdéséről // Vízkészletek . - 2005. - T. 32. - 3. sz. - S. 337-347.
Andreev VG A protoncsere kölcsönhatás hatása a vízmolekula szerkezetére és a hidrogénkötés erősségére // Az V. Nemzetközi Konferencia „A tudomány aktuális problémái Oroszországban” anyaga. - 2008. - T. 3. - S. 58-62.
Arabadzhi V. I. A sima víz rejtelmei: a víz és a jég világában . - M . : Tudás , 1973. - 96 p.
Kulsky L. A. , Dal V. V., Lenchina L. G. A víz ismerős és titokzatos . - Kijev: Radianska iskola, 1982. - 120 p.
Melnik A. G. Víz az ókori Oroszország keresztény szakrális gyakorlatában a 10-17. század végén // Szenteltvíz a keresztény világ hierotópiájában és ikonográfiájában / szerk.-összeáll. A.M. Leads. — M. : LLC "Feoriya", 2017. — S. 496-520 . — ISBN 978-5-91796-061-6 .
Ajánlások az államközi szabványosításhoz RMG 75-2014. A mérések egységességét biztosító állami rendszer. Anyagok páratartalmának mérése. Kifejezések és meghatározások . - M. : Standartinform, 2015. - iv + 16 p.
Encrenaz, Therese. Az óriásbolygók és a Titán ISO-megfigyelései: mit tanultunk? (angol) // Planetary and Space Science : folyóirat. - 2003. - február ( 51. évf. , 2. sz.). - 89-103 . o . - doi : 10.1016/S0032-0633(02)00145-9 . - Iránykód .

Linkek

A hidrogén bináris vegyületei

Alkálifém-hidridek

Alkáliföldfém
-hidridek

Lenni	BeH2_ _
Mn	MnH 2
kb	CaH2_ _
Sr	SrH 2
Ba	BaH2_ _

A bór alcsoport hidridjei

B	B2H6 _ _ _
Al	AlH 3
Ga	Ga2H6 _ _ _
Ban ben	InH 3
Tl	TlH 3

A szén alcsoport hidridjei

C	Alkánok CH 4 C 2 H 6 C 32 H 8 C 4 H 10 C5H12 _ _ _ C6H14 _ _ _ Alkének C 2 H 4 C3H6 _ _ _ Alkinok C 2 H 2 C 3 H 4 C 4 H 6
Si	Szilánok SiH4_ _ Si2H6 _ _ _ Si 3 H 8 Silenes Si2H4 _ _ _
Ge	GeH 4 Ge 2 H 6
sn	S&H 4
Pb	PbH4_ _

Pniktogén hidrogének

N	Azans NH3_ _ N 2 H 4 Azene N 2 H 2 N 3 H 3 N 4 H 4
P	PH 3
Mint	Hamu 3
Sb	SbH 3
Kettős	BiH 3

Kalkogén hidrogének

O	H2O _ _ H2O2 _ _ _ H2O3 _ _ _
S	H 2 S H2S2 _ _ _ H2S3 _ _ _
Se	H 2 Se
Te	H 2 Te
Po	H 2 Po

Hidrogén-halogenidek

Átmeneti fém-hidridek

Lásd még:

szervetlen savak
szénhidrogének

Tematikus oldalak

Szótárak és enciklopédiák

Bibliográfiai katalógusokban
BNF : 11931913j GND : 4064689-0 J9U : 987007551108905171 LCCN : sh85145447 NDL : 00567741 NKC : ph116596