Химический состав воды

Знаете ли вы, что долгое время вода считалась неделимым веществом... Лишь к началу XIX века ученым удалось доказать: в состав этой вездесущей прозрачной жидкости входят как минимум 2 компонента. Они были названы кислород и водород. Сегодня химическая формула воды известна любому пятикласснику — Н2О.

Уникальная по структуре и свойствам

Однако не все так просто. Оказывается, вода — такая уникальная жидкость, которая состоит из двух газов. Смешиваясь, они приобретают жидкую структуру. А вот другие газы при смешении так и остаются в газообразном состоянии.

Еще одно интересное свойство воды — изменение удельной теплоемкости в интервале от 0 до 100 градусов. Минимальное значение теплоемкости приходится на 30-40 градусов. Это не что иное как температура тела всех теплокровных на Земле.

А вот максимальная плотность воды достигается при температуре 4 С. Лишь в силу данного обстоятельства мы наблюдаем лед, плавающий по поверхности водоемов и защищающий их от полного замерзания. Не будь у воды такого уникального свойства, как сохранилась бы жизнь в ледниковые периоды?

Редкая природа воды

Необычные свойства Н2О определяются уникальным строением молекул и редкой физической природой атомов. Каждая водная молекула — это равнобедренный треугольник с основанием из двух ядер водорода и вершиной из атома кислорода. За счет этого положительный и отрицательный заряды здесь разнесены в разные стороны, вследствие чего молекулы могут создавать различные кластеры.

Великий растворитель

Пожалуй, самое важное химическое свойство воды — способность растворять твердые вещества. Вот почему ученые находят в реках, озерах, морях, подземных водах, атмосферных осадках и ледниках почти все известные химические элементы. В природных водных растворах преобладают гидрокарбонат HCO3–, хлорид Cl–, сульфат SO42-, а также кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+. Именно они придают жидкости определенный вкус.

Вода может содержать в себе самые разные по типу и природе вещества: минеральные и органические (в том числе патогенную флору), природные и антропогенные (попадающие в водную среду вследствие деятельности человека). Вещества внутри воды могут присутствовать как в растворенном, так и во взвешенном виде. Помимо прочего, в водице растворяются газы (кислород, азот, углекислый газ и т. д.).

Осаждение веществ в воде

Обратная сторона растворения веществ в воде — их осаждение, выпадение из раствора. Так, в водных растворах нередко осаждаются так называемые соли жесткости (соли хлоридов натрия, калия, магния и т. д.). Жесткость — явление негативное, оно приводит к образованию налетов и накипи, ухудшению качества питьевой воды. В жесткой водичке сложно стирать вещи, а еще она портит волосы и ногти. Более того, белки, столь необходимые человеку, образуют нерастворимые соединения с кальцием и не усваиваются в организме.

Менее вредны содержащиеся в воде соли железа. Кстати, в питьевой жидкости допускается их содержание до 0,5 мг/л. Железо придает воде горький металлический привкус и желто-бурый цвет. Такая вода способна испортить все белые вещи за одну лишь стирку.

Бывает и такая водица, которая содержит большое количество фтора. Этот элемент также не представляет опасности для здоровья людей. А в небольших концентрациях он даже полезен — защищает зубы от кариеса, укрепляет костную ткань. Однако превышение концентрации фтора более 1,5 мг/л приводит к флюорозу (пигментные пятна и последующее разрушение зубов).

Делаем вывод

Как видим, вода — поистине уникальное природное явление, обеспечившее зарождение и сохранение жизни на планете. Однако, прежде чем использовать водичку в питьевых или бытовых целях, следует внимательно изучать ее химический состав.