Вие я пиете, готвите с нея, къпете се, миете се все с нея, а и самите вие сте две трети вода.
Смятате, че знаете какво е това? Грешите. Няма по-загадъчно вещество от водата. Защо тя при стайна температура преминава в течно състояние? Защо се разширява, когато замръзва? Защо нейните кристали нямат само една форма, а 16 различни?
Колкото повече изучавате водата, толкова по-смайващи аномалии откривате в нея. Досега науката е открила общо 70 странности на тази иначе проста молекула. Изследванията върху нея изпълват цели библиотеки, но въпреки това тя си остава океан от тайни. Последното, разкрито за водата, е, че е всепроникваща. Беше напъхана в тръбички, които са 7500 пъти по-тесни от най-фините кръвоносни съдове, и все пак водата успя да се провре.
Без вода Земята щеше да е безжизнена пустош. Поставена в друг разтвор, молекулата на ДНК на всеки жив организъм мигновено би се спаружила. Нашият свят - планините, океаните, климатът, растенията и животните - е такъв благодарение на водата. Хората ги има на този свят заради следните нейни особености:
- на Земята тя е предимно течна;
- превръща се в газ чак при 100 градуса;
- разширява се при замръзване;
- отличен разтворител е;
- "движи" всички биохимични процеси.
Що за молекула!
В една водна капка с диаметър 4 мм има 1,67 секстилиона (10 на 21 степен) молекули. Всяка прилича на буквата V. Отдолу е кислородният атом (О), а на двата върха има по един водороден атом (Н2). Съединяват се с електрони, но понеже ядрото на кислородния атом е 16 пъти по-тежко от ядрото на водородния, свръзващите електрони са по-близо до него. Това го прави леко отрицателен, а двата атома горе - леко положителни.
Така молекулата на водата става като магнит - има два полюса, които се привличат с противоположните полюси на другите молекули. Така се образува слаба връзка, наречена "водороден мост", която се разпада мигновено, но пак така мигновено се образува с друга молекула. Мостовете пречат на молекулите да се разбягват и водата да се изпарява при голям температурен диапазон - от 0 до 100 градуса. Никоя друга молекула не е толкова миниатюрна и с такава висока точка на кипене. Амонякът например се изпарява при минус 33 градуса, хлороводородът - при минус 85, а метанът - при минус 162 градуса.
Чудотворен лед
Пак мостовете правят замръзването на водата различно в сравнение с другите течности. При спад на температурата молекулите губят енергия, движат се по-бавно и се скупчват все по-близо, докато течността се втвърди. Заради това всяко втвърдено вещество има по-голяма плътност от втечненото. Замръзналият алкохол например потъва в чаша с течен алкохол.
Не и ледът. Най-скупчени водните молекули са при 4 градуса. А при 0 градуса те нямат енергия да късат мостовете и силата на привличането им надделява. Подреждат се в триизмерен кристал, но са леко отдалечени. Поради това водата в твърдо състояние (лед) е с 9% по-обемна от течната вода. Ледът е по-малко плътен от водата и следователно е по-лек. Ето защо той не потъва, а плава върху водна повърхност.
Това е решаващо важно за живота на Земята. Той остава защитен във воден слой с температура 4 градуса под дебелия лед в езерата и реките зимно време. Ако басейните на Земята бяха от амоняк или метан, както е на Юпитер, те биха замръзвали целите и животът в тях би бил невъзможен.
Досега са открити 16 вида лед според формата на кристалите му. В нормалния лед (и снежинката) тя е шестоъгълна. Но на височината, на която летят самолетите, водата се превръща в по-твърд лед на кубчета. А при налягане 2,5 гигапаскала (25 000 пъти по-голямо от атмосферното) ледът е корав като камък и се топи чак при 100 градуса.
Коментари (0)
Вашият коментар