Okul günlerinden beri suyun formülünü kim biliyor? Tabii ki, her şey. Tüm kimya dersinden sonra, onu özel olarak incelemeyen birçok kişi için, geriye kalan tek şeyin H2O formülünün ne anlama geldiğine dair bilgi olması muhtemeldir. Ama şimdi mümkün olduğunca ayrıntılı ve derinlemesine anlamaya çalışacağız, su nedir? Başlıca özellikleri nelerdir ve neden tam olarak onsuz Dünya gezegeninde yaşam imkansızdır.
Madde olarak su
Su molekülü, bildiğimiz gibi, bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomundan oluşur. Formülü şu şekilde yazılmıştır: H2O. Bu maddenin üç hali olabilir: katı - buz şeklinde, gaz halinde - buhar şeklinde ve sıvı - renk, tat ve kokusuz bir madde olarak. Bu arada, gezegende doğal koşullarda her üç durumda da aynı anda var olabilen tek madde budur. Örneğin: Dünyanın kutuplarında - buz, okyanuslarda - su ve güneş ışınlarının altında buharlaşma buhardır. Bu anlamda su anormaldir.
Ayrıca su, vücudumuzdaki en yaygın maddedir.gezegen. Dünya gezegeninin yüzeyini neredeyse yüzde yetmiş oranında kaplar - bunlar okyanuslar ve gölleri ve buzulları olan çok sayıda nehirdir. Gezegendeki suyun çoğu tuzludur. İçmeye ve tarıma uygun değildir. Tatlı su, gezegendeki toplam su miktarının yalnızca yüzde iki buçukunu oluşturur.
Su çok güçlü ve kaliteli bir çözücüdür. Bu nedenle, sudaki kimyasal reaksiyonlar muazzam bir hızda gerçekleşir. Aynı özellik insan vücudundaki metabolizmayı da etkiler. Bir yetişkinin vücudunun yüzde yetmiş su olduğu bilinen bir gerçektir. Bir çocukta bu oran daha da yüksektir. Yaşlılıkta bu rakam yüzde yetmişten altmışa düşüyor. Bu arada suyun bu özelliği, insan yaşamının temeli olduğunu açıkça göstermektedir. Vücutta ne kadar fazla su varsa o kadar sağlıklı, aktif ve gençtir. Bu nedenle, tüm ülkelerin bilim adamları ve doktorları yorulmadan çok içmeniz gerektiğini tekrarlıyor. Saf haliyle sudur ve çay, kahve veya diğer içeceklerin yerini tutmaz.
Su gezegendeki iklimi şekillendiriyor ve bu abartı değil. Okyanuslardaki sıcak akıntılar tüm kıtaları ısıtır. Bunun nedeni, suyun çok fazla güneş ısısını emmesi ve daha sonra soğumaya başladığında vermesidir. Böylece gezegendeki sıcaklığı düzenler. Birçok bilim adamı, yeşil gezegende bu kadar çok su olmasaydı, Dünya'nın uzun zaman önce soğuyacağını ve taşa dönüşeceğini söylüyor.
Suyun özellikleri
Suyun birçok ilginç özelliği vardır.
Örneğin su, havadan sonra en hareketli maddedir. Okul kursundan, birçoğu kesinlikle doğadaki su döngüsü gibi bir şeyi hatırlıyor. Örneğin: bir akım doğrudan güneş ışığının etkisi altında buharlaşır, su buharına dönüşür. Ayrıca bu buhar rüzgarla bir yere taşınır, bulutlarda ve hatta gök gürültülü bulutlarda toplanır ve dağlara kar, dolu veya yağmur şeklinde düşer. Ayrıca, dağlardan dere tekrar aşağı akar, kısmen buharlaşır. Ve böylece - bir daire içinde - döngü milyonlarca kez tekrarlanır.
Ayrıca suyun çok yüksek bir ısı kapasitesi vardır. Bu nedenle, su kütleleri, özellikle okyanuslar, sıcak bir mevsimden veya günün bir saatinden soğuk bir mevsime geçiş sırasında çok yavaş soğurlar. Tersine, hava sıcaklığı yükseldiğinde, su çok yavaş ısınır. Bu nedenle, yukarıda bahsedildiği gibi su, gezegenimizin her yerinde hava sıcaklığını dengeler.
Cıvadan sonra su en yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Düz bir yüzeye yanlışlıkla dökülen bir damlanın bazen etkileyici bir nokta haline geldiğini fark etmemek mümkün değil. Bu, suyun sünekliğini gösterir. Sıcaklık dört dereceye düştüğünde başka bir özellik kendini gösterir. Su bu işarete soğuyunca hafifler. Bu nedenle, buz her zaman suyun yüzeyinde yüzer ve nehirleri ve gölleri kaplayan bir kabukta donar. Bu sayede kışın donan su kütlelerinde balıklar donmaz.
Elektrik iletkeni olarak su
Önce elektriksel iletkenliğin (su dahil) ne olduğunu öğrenmelisiniz. Elektriksel iletkenlik, birveya maddeler kendi kendilerine elektriği iletirler. Buna göre, suyun elektriksel iletkenliği, suyun akımı iletme yeteneğidir. Bu yetenek doğrudan sıvıdaki tuzların ve diğer safsızlıkların miktarına bağlıdır. Örneğin, damıtılmış suyun elektrik iletkenliği, bu tür suyun iyi elektriksel iletkenlik için çok gerekli olan çeşitli katkı maddelerinden arındırılması gerçeğinden dolayı neredeyse en aza indirilir. Mükemmel bir akım iletkeni, tuz konsantrasyonunun çok yüksek olduğu deniz suyudur. Elektrik iletkenliği ayrıca suyun sıcaklığına da bağlıdır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, suyun elektriksel iletkenliği o kadar yüksek olur. Bu model, fizikçilerin çoklu deneyleri sayesinde ortaya çıktı.
Suyun elektrik iletkenliğini ölçme
Böyle bir terim var - kondüktometri. Bu, çözeltilerin elektriksel iletkenliğine dayanan elektrokimyasal analiz yöntemlerinden birinin adıdır. Bu yöntem, bazı endüstriyel çözeltilerin bileşimini kontrol etmenin yanı sıra, tuz veya asit çözeltilerindeki konsantrasyonu belirlemek için kullanılır. Su amfoterik özelliklere sahiptir. Yani, koşullara bağlı olarak hem asidik hem de bazik özellikler sergileyebilir - hem asit hem de baz olarak hareket edebilir.
Bu analiz için kullanılan cihazın adı çok benzer - iletkenlik ölçer. Bir iletkenlik ölçer kullanılarak, bir çözeltideki elektrolitlerin elektriksel iletkenliği ölçülür ve analizi yapılır. Belki de başka bir terimi açıklamaya değer - elektrolit. Bu, çözündüğünde veya eritildiğinde,daha sonra bir elektrik akımının iletilmesi nedeniyle iyonlara ayrılır. İyon, elektrik yüklü bir parçacıktır. Aslında, suyun belirli elektriksel iletkenlik birimlerini temel alan iletkenlik ölçer, elektrik iletkenliğini belirler. Yani başlangıç birimi olarak alınan belirli bir hacimdeki suyun elektriksel iletkenliğini belirler.
Geçen yüzyılın yetmişli yıllarının başlangıcından önce bile, "mo" ölçü birimi elektriğin iletkenliğini belirtmek için kullanılıyordu, başka bir niceliğin türeviydi - ana direnç birimi olan Ohm. Elektriksel iletkenlik, dirençle ters orantılı olan bir niceliktir. Şimdi Siemens'te ölçülüyor. Bu değer, adını Almanya'dan fizikçi Werner von Siemens'in onuruna aldı.
Siemens
Siemens (hem Cm hem de S ile gösterilebilir), bir elektriksel iletkenlik birimi olan Ohm'un karşılığıdır. Bir cm, direnci 1 ohm olan herhangi bir iletkenin elektrik iletkenliğine eşittir. Siemens tarafından şu formülle ifade edilir:
Suyun termal iletkenliği
Şimdi termal iletkenliğin ne olduğundan bahsedelim. Termal iletkenlik, bir maddenin termal enerjiyi aktarma yeteneğidir. Fenomenin özü, belirli bir cismin veya maddenin sıcaklığını belirleyen atomların ve moleküllerin kinetik enerjisinin aktarılması gerçeğinde yatmaktadır.etkileşimleri sırasında başka bir vücut veya madde. Başka bir deyişle, termal iletkenlik cisimler, maddeler ve ayrıca bir cisim ile bir madde arasındaki ısı alışverişidir.
Suyun termal iletkenliği de çok yüksektir. İnsanlar suyun bu özelliğini her gün farkında olmadan kullanırlar. Örneğin, bir kaba soğuk su dökmek ve içindeki içecekleri veya yiyecekleri soğutmak. Soğuk su şişeden, kaptan ısı alır, soğuk vermek yerine ters reaksiyon da mümkündür.
Şimdi aynı fenomen gezegen ölçeğinde kolayca hayal edilebilir. Yaz aylarında okyanus ısınır ve ardından - soğuk havaların başlamasıyla yavaş yavaş soğur ve ısısını havaya verir, böylece kıtaları ısıtır. Kış aylarında soğuyan okyanus, karaya göre çok daha yavaş ısınmaya başlar ve serinliğini yaz güneşinden kuruyan kıtalara bırakır.
Suyun yoğunluğu
Yukarıda, suyun tüm yüzeylerinde bir kabukla donması nedeniyle balıkların kışın bir havuzda yaşadığı söylenmiştir. Suyun sıfır derece sıcaklıkta buza dönüşmeye başladığını biliyoruz. Suyun yoğunluğu buzun yoğunluğundan büyük olduğu için buz yüzer ve yüzeyde donar.
Suyun redoks özellikleri nedir
Ayrıca, farklı koşullar altında su hem oksitleyici hem de indirgeyici madde olabilir. Yani elektronlarından vazgeçen su pozitif yüklü ve oksitlenir. Veya elektron alır ve negatif yüklenir, yani geri yüklenir. İlk durumda, su oksitlenir ve ölü olarak adlandırılır. O sahipçok güçlü bakterisidal özellikler, ancak içmenize gerek yok. İkinci durumda, su canlıdır. Canlandırır, vücudu toparlanması için uyarır, hücrelere enerji getirir. Suyun bu iki özelliği arasındaki fark, "redoks potansiyeli" terimiyle ifade edilir.
Su neyle tepki verebilir
Su, Dünya'da var olan hemen hemen tüm maddelerle reaksiyona girebilir. Tek şey bu reaksiyonların gerçekleşmesi için uygun bir sıcaklık ve mikro iklim sağlamanız gerektiğidir.
Örneğin, oda sıcaklığında su, sodyum, potasyum, baryum gibi metallerle iyi reaksiyona girer - bunlara aktif denir. Halojenler flor ve klordur. Su ısıtıldığında demir, magnezyum, kömür, metan ile iyi reaksiyona girer.
Çeşitli katalizörlerin yardımıyla su, karboksilik asitlerin esterleri olan amidlerle reaksiyona girer. Katalizör, bileşenleri karşılıklı bir reaksiyona iterek hızlandıran bir maddedir.
Dünyadan başka bir yerde su var mı?
Şu ana kadar güneş sistemindeki Dünya dışında hiçbir gezegende su bulunamadı. Evet, Jüpiter, Satürn, Neptün ve Uranüs gibi dev gezegenlerin uydularında varlığını varsayıyorlar ancak şu ana kadar bilim adamlarının kesin verileri yok. Mars gezegenindeki ve Dünya'nın uydusu Ay'daki yer altı suyu hakkında henüz tam olarak doğrulanmamış başka bir hipotez daha var. Mars'la ilgili olarak, bir zamanlar bu gezegende bir okyanus olduğu ve olası modelinin bilim adamları tarafından tasarlandığına dair bir takım teoriler ortaya atıldı.
Güneş sisteminin dışında, bilim adamlarına göre suyun olabileceği irili ufaklı birçok gezegen var. Ancak şu ana kadar bundan emin olmanın en ufak bir yolu yok.
Suyun termal ve elektriksel iletkenliği pratik amaçlar için nasıl kullanılır
Suyun ısı kapasitesi yüksek olduğundan, ısı taşıyıcı olarak şebekelerin ısıtılmasında kullanılır. Üreticiden tüketiciye ısı transferini sağlar. Birçok nükleer santral de suyu mükemmel bir soğutucu olarak kullanır.
Tıpta soğutma için buz, dezenfeksiyon için buhar kullanılır. İkram sisteminde buz da kullanılıyor.
Birçok nükleer reaktörde, başarılı bir nükleer zincirleme reaksiyon için moderatör olarak su kullanılır.
Basınçlı su, kayaları ayırmak, kırmak ve hatta kesmek için kullanılır. Tünel, yer altı tesisleri, depolar, metro inşaatlarında aktif olarak kullanılmaktadır.
Sonuç
Makaleden, özellikleri ve işlevleriyle suyun dünyadaki en yeri doldurulamaz ve şaşırtıcı madde olduğu sonucu çıkıyor. Bir insanın veya dünyadaki herhangi bir canlının yaşamı suya mı bağlı? Kesinlikle evet. Bu madde insan bilimsel faaliyetlerine katkıda bulunuyor mu? Evet. Suyun elektriksel iletkenliği, termal iletkenliği ve diğer faydalı özellikleri var mı? Cevap da evet. Başka bir şey de, Dünya'da giderek daha az su ve hatta daha fazla temiz su olmasıdır. Ve bizim görevimiz onu (ve dolayısıyla hepimizi) korumak ve korumaktır.kaybolma.
