Suv (vodorod oksidi) shaffof suyuqlik bo'lib, rangi (kichik hajmda), hid va ta'mga ega emas. 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. Tabiiy sharoitda u doimo 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 qoplaydi. Yerdagi 1 milliard 386 million kub kilometrga teng bo'lgan umumiy suv miqdorining 1 milliard 338 million kub kilometri Jahon okeanining sho'r suvlari ulushiga, atigi 35 million kub kilometri esa chuchuk suvlar ulushiga to'g'ri keladi. Okean suvining umumiy miqdori yer sharini 2,5 kilometrdan ortiq qatlam bilan qoplash uchun yetarli bo‘lar edi. Yerning 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 atigi 0,006% chuchuk suv bir vaqtning oʻzida barcha daryolar kanallarida joylashgan. Yulduzlararo fazoda suv molekulalari topilgan. Suv kometalarning, quyosh tizimining ko'pgina sayyoralari va ularning yo'ldoshlarining bir qismidir.

Suvning tarkibi (massa bo'yicha): 11,19% vodorod va 88,81% kislorod. Toza suv tiniq, hidsiz va ta'msizdir. Eng yuqori zichlikka 0°C (1 g/sm3) da ega. Muzning zichligi suyuq suvning zichligidan kamroq, shuning uchun muz sirtga suzadi. Suv 0°C da muzlaydi va 101325 Pa bosimda 100°S da qaynaydi. Bu issiqlikni yomon o'tkazuvchi va elektr tokini juda yomon o'tkazuvchidir. 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 suvda oddiy H20 molekulalari bilan bir qatorda bog'langan molekulalar mavjud, ya'ni vodorod aloqalarining shakllanishi tufayli yanada murakkab agregatlarga (H2O) x birlashtirilgan. Suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalarining mavjudligi uning fizik xususiyatlarining anomaliyalarini tushuntiradi: 4 ° C da maksimal zichlik, yuqori qaynash nuqtasi (H20-H2S seriyasida - H2Se) anomal darajada yuqori issiqlik sig'imi. Harorat ko'tarilgach, vodorod aloqalari uziladi va suv bug'ga aylanganda to'liq uzilish sodir bo'ladi.

Suv yuqori reaktiv moddadir. Oddiy sharoitlarda u ko'plab asosiy va kislotali oksidlar, shuningdek gidroksidi va gidroksidi tuproq metallari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Suv ko'plab birikmalar - kristalli gidratlarni hosil qiladi.

Shubhasiz, suvni bog'laydigan birikmalar qurituvchi sifatida xizmat qilishi mumkin. Boshqa quritish vositalariga P205, CaO, BaO, metall Ma (ular kimyoviy jihatdan suv bilan ham ta'sir qiladi) va silikagel kiradi. Suvning muhim kimyoviy xossasi uning gidrolitik parchalanish reaksiyalariga kirishish qobiliyatidir.

Suvning fizik xususiyatlari.

Suv bir qator noodatiy xususiyatlarga ega:

1. Muz erishi bilan uning zichligi ortadi (0,9 dan 1 g/sm³ gacha). Deyarli barcha boshqa moddalar uchun eritilganda zichlik kamayadi.

2. 0 °C dan 4 °C gacha (aniqrog'i, 3,98 °C) qizdirilganda suv qisqaradi. Shunga ko'ra, sovib ketganda, zichlik kamayadi. Buning yordamida baliq muzlagan suv havzalarida yashashi mumkin: harorat 4 ° C dan pastga tushganda, sovuq suv kamroq zichroq bo'lib, sirtda qoladi va muzlaydi va muz ostida ijobiy harorat qoladi.

3. Xuddi shunday molekulyar og'irlikdagi vodorod birikmalari bilan solishtirganda yuqori harorat va eritishning solishtirma issiqligi (0 °C va 333,55 kJ / kg), qaynash nuqtasi (100 ° C) va bug'lanishning o'ziga xos issiqligi (2250 kJ / kg).

4. Suyuq suvning yuqori issiqlik sig'imi.

5. Yuqori yopishqoqlik.

6. Yuqori sirt tarangligi.

7. Suv sathining manfiy elektr potensiali.

Bu xususiyatlarning barchasi vodorod aloqalarining mavjudligi bilan bog'liq. Vodorod va kislorod atomlarining elektromanfiyligidagi katta farq tufayli elektron bulutlar kislorod tomon kuchli siljiydi. Shu sababli, shuningdek, vodorod ioni (proton) ichki elektron qatlamlarga ega emasligi va kichik o'lchamlarga ega 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. Muayyan rolni suv molekulalari o'rtasidagi va ichidagi proton almashinuvi 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 zichroq 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 qolgan barcha aloqalarni buzadi. 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. Har bir erigan molekula suv molekulalari bilan o'ralgan bo'lib, erigan moddaning musbat zaryadlangan qismlari kislorod atomlarini, manfiy zaryadlangan qismlari esa vodorod atomlarini tortadi. Suv molekulasi kichik 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 (iflossiz) suv yaxshi izolyator hisoblanadi. Oddiy sharoitda suv zaif dissotsiatsiyalanadi va protonlar (aniqrog'i, gidroniy ionlari H3O+) va gidroksid ionlari H2O- konsentratsiyasi 0,1 mkmol/l ni tashkil qiladi. Ammo suv yaxshi erituvchi bo'lganligi sababli, unda deyarli har doim ma'lum tuzlar eriydi, ya'ni suvda ijobiy va manfiy ionlar mavjud. Natijada, 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, bu mikroto'lqinli pechning printsipiga asoslanadi.

jamlangan holatlar.

1. Shtatga ko'ra ular quyidagilarni ajratadilar:

2. Qattiq - muz

3. Suyuqlik - suv

4. 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 ko'tariladi 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 holatda bo'lolmaydi va muz to'g'ridan-to'g'ri bug'ga aylanadi. Muzning sublimatsiya harorati bosimning pasayishi bilan kamayadi.

Bosimning oshishi bilan suvning qaynash nuqtasi ortadi, qaynash nuqtasidagi suv bug'ining zichligi ham ortadi va suyuq suv kamayadi. 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 ', 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, ammo 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:

1. Yengil suv (faqat suv).

2. Og‘ir suv (deyteriy).

3. O'ta 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. Ba'zida u 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.

Suv engil shaffof suyuqlik bo'lib, kichik hajmlarda rangsiz va qalinligida mavimsi-yashil rangga ega bo'ladi. Muz ham shaffofdir, chunki uning spektrning ko'rinadigan qismida yorug'likning yutilish koeffitsienti deyarli nolga teng, ammo bu ultrabinafsha va infraqizil hududlarga taalluqli emas. Muzlik va daryo muzlarining katta bloklari chiplarida u suv kabi ko'k va yashil ranglarga ega.

Suvning xususiyatlari fizik konstantalar va o'lchov birliklari tizimida o'z izini qoldirdi: suvning muzlash nuqtasi - muzning erishi qabul qilinadi.

0 0 C uchun va suvning qaynash nuqtasi 100 0 C uchun (ikkalasi ham taxminan 1013 mbar yoki hPa = 759,8 mm Hg atmosfera bosimida). Ovoz birligi

metrik tizimda 3,98 0 S haroratdagi bir kubometr suv 1000 kg massaga ega bo'lishi shartidan tanlanadi.

Har bir suv molekulasida ikkita vodorod atomi va ikkita bo'linmagan elektron juftlari mavjud va shuning uchun to'rtta vodorod bog'lanishi mumkin. Ikkinchisi molekulalar orasida yoki molekula ichidagi atomlar orasida joylashgan vodorod atomi ishtirokida amalga oshiriladi:

Biz suvni vodorod bog'lari bilan birlashtirilgan molekulalar assotsiatsiyasi sifatida qabul qilamiz. Va agar suyuq suvda uning molekulalarining alohida assotsiatsiyalari bo'lsa, molekulalarning shunga o'xshash joylashishi muzga ham xosdir,

lekin tartib allaqachon butun tizimni qamrab oladi, bu esa,

pirovard natijada muzning xarakterli tetraedral tuzilishining shakllanishiga olib keladi. Boshqacha qilib aytganda, muz kristallari butunlay faqat bitta vodorod aloqasiga qurilgan. Muzning tuzilishi majoziy ma'noda "juda ochiq" deb ataladi, chunki undagi molekulalar suyuq suvga qaraganda kamroq zich joylashgan.

Boshqa moddalar bilan solishtirganda, suv eng yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imi bilan tavsiflanadi, u 15 ° C haroratda

4190 J/(kg*K).

Suvning issiqlik o'tkazuvchanligi juda past, lekin suv juda yuqori termoyadroviy va bug'lanishning yashirin issiqligiga ega. 1 kg muzni suvga aylantirish uchun (yashirishning yashirin issiqligi) 330 000 J/kg, 1 kg suv bug’langanda (bug’lanishning yashirin issiqligi) 2260 J sarflanadi.Suvning bu xususiyatlari Yerning issiqlik balansi uchun muhimdir.

Suv muzlaganda u 9% ga kengayadi.

asl hajmiga.

Simobdan tashqari barcha suyuqliklar ichida suv eng yuqori sirt tarangligiga ega.

Suvning yana bir ajoyib xususiyati ko'plab moddalarni eritish qobiliyatidir. Ayniqsa, suvda eriydigan kimyoviy birikmalar bo'lib, u bilan vodorod aloqalarini hosil qiladi. Kundalik faoliyatimizda biz spirt, benzin, efir va boshqa ko'plab moddalarni yaxshi erituvchilar sifatida ko'rib chiqishga odatlanganmiz, ular haqiqatan ham yog'larni va umuman ko'plab organik moddalarni eritadi, lekin, masalan, tuzlar ularda erimaydi. Ammo ikkinchisi suvda yaxshi eriydi, chunki. u juda yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega va uning molekulalari ionlar bilan birlashishga moyil bo'lib, ularni gidratlangan ionlarga aylantiradi, bu ularning eritmada barqarorlashishiga olib keladi. Turli xil tuzlarning suvda yaxshi eruvchanligi ko'plab tabiiy jarayonlar uchun juda muhimdir.

Ishning oxiri -

Ushbu mavzu quyidagilarga tegishli:

Umumiy gidrologiya

Universitet.

Agar sizga ushbu mavzu bo'yicha qo'shimcha material kerak bo'lsa yoki siz qidirayotgan narsangizni topa olmagan bo'lsangiz, bizning ishlar ma'lumotlar bazasida qidiruvdan foydalanishni tavsiya etamiz:

Qabul qilingan material bilan nima qilamiz:

Agar ushbu material siz uchun foydali bo'lib chiqsa, uni ijtimoiy tarmoqlardagi sahifangizga saqlashingiz mumkin:

tvit

Ushbu bo'limdagi barcha mavzular:

Gidrologiya fani va uning boshqa fanlar bilan aloqasi
Sayyora suvlari gidrosferani hosil qiladi - er qobig'ining yuzasida va qalinligida joylashgan uzluksiz suv qobig'i, shu jumladan okeanlar, dengizlar, er usti suvlari

Gidrologiyada tadqiqot usullari
Hozirgi zamon gidrologiyasining asosiy tadqiqot usullari quyidagilardan iborat: 1) dala, 2) eksperimental va 3) nazariy. Dala tadqiqotlari o'z ichiga oladi

Yerdagi suv. Suv resurslari
Suv er yuzida uning to'planish joylariga qarab juda boshqacha holatda mavjud. Uning asosiy massasi sayyoraning quyidagi uchta makrostruktura elementida joylashgan: m.da

Suv ob'ektlari. Tabiatdagi suv aylanishi. intrakontinental namlik aylanishi
Gidrologiyada suv havzalarining uch guruhi ajratiladi: suv omborlari, daryolar va maxsus suv havzalari. Suv omborlari - yer yuzasidagi chuqurlikdagi suv havzalari.

intrakontinental namlik aylanishi
Har qanday er uchastkasiga tushadigan yog'ingarchilik "tashqi" va "ichki" dan iborat - ma'lum bir hududdan bug'lanish natijasida hosil bo'ladi. "Ichki" yog'ingarchilik bug'lanishdir

Daryoning to'planishi. Suv havzasining morfometrik xususiyatlari
Suv havzasi - er yuzasining bir qismi, shuningdek, suv daryoga, daryo tizimiga yoki ko'lga oqib o'tadigan, er usti suv havzasi bilan chegaralangan va ostidagi tuproq qatlami.

Daryo havzasining suv balansi. Suv balansining elementlari
Daryolar suyuq yog'ingarchilik (yomg'ir ta'minoti), suv yig'ish yuzasida qor erishi (qor ta'minoti), baland tog' muzliklarining erishi natijasida hosil bo'lgan suv bilan oziqlanadi.

Yog'ingarchilik. Yog'ingarchilikning o'simliklar bilan tutilishi
Yog'ingarchilik gidrologik tsiklning eng muhim tarkibiy qismlaridan biridir. Ular atmosferada suv bug'ining kondensatsiyasi natijasida hosil bo'ladi. Meteorologik sharoitga qarab shakllangan

Bug'lanish
Bug'lanish jarayoni natijasida yer yuzasiga tushgan atmosfera yog'inlarining bir qismi suv bug'i shaklida suv yig'ish joyini tark etadi. Bug'lanish suv yuzasidan sodir bo'ladi

Daryo oqimi. Suv havzasida oqava suv hosil bo'lish omillari
Gidrologiyada suv oqimi - suvning er yuzasida, shuningdek, tuproq va jinslarning qalinligida tabiatda aylanish jarayonida harakatlanishi. Suv havzalarida suv oqimining shakllanishi murakkab ko'p qirrali hisoblanadi

Suv oqimining asosiy xususiyatlari. Suv rejimining bosqichlari. suv oqimi gidrografi
Suv oqimi - vaqt birligida kanalning tirik qismidan oqib o'tadigan suv miqdori.

Suv darajasi. Darajali rejim
Suv sathi - "grafaning noli" deb ataladigan shartli taqqoslash tekisligi ustidagi suv sathining balandligi, H, [sm], 5-rasmga qarang. Suv sathi nuqtalarda o'lchanadi.

Suv sathining qisqa muddatli, yillik va uzoq muddatli tebranishlari
Suv sathining qisqa muddatli tebranishlariga quyidagilar kiradi: ko'tarilish (estuar zonalarida), suv toshqini (dush), kunlik tebranishlar (GESlarning kunlik tartibga solinishi bilan - suv oqimining to'lqinlari va

Er usti va er osti suvlarining ulanishi
Filtrlash jarayoni natijasida er usti suvlari tuproq va zaminning qalinligiga kirib, er osti oqimini hosil qiladi. Er osti gorizontlarida suv uchta agregatsiya holatida mavjud: suv shaklida

Daryo va daryo tizimi
Muayyan hududdagi barcha suv ob'ektlarining yig'indisi ushbu hududning gidrografik tarmog'i deb ataladi. Daryo havzasining gidrografik tarmog'i ichida,

Daryo o'zanlarida suv oqimining tezligi
Daryo o'zanlarida suvning harakatlanishi tortishish kuchi ta'sirida amalga oshiriladi. Oqim tezligi nishabga, kanaldagi suv miqdori va pastki yuzaning pürüzlülüğüne bog'liq.

Daryo havzasining issiqlik balansi. Daryolarning termal va muzlik rejimi
Daryo havzasining issiqlik balansi. , (18) qaerda

Cho'kindilarning oqim rejimi. Daryolarning gidrokimyoviy rejimi
Daryo cho‘kindini hosil qiluvchi qattiq zarralar suv havzasi yuzasi va daryo kanalining eroziya jarayonlari natijasida daryo kanallariga tushadi. Uchun suv yig'ish sirtining eroziya jarayonining intensivligi

Daryo suvlarining gidrokimyoviy tarkibi
Daryo suvlari, qoida tariqasida, nisbatan past minerallashuvga ega va chuchuk suvlar qatoriga kiradi. Daryo suvlarining kimyoviy tarkibining shakllanishi tabiiy, iqlimiy ravishda belgilanadi

Dengiz estuarining hududlari
Daryoning og'iz qismi - bu katta daryoning dengizga quyilishida joylashgan maxsus fizik-geografik ob'ekt bo'lib, uning ichida o'ziga xos estuar jarayonlari sodir bo'ladi. Ular tufayli

jismoniy jarayonlar
A. Suv dinamikasi. Daryo va suv ombori suvlarining dinamik o'zaro ta'siri, shu jumladan daryo va suv omborining gidravlik teskari suv yoki retsessiya shaklida konjugatsiyasini shakllantirish; tekislangan

B. Daryoning og'iz qismida, delta suv omborlarida va og'izning dengiz qirg'og'ida muz-termik jarayonlar.
B. Daryoning og'iz qismida va og'iz yaqinida cho'kindi dinamikasi. D. Eroziya-akkumlyativ (morfologik jarayonlar, shu jumladan, shakllanishi

Ko'lning asosiy morfometrik xususiyatlari
Uzunlik (L, m) - uning yuzasi bo'ylab o'lchanadigan ko'l qirg'og'ining ikkita eng uzoq nuqtasi orasidagi eng qisqa masofa. Ko'lning shakliga qarab

Ko'lning suv balansi. Ko'llardagi suv sathining rejimi
Umumiy ko'rinishdagi ko'l suv balansi tenglamasi: , (25) bu erda

Ko'llarning sath rejimi
Ko'lda suvning uzoq muddatli tebranishlari iqlim omillariga bog'liq. Mavsumiy tebranishlar, asosan, suvning kirib kelishi bilan belgilanadi, ham kanal, ham taqsimlanadi (ayniqsa, qor erishi davrida).

Ko'llarning issiqlik balansi va issiqlik rejimi
Suvning atmosfera bilan issiqlik almashinuvi jarayonlari ko'lning eng yuqori qatlamlarida eng jadal sodir bo'ladi. Chuqurlikdagi issiqlik uzatish quyosh energiyasining suvga to'g'ridan-to'g'ri kirib borishi kabi amalga oshiriladi

Botqoqliklar. Botqoqlarning turlari va ularning rejimi
Botqoqlik - bu tabiiy shakllanish bo'lib, u torf qatlami va sharoitga moslashgan o'simliklarning o'ziga xos shakllari bilan er yuzasining suv bosgan maydonidir.

Muzliklar. Ta'rif. Ta'lim, turlari, tuzilishi. Muzliklarning harakati. Muzliklarning oziqlanishi. Muz massasi balansi. Daryo oqimiga ta'siri
Qattiq atmosfera yog'inlarining to'planishi va o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan, asosan quruqlikda joylashgan, uzoq vaqt davomida mavjud bo'lgan va ega bo'lgan tabiiy firn va muz massasi.

Muzlik turlari
Qopqoq, tog 'qoplami va tog' muzliklarini ajrating. Muz qatlamlari orasida muz qatlamlari va gumbazlari, chiqish muzliklari va muz tokchalari ajralib turadi. Ular butun zamin bo'ylab tarqalgan

Muzliklarning tuzilishi
Er muzligini ikki qismga bo'lish mumkin, yuqori qismi oziqlanish (to'planish) mintaqasi va pastki qismi ablasyon mintaqasi. Bu zonalarni ajratib turuvchi chiziq deyiladi

Xavfli gidrologik hodisalar
Muammo. Tabiiy ofatlar inson ko'pincha xavfli gidrologik hodisalarning rivojlanishiga sahna bo'lgan joylarda yashaydi va ishlaydi, chunki ba'zan mavjud.

to'lqinli toshqinlar
Katta qiyaliklar va balandlikning o'zgarishi, ayniqsa qiyaliklarning zaif barqarorligi, muzlik hodisalarining faolligi va seysmik ta'sirlar, ba'zan daryolarning tabiiy to'g'onlar bilan to'sib qo'yilishiga olib keladi;

To'lqinli falokatlar
Agar siz vannangizga sirpanib tushib ketsangiz, suvning yarmini erga to'kib yuborasiz. Va agar suv omboriga qulash, ko'chki, sel tushsa nima bo'ladi? Natijalar juda boshqacha bo'lishi mumkin, ammo barchasi

Sel oqimlari
Muammo. Sel oqimlari tog'li mamlakatlarda va umuman baland yon bag'irlari dunyosida eng xavfli va keng tarqalgan gidrologik hodisalardan biridir. Sel muammosi doimiy ravishda sinovdan o'tkazilmoqda

Sel markazlari
Sel oqimi manbai - bu oqimlarni to'plash qobiliyatiga ega bo'lgan, PSM (potentsial sel oqimi massivi) ni o'z ichiga olgan va siljish yoki transport sirpanishini rivojlantirish uchun etarli nishabga ega bo'lgan morfologik shakllanish.

Sel yig’ish joylari va sel markazlarining suv yig’ish joylari
Sel yig'uvchi suv oqimi hosil qiluvchi yuzalarni o'z ichiga olgan va nanosuv selini hosil qila oladigan havzaning qisqa nomi. Odatda bu yer usti suv havzalari.

Sel oqimlari geografiyasi
Rushon tizmasining janubiy yonbagʻirlarida Pomir shossesidan osongina koʻrinib turuvchi koʻplab toshloq sel oqimlari mintaqaning yogʻingarchilik imkoniyatlarining zaifligi tufayli oʻnlab va yuzlab yillar davomida qanotlarini kutib turibdi.

Ko'chkilar, qor ko'chkilari, qor oqimlari
Koʻchkilar.Togʻ koʻchkisi — qiyalik boʻylab harakatlanuvchi, suvga juda toʻyingan, boʻshashgan mayda jinslar toʻplami. Kesish kuchi ushlab turish kuchidan oshib ketganda yoki seys paytida hosil bo'ladi

Muzliklardagi sel oqimlari
Genaldon falokatlari.Muzliklarning halokatli siljishi va yemirilishi vaqtida muzlik massasining bir qismining ajralishi, muzning maydalanishi, muzlik ichidagilarning chiqishi bilan birga kuzatiladi.

Suv shaffof suyuqlikdir, rangsiz (kichik hajmda) va hidsiz. Suv Yerda hayotni yaratish va saqlashda, tirik organizmlarning kimyoviy tuzilishida, iqlim va ob-havoning shakllanishida asosiy ahamiyatga ega. 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.

Suv xossalari suvning fizik, kimyoviy, biokimyoviy, organoleptik, fizik-kimyoviy va boshqa xossalarining birikmasidir.
Suv - vodorod oksidi - eng keng tarqalgan va muhim moddalardan biridir. Yerning suv bilan qoplangan yuzasi quruqlik yuzasidan 2,5 baravar ko'pdir. Tabiatda toza suv yo'q - u doimo aralashmalarni o'z ichiga oladi. Toza suv distillash orqali olinadi. Distillangan suv distillangan deb ataladi. Suvning tarkibi (massa bo'yicha): 11,19% vodorod va 88,81% kislorod.

Toza suv tiniq, hidsiz va ta'msizdir. 0 ° C da (1 g / sm 3) eng yuqori zichlikka ega. Muzning zichligi suyuq suvning zichligidan kamroq, shuning uchun muz sirtga suzadi. Suv 0°C da muzlaydi va 101325 Pa bosimda 100°S da qaynaydi. Bu issiqlikni yomon o'tkazuvchi va elektr tokini juda yomon o'tkazuvchidir. 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 suvda oddiy H20 molekulalari bilan bir qatorda bog'langan molekulalar mavjud, ya'ni vodorod aloqalarining shakllanishi tufayli yanada murakkab agregatlarga (H2O) x birlashtirilgan. Suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalarining mavjudligi uning fizik xususiyatlarining anomaliyalarini tushuntiradi: 4 ° C da maksimal zichlik, yuqori qaynash nuqtasi (H20-H2S seriyasida - H2Se) anomal darajada yuqori issiqlik sig'imi. Harorat ko'tarilgach, vodorod aloqalari uziladi va suv bug'ga aylanganda to'liq uzilish sodir bo'ladi.

Suv yuqori reaktiv moddadir. Oddiy sharoitlarda u ko'plab asosiy va kislotali oksidlar, shuningdek gidroksidi va gidroksidi tuproq metallari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Suv ko'plab birikmalar - kristalli gidratlarni hosil qiladi.
Shubhasiz, suvni bog'laydigan birikmalar qurituvchi sifatida xizmat qilishi mumkin. Boshqa quritish vositalariga P205, CaO, BaO, metall Ma (ular kimyoviy jihatdan suv bilan ham ta'sir qiladi) va silikagel kiradi. Suvning muhim kimyoviy xossasi uning gidrolitik parchalanish reaksiyalariga kirishish qobiliyatidir.

Suvning kimyoviy xossalari uning tarkibi bilan belgilanadi. Suv 88,81% kislorod va atigi 11,19% vodoroddan iborat. Yuqorida aytib o'tganimizdek, suv nol daraja Selsiyda muzlaydi, lekin yuzta qaynaydi. Distillangan suvda musbat zaryadlangan gidroniy ionlari H2O va H3O+ (atigi 0,1 mkmol/l) ning juda past konsentratsiyasi bor, shuning uchun uni ajoyib izolyator deb atash mumkin. Biroq, agar u yaxshi erituvchi bo'lmaganida, tabiatdagi suvning xususiyatlari to'g'ri amalga oshirilmaydi. Suv molekulasi hajmi jihatidan juda kichik. Suvga boshqa modda tushganda uning musbat ionlari suv molekulasini tashkil etuvchi kislorod atomlariga, manfiy ionlari esa vodorod atomlariga tortiladi. Suv, go'yo unda erigan kimyoviy elementlarni har tomondan o'rab oladi. Shuning uchun suv deyarli har doim turli moddalarni, xususan, elektr tokining o'tkazuvchanligini ta'minlaydigan metall tuzlarini o'z ichiga oladi.

Suvning jismoniy xususiyatlari bizga issiqxona effekti va mikroto'lqinli pech kabi hodisalarni "berdi". Issiqxona effektining 60% ga yaqini infraqizil nurlarni mukammal o'zlashtiradigan suv bug'lari tomonidan yaratilgan. Bunda suvning optik sindirish ko'rsatkichi n=1,33. Bundan tashqari, suv molekulalarining yuqori dipol momenti tufayli mikroto'lqinlarni ham o'zlashtiradi. Tabiatdagi suvning bu xususiyatlari olimlarni mikroto'lqinli pechning ixtirosi haqida o'ylashga undadi.

Tabiat va inson hayotida suvning roli beqiyosdir. Aytishimiz mumkinki, barcha tirik mavjudotlar suv va organik moddalardan iborat. U fizik-kimyoviy muhit, iqlim va ob-havoni shakllantirishning faol ishtirokchisi. Shu bilan birga, u iqtisodiyot, sanoat, qishloq xo'jaligi, transport va energetikaga ham ta'sir qiladi.

Oziq-ovqatsiz biz bir necha hafta yashay olamiz, lekin suvsiz - atigi 2-3 kun. Oddiy yashashni ta'minlash uchun odam tanaga ozuqaviy moddalardan og'irlik bo'yicha taxminan 2 baravar ko'proq suv kiritishi kerak. Inson tanasi tomonidan 10% dan ortiq suv yo'qolishi o'limga olib kelishi mumkin. O'simliklar va hayvonlar tanasida o'rtacha 50% dan ortiq, meduza tanasida 96% gacha, suv o'tlarida 95-99%, spora va urug'larda 7% dan 15% gacha suv mavjud. Tuproqda kamida 20% suv, inson tanasida esa taxminan 65% suv mavjud. Inson tanasining turli qismlarida teng bo'lmagan miqdorda suv mavjud: ko'zning shishasimon tanasi 99% suvdan iborat, uning 83% qonda, 29% yog 'to'qimasida, 22% skeletda va hatto 0,2%. tish emalida %. Inson hayoti davomida tanadan suv yo'qotadi va uning bioenergetik salohiyati pasayadi. Olti haftalik inson embrionida suv miqdori 97% gacha, yangi tug'ilgan chaqaloqda - 80%, kattalarda - 60-70%, keksa odamning tanasida - atigi 50-60%.

Suv inson hayotini qo'llab-quvvatlashning barcha asosiy tizimlari uchun mutlaqo zarurdir. Suv va uning tarkibidagi moddalar oziq-ovqat muhitiga aylanadi va tirik organizmlarni hayot uchun zarur bo'lgan mikroelementlar bilan ta'minlaydi. U qonda (79%) mavjud bo'lib, minglab muhim moddalar va elementlarning qon aylanish tizimi orqali erigan holatda o'tkazilishiga yordam beradi (suvning geokimyoviy tarkibi hayvonlar va odamlar qonining tarkibiga yaqin.).
Tirik organizmning qoni va to'qimalari o'rtasida moddalar almashinuvini amalga oshiradigan limfada suv 98% ni tashkil qiladi.
Suv, boshqa suyuqliklarga qaraganda, universal erituvchining xususiyatlarini namoyish etadi. Muayyan vaqtdan keyin u deyarli har qanday qattiq moddani eritishi mumkin.
Suvning bunday keng qamrovli roli uning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq.

So'nggi paytlarda tadqiqotchilarning sa'y-harakatlari fazalar chegarasida sodir bo'ladigan jarayonlarni jadal o'rganishga qaratilgan. Ma'lum bo'lishicha, chegara qatlamlaridagi suv ommaviy fazada ko'rinmaydigan juda ko'p qiziqarli xususiyatlarga ega. Ushbu ma'lumotlar bir qator muhim amaliy muammolarni hal qilish uchun zarurdir. Bunga mikroelektronikaning tubdan yangi elementar bazasini yaratish misol bo'la oladi, bunda kontaktlarning zanglashiga olib kelinishi suv yuzasida makromolekulalarning o'z-o'zini tashkil qilish tamoyiliga asoslanadi. Rivojlangan sirt biologik tizimlar uchun ham xarakterlidir, chunki ularning ishlashi uchun sirt hodisalarining ahamiyati. Deyarli har doim suvning mavjudligi yer yuzasiga yaqin mintaqada sodir bo'ladigan jarayonlarning tabiatiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. O'z navbatida, sirt ta'sirida suvning o'zi xususiyatlari tubdan o'zgaradi va chegara yaqinidagi suvni tubdan yangi jismoniy tadqiqot ob'ekti sifatida ko'rib chiqish kerak. Mohiyatiga ko'ra, endigina boshlanayotgan suvning er yuzasiga yaqin joylashgan molekulyar-statistik xususiyatlarini o'rganish ko'plab fizikaviy va kimyoviy jarayonlarni samarali boshqarish imkonini berishi ehtimoldan yiroq.

So'nggi paytlarda suvning xususiyatlarini mikroskopik darajada o'rganishga qiziqish ortdi. Shunday qilib, sirt hodisalari fizikasining ko'p jihatlarini tushunish uchun fazalar chegarasida suvning xususiyatlarini bilish kerak. Suvning tuzilishi, suvning molekulyar darajada tashkil etilishi to'g'risida qat'iy g'oyalarning yo'qligi suvli eritmalarning xususiyatlarini ham ommaviy fazada, ham kapillyar tizimlarda o'rganishda suv ko'pincha tuzilmasiz muhit sifatida ko'rib chiqilishiga olib keladi. . Biroq, ma'lumki, chegara qatlamlaridagi suvning xossalari katta hajmdagilardan sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Shuning uchun, suvni tuzilmasiz suyuqlik sifatida ko'rib chiqsak, biz chegara qatlamlarining xususiyatlari haqida noyob ma'lumotni yo'qotamiz, bu esa, ma'lum bo'lishicha, ingichka teshiklarda sodir bo'ladigan jarayonlarning tabiatini aniqlaydi. Masalan, tsellyuloza asetat membranalarining ionli selektivligi g'ovaklardagi suvning maxsus molekulyar tashkil etilishi bilan izohlanadi, bu, xususan, "erimaydigan hajm" tushunchasida aks etadi. Selektiv membranani tashish asosida yotadigan molekulalararo o'zaro ta'sirlarning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga oladigan nazariyani yanada rivojlantirish eritmalarning membranani tuzsizlanishini to'liqroq tushunishga yordam beradi. Bu suvni tuzsizlantirish jarayonlari samaradorligini oshirish bo'yicha asosli tavsiyalar berish imkonini beradi. Bu chegara qatlamlarida, xususan, qattiq jism yuzasi yaqinida suyuqliklarning xossalarini o'rganishning ahamiyati va zarurligini bildiradi.



Suv bizni har kuni va hamma joyda - hatto butun umrini Sahroi Kabirda o'tkazganlarni ham o'rab oladi. Suvning xususiyatlari ko'pincha biz uchun ko'rinmas qoladi. Va bu suvning tuzilishi va xususiyatlari sayyoramizdagi barcha hayot uchun katta ahamiyatga ega bo'lishiga qaramay. Biz suvni odatdagidek qabul qilishga odatlanganmiz, uni birinchi so'rovda kran tutqichining oddiy harakati bilan olish mumkin. Holbuki, suvning o'ziga xos xususiyatlari bizning dunyomiz haqidagi ko'plab savollarga javob beradi, ammo ular tadqiqotchilarga ko'p savollar tug'diradi.

Suvning asosiy xossalari

Suvning asosiy xususiyatlari qanday degan savolga turli tomonlardan qarash mumkin. Gap shundaki, suvning fizik va kimyoviy xossalari bir xil darajada muhim va bu moddaning bizning dunyomizdagi alohida ahamiyati va rolini belgilaydi. Suvning fizik va kimyoviy xossalari uning maxsus tuzilishi bilan belgilanadi. Suv molekulasi ikkita vodorod atomi va kislorod atomidan iborat ekanligini hamma biladi. Biroq, bu oddiy haqiqatdan allaqachon suvning anomal xususiyatlari boshlanadi: chunki normal sharoitda boshqa barcha vodorod birikmalari gazsimon agregatsiya holatiga ega, suv esa suyuq. Bundan tashqari, u uchta agregat holatida (gazsimon, suyuq, qattiq) mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan suvdir va biridan ikkinchisiga juda oson o'tadi.

Oddiy suvning g'ayrioddiy xususiyatlari vodorod atomlarining kislorod atomiga qat'iy belgilangan burchak ostida bog'langanligi va o'z o'rnini o'zgartirmasligi bilan bog'liq. Natijada kuchli atomlararo aloqalar hosil bo'lib, ular haroratning pasayishi bilan tezda mustahkamlanadi. Bu suvning normal harorati va uning muzlash nuqtasi o'rtasidagi farq nima uchun "o'rtacha" harorat va qaynash nuqtasi orasidagi farqdan ancha kichik ekanligini tushuntiradi. Muzlaganda atomlararo aloqalarni uzish uchun energiya sarflanmaydi, shuning uchun molekulalar tezda tartibli tuzilmalarni hosil qiladi va muz kristallariga aylanadi. Gaz holatiga o'tish uchun suv molekulalaridagi juda kuchli aloqalarni yo'q qilish kerak - shuning uchun qaynatish uchun suvni ko'p miqdorda issiqlik energiyasini sarflash bilan uzoqroq isitish kerak.

Suvning molekulyar tuzilishining xususiyatlari nima uchun tirik organizmlar va umuman hayot mavjudligi uchun suvning ahamiyati shunchalik katta degan savolga javob beradi. Koinotdagi hayotning hozirda ma'lum bo'lgan yagona shakli , quruqlikdagi, suvsiz mavjud bo'lolmaydi. Suvning biologik xossalari shundan iboratki, uning molekulalari boshqa moddalar molekulalariga nisbatan kichikroqdir. Ehtimol, suvning qanday xususiyatlarga ega ekanligi haqidagi savolga birinchi javob "eritish qobiliyati" bo'lishi kerak. Suvda erishi - bu modda molekulasini har tomondan suv molekulalari bilan o'rab olishdan boshqa narsa emas. Suv tirik hujayraning paydo bo'lishi, mavjud bo'lishi va rivojlanishi mumkin bo'lmagan muhitdir. Chunki hujayraning hayoti uchun turli moddalarning o'zaro ta'siri zarur bo'lib, bu boshqa moddalar molekulalarini tashishga qodir bo'lgan suvning axborot xususiyatlari bilan ta'minlanadi. Shunday qilib, tirik organizmlarda suvning roli juda oddiy - suvsiz tirik organizmlar mavjud bo'lmaydi.

Suvning fizik xususiyatlari

Suvning asosiy fizik xususiyatlari, birinchi navbatda, bosim va harorat kabi atrof-muhit omillariga bog'liq. Umuman olganda, issiqlik muhiti suv uchun juda muhim: suvning yashashi va turli agregat holatiga o'tishi harorat bilan bog'liq. Suvning qiziqarli xususiyatlari, xususan, mutlaqo toza, ya'ni aralashmalar va erigan moddalarsiz suv metastabil deb ataladigan holatda bo'lishi mumkin. Masalan, suvning issiqlik xossalari toza suvning "minus 30" darajadan past haroratgacha muzlashiga yoki 200 darajagacha qizib, suyuq holatda qolishiga imkon beradi. Biroq, bunday metastabil holatlar juda beqaror, bundan tashqari, tabiiy sharoitda mutlaqo toza suv deyarli topilmaydi. Shunday qilib, suvning termofizik xususiyatlarini hisoblash, maxsus holatlar bundan mustasno, standart chegaralarga asoslangan holda amalga oshiriladi - muzlash nuqtasi sifatida 0 daraja, qaynash nuqtasi sifatida 100 daraja.

Albatta, suvning termofizik xususiyatlari bu noyob moddaning yagona xususiyatlaridan uzoqdir. Suvning fizik xususiyatlari jadvali mavjud bo'lib, u haqida batafsil ma'lumot mavjud. Misol uchun, suvning o'ziga xos xususiyatlari uni yaxshi izolyator qilishini, ya'ni elektr tokini juda yomon o'tkazishini bilib olishingiz mumkin. Ammo biz mutlaqo toza suv haqida gapiramiz - unda juda ko'p turli xil erigan moddalar bo'lgan oddiy suv yaxshi elektr o'tkazgichdir. Bundan tashqari, jadvalda, masalan, suvda 20 daraja haroratda sekundiga 1482,7 metrni tashkil etadigan tovush tezligi kabi ko'rsatkichlar mavjud (taqqoslash uchun havodagi tovush tezligi sekundiga 331 metr).

Suvning kimyoviy xossalari

Suvning asosiy kimyoviy xossasi uning erituvchi bo'lish qobiliyatidir. Suvning kislotali xususiyatlari faol o'rganilmoqda, chunki suv qanchalik kutilmagan ko'rinmasin, kislotadir. Kimyo fanida kislota kimyoviy o'zaro ta'sir paytida vodorod kationlarini berishga qodir bo'lgan modda hisoblanadi. Suv bunga qodir, shuning uchun suvning oksidlovchi xususiyatlari juda muhimdir. Lekin shuning uchun ham suv o'ziga xos moddadir, u oksidlanishdan tashqari, qaytaruvchi xususiyatga ham ega.

Shuni esda tutish kerakki, biokimyoda oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari shunday kimyoviy o'zaro ta'sirlar deb ataladi, ular davomida elektronlar qo'shiladi yoki beriladi, bu esa moddalarning elektr potentsialining o'zgarishiga olib keladi. Kislorod faol oksidlovchi moddadir, ya'ni elektrodlarni ushlaydigan moddadir; vodorod universal qaytaruvchi vosita bo'lib, vodorodlardan bajonidil voz kechadi. Shunday qilib, kislorod va vodoroddan tashkil topgan suv ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vosita bo'lishi mumkinligi ma'lum bo'ldi - shuning uchun suvning oksidlanish-qaytarilish xususiyatlari. Suvli muhit boshqa moddalardan elektronlarni olib, oksidlovchi bo'lishi mumkin - bu holat suv yuzasida bo'lgan ko'p holatlar uchun xosdir. Suvda ma'lum aralashmalar mavjud bo'lsa, oksidlanish-qaytarilish mumkin. Va nihoyat, u metallar bilan to'yingan er osti suvlari uchun xos bo'lgan qaytaruvchi vosita ham bo'lishi mumkin.

Suv - Yerdagi eng hayratlanarli birikmalardan biri - uzoq vaqtdan beri tadqiqotchilarni ko'plab jismoniy xususiyatlarining g'ayrioddiyligi bilan hayratda qoldirdi:

1) Modda va tabiiy resurs sifatida tuganmaslik; agar erning boshqa barcha resurslari vayron bo'lsa yoki tarqalib ketsa, suv, go'yo undan qochib, turli shakllar yoki holatlarni oladi: suyuq, qattiq va gazsimon. Bu bunday turdagi yagona modda va manbadir. Bu xususiyat suvning hamma joyda mavjudligini ta'minlaydi, u Yerning butun geografik konvertini qamrab oladi va unda turli xil ishlarni bajaradi.

2) Qattiqlashuv (muzlash) paytida faqat unga xos bo'lgan kengayish va erish paytida hajmning pasayishi (suyuq holatga o'tish).

3) +4 ° C haroratda maksimal zichlik va tabiiy va biologik jarayonlar uchun bu bilan bog'liq bo'lgan juda muhim xususiyatlar, masalan, suv havzalarining chuqur muzlashini istisno qilish. Qoida tariqasida, qattiqlashuv haroratida jismoniy jismlarning maksimal zichligi kuzatiladi. Distillangan suvning maksimal zichligi g'ayritabiiy sharoitlarda - 3,98-4 ° C (yoki yumaloq +4 ° C) haroratda, ya'ni qattiqlashuv (muzlash) nuqtasidan yuqori haroratda kuzatiladi. Suv harorati har ikki yo'nalishda 4 ° C dan chetga chiqqanda, suvning zichligi pasayadi.

4) Eriganda (eriganda) muz suv yuzasida suzib yuradi (boshqa suyuqliklardan farqli o'laroq).

5) Suv zichligining anomal o'zgarishi qizdirilganda suv hajmining bir xil anomal o'zgarishiga olib keladi: harorat 0 dan 4 ° C gacha ko'tarilishi bilan isitiladigan suv hajmi kamayadi va faqat keyingi o'sish bilan boshlanadi. oshirish. Agar haroratning pasayishi bilan va suyuqlikdan qattiq holatga o'tish paytida suvning zichligi va hajmi moddalarning katta qismi bilan bir xil tarzda o'zgargan bo'lsa, qish yaqinlashganda, tabiiy suvning sirt qatlamlari. suvlar 0 ° C gacha soviydi va tubiga cho'kib, bo'sh joyni bo'shatadi, iliqroq qatlamlar va shuning uchun suv omborining butun massasi 0 ° C haroratga ega bo'lgunga qadar davom etadi. Bundan tashqari, suv muzlay boshlaydi, hosil bo'lgan muz qatlamlari tubiga tushadi va suv ombori butun chuqurligigacha muzlaydi. Shu bilan birga, suvda hayotning ko'p shakllari imkonsiz bo'lar edi. Ammo suv 4 ° C da eng yuqori zichlikka erishganligi sababli, sovutish natijasida yuzaga kelgan qatlamlarning harakati bu haroratga erishilganda tugaydi. Haroratning yanada pasayishi bilan pastroq zichlikka ega bo'lgan sovutilgan qatlam sirtda qoladi, muzlaydi va shu bilan pastki qatlamlarni keyingi sovutish va muzlashdan himoya qiladi.

6) Suvning bir holatdan ikkinchi holatga o'tishi mos keladigan issiqlik miqdorini xarajatlar (bug'lanish, erish) yoki chiqarish (kondensatsiya, muzlash) bilan birga keladi. 1 g muzni eritish uchun 677 kkal, 1 g suvni bug‘lantirish uchun esa 80 kkal kamroq kerak bo‘ladi. Muz erishining yuqori yashirin issiqligi qor va muzning sekin erishini ta'minlaydi.

7) Nisbatan oson gaz holatiga (bug'lanish) nafaqat ijobiy, balki manfiy haroratlarda ham o'tish qobiliyati. Ikkinchi holda, bug'lanish suyuqlik fazasini chetlab o'tadi - qattiq (muz, qor) dan darhol bug 'fazasiga. Bu hodisa sublimatsiya deb ataladi.

8) Davriy sistemaning oltinchi guruh elementlari (selen H 2 Se, tellur H 2 Te) va suv (H 2 O) hosil qilgan gidridlarning qaynash va muzlash temperaturalarini solishtirsak, ular bilan oʻxshashlik boʻyicha qaynoq suv nuqtasi taxminan 60 ° C bo'lishi kerak va muzlash nuqtasi 100 ° C dan past bo'lishi kerak Lekin bu erda ham suvning anomal xususiyatlari namoyon bo'ladi - 1 atm normal bosimda. Suv +100 ° C da qaynaydi va 0 ° C da muzlaydi.

9) Tabiat hayotida suvning anomal darajada yuqori issiqlik sig'imi havodan 3000 marta katta bo'lishi katta ahamiyatga ega. Demak, 1 m 3 suv 1 0 S ga sovutilganda, 3000 m 3 havo bir xil miqdorda isitiladi. Shuning uchun issiqlikni to'plash orqali Okean qirg'oqbo'yi hududlari iqlimiga yumshatuvchi ta'sir ko'rsatadi.

10) Suv bug'lanish va erish paytida issiqlikni o'zlashtiradi, bug'dan va muzlashdan kondensatsiya paytida uni chiqaradi.

11) Dispers muhitdagi suvning, masalan, mayda g'ovak tuproqlarda yoki biologik tuzilmalarda, bog'langan yoki dispers holatga o'tish qobiliyati. Bunday hollarda tabiiy va biologik tizimlardagi jarayonlar uchun nihoyatda muhim bo'lgan suvning xossalari (uning harakatchanligi, zichligi, muzlash harorati, sirt tarangligi va boshqa parametrlari) juda o'zgaradi.

12) Suv universal erituvchidir, shuning uchun nafaqat tabiatda, balki laboratoriya sharoitida ham ideal toza suv yo'q, chunki u o'ralgan har qanday idishni eritishga qodir. Ideal toza suvning sirt tarangligi shunday bo'ladiki, unda konkida uchish mumkin bo'ladi, degan taxmin mavjud. Suvning erish qobiliyati geografik konvertdagi moddalarning o'tishini ta'minlaydi, organizmlar va atrof-muhit o'rtasidagi moddalar almashinuvini ta'minlaydi va oziqlanishning asosini tashkil qiladi.

13) Barcha suyuqliklardan (simobdan tashqari) suv eng yuqori sirt bosimi va sirt tarangligiga ega: \u003d 75 10 -7 J / sm 2 (glitserin - 65, ammiak - 42, qolganlari - 30 10 -7 J dan past). / sm 2). Shu sababli, bir tomchi suv shar shaklida bo'lishga intiladi va u qattiq moddalar bilan aloqa qilganda, ularning ko'pchiligining sirtini namlaydi. Shuning uchun u tog' jinslari va o'simliklar kapillyarlarini ko'tarib, tuproq shakllanishi va o'simliklarning oziqlanishini ta'minlaydi.

14) Suv yuqori termal barqarorlikka ega. Suv bug'i vodorod va kislorodga faqat 1000 ° C dan yuqori haroratda parchalana boshlaydi.

15) Kimyoviy toza suv elektr tokini juda yomon o'tkazuvchi hisoblanadi. Kam siqilish tufayli tovush va ultratovush to'lqinlari suvda yaxshi tarqaladi.

16) Suvning xossalari bosim va harorat ta'sirida juda o'zgaradi. Shunday qilib, bosimning oshishi bilan suvning qaynash nuqtasi ko'tariladi va muzlash nuqtasi, aksincha, pasayadi. Harorat ko'tarilgach, suvning sirt tarangligi, zichligi va yopishqoqligi pasayadi va suvda elektr o'tkazuvchanligi va tovush tezligi ortadi.

Birgalikda olingan suvning anomal xossalari uning tashqi omillarga juda yuqori chidamliligini ko'rsatadi, molekulalar o'rtasida vodorod bog'lari deb ataladigan qo'shimcha kuchlarning mavjudligi bilan bog'liq. Vodorod bog'ining mohiyati shundan iboratki, boshqa elementning qandaydir ioni bilan bog'langan vodorod ioni xuddi shu elementning ionini boshqa molekuladan elektrostatik tarzda jalb qila oladi. Suv molekulasi burchakli tuzilishga ega: uning tarkibiga kiradigan yadrolar teng yonli uchburchakni hosil qiladi, uning asosida ikkita proton, yuqori qismida esa kislorod atomining yadrosi joylashgan (2.2-rasm).

2.2-rasm - Suv molekulasining tuzilishi

Molekulada mavjud bo'lgan 10 ta elektrondan (5 juft) bir juft (ichki elektronlar) kislorod yadrosi yaqinida joylashgan va qolgan 4 juft elektrondan (tashqi) bir juft proton va kislorodning har biri o'rtasida ijtimoiylashgan. yadro, 2 juft esa noaniq bo'lib qoladi va protonlardan tetraedrning qarama-qarshi uchlariga yo'naltiriladi. Shunday qilib, suv molekulasida tetraedrning cho'qqilarida joylashgan 4 ta zaryad qutblari mavjud: 2 ta manfiy, ular bo'linmagan elektron juftlari joylashgan joylarda ortiqcha elektron zichligi natijasida hosil bo'lgan va 2 ta musbat, ularning etishmasligidan hosil bo'lgan. protonlarning joylashishi.

Natijada, suv molekulasi elektr dipolga aylanadi. Bir suv molekulasining musbat qutbi boshqa suv molekulasining manfiy qutbini tortadi. Natijada ikki, uch yoki undan ortiq molekulalarning agregatlari (yoki molekulalar assotsiatsiyasi) hosil bo'ladi (2.3-rasm).

2.3-rasm - Suv dipollari bilan bog'langan molekulalarning hosil bo'lishi:

1 - monohidrol H 2 O; 2 - dihidrol (H 2 O) 2; 3 - trihidrol (H 2 O) 3

Shuning uchun suvda bir vaqtning o'zida bitta, qo'sh va uch molekulalar mavjud. Ularning tarkibi haroratga qarab o'zgaradi. Muz tarkibida asosan trihidrollar mavjud bo'lib, ularning hajmi monohidrollar va dihidrollardan kattaroqdir. Haroratning oshishi bilan molekulalarning harakat tezligi oshadi, molekulalar orasidagi tortishish kuchlari zaiflashadi va suyuq holatda suv tri-, di- va monohidrollar aralashmasidir. Haroratning yanada oshishi bilan trihidrol va dihidrol molekulalari parchalanadi; 100 ° C haroratda suv monohidrollardan (bug') iborat.

Birgalikda bo'lmagan elektron juftlarining mavjudligi ikkita vodorod bog'ining hosil bo'lish imkoniyatini belgilaydi. Ikki vodorod atomi tufayli yana ikkita bog'lanish paydo bo'ladi. Natijada, har bir suv molekulasi to'rtta vodorod aloqasini hosil qila oladi (2.4-rasm).

2.4-rasm - Suv molekulalaridagi vodorod aloqalari:

- vodorod aloqasi belgisi

Suvda vodorod aloqalari mavjudligi tufayli uning molekulalarining joylashishida yuqori darajadagi tartib qayd etilgan, bu uni qattiq jismga yaqinlashtiradi va strukturada ko'plab bo'shliqlar paydo bo'lib, uni juda bo'shashtiradi. Muzning tuzilishi eng kam zich tuzilmalarga tegishli. Unda bo'shliqlar mavjud bo'lib, ularning o'lchamlari H 2 O molekulasining o'lchamlaridan biroz kattaroqdir Muz erishi bilan uning tuzilishi buziladi. Ammo suyuq suvda ham molekulalar orasidagi vodorod aloqalari saqlanib qoladi: assotsiatsiyalar paydo bo'ladi - kristalli shakllanishlarning embrionlari. Shu ma'noda, suv, go'yo kristall va suyuq holatlar o'rtasida oraliq holatda va ideal suyuqlikdan ko'ra qattiqroq holatga o'xshaydi. Biroq, muzdan farqli o'laroq, har bir assotsiatsiya juda qisqa vaqt davomida mavjud: ba'zilarini yo'q qilish va boshqa agregatlarning shakllanishi doimiy ravishda sodir bo'ladi. Bunday "muz" agregatlarining bo'shliqlarida bitta suv molekulalarini joylashtirish mumkin, suv molekulalarining o'rashi esa zichroq bo'ladi. Shuning uchun muz erishi bilan suv egallagan hajm kamayadi, uning zichligi ortadi. + 4 ° C da suv eng zich qadoqlash xususiyatiga ega.

Suv qizdirilganda issiqlikning bir qismi vodorod aloqalarini buzishga sarflanadi. Bu suvning yuqori issiqlik sig'imini tushuntiradi. Suv bug'ga o'tganda suv molekulalari orasidagi vodorod aloqalari butunlay yo'q qilinadi.

Suv strukturasining murakkabligi nafaqat uning molekulasining xossalari, balki kislorod va vodorod izotoplari mavjudligi sababli suvda turli xil molekulyar og'irlikdagi (18 dan 22 gacha) molekulalarning mavjudligi bilan bog'liq. Eng keng tarqalgan molekulyar og'irligi 18 bo'lgan "muntazam" molekula. Katta molekulyar og'irlikdagi molekulalarning tarkibi kichikdir. Shunday qilib, "og'ir suv" (molekulyar og'irligi 20) barcha suv zahiralarining 0,02% dan kamini tashkil qiladi. Atmosferada uchramaydi, bir tonna daryo suvida u 150 g dan oshmaydi, dengiz suvi - 160-170 g.Ammo uning mavjudligi "oddiy" suvga kattaroq zichlik beradi, uning boshqa xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Suvning ajoyib xususiyatlari Yerda hayotning paydo bo'lishi va rivojlanishiga imkon berdi. Ular tufayli suv geografik konvertda sodir bo'ladigan barcha jarayonlarda ajralmas rol o'ynashi mumkin.