Води у живих організмах міститься дуже багато. Найчастіше вона становить понад половину маси живого організму, інколи ж її частка в організмі становить 95-99%. Усе це зумовлено надзвичайно великою роллю води для життєдіяльності живих організмів. І таке значення обумовлено особливими властивостями води, якими вона має свою будову.

Молекула води складається з двох атомів водню та одного атома кисню. Ці атоми утворюють полярні полюси молекули (позитивний полюс – атоми водню, а негативний полюс – атом кисню). Існування полюсів уможливлює утворення водневих зв'язків, які дозволяють молекулам води утворювати між собою та з іншими речовинами різні комплекси. Подібні комплекси молекул суттєво підвищують температури кипіння та танення води (порівняно зі схожими молекулами) та збільшують її теплоємність. Вони роблять воду дуже хорошим розчинником і сприятливим середовищем для протікання цілого ряду реакцій.

Найважливішими для живих організмів властивостями води можна назвати:

1. Вода є чудовим розчинником для полярних речовин та неполярних речовин, що мають заряджені ділянки.

2. Вода здатна утворювати агрегатні групи молекул між своїми молекулами та з молекулами інших речовин. Це значно посилює силу поверхневого натягу, що дозволяє воді підніматися по капілярах ґрунту та судинах рослин.

3. Через наявність між молекулами води водневих зв'язків її випаровування вимагає великої кількості енергії, а внаслідок її замерзання виділяється тепло. Тому наявність на нашій планеті води у трьох агрегатних станахзначно пом'якшує її клімат. Крім того, багато організмів використовує випаровування води в умовах високих температур для охолодження свого організму.

4. Найбільшою щільністю вода досягає при 4°С. Лід має меншу щільність, ніж вода. Тому взимку він розміщується на поверхні водойм та захищає організми, які в них живуть, від переохолодження. Молекули органічних або неорганічних речовин, які є полярними або мають заряджені ділянки, легко взаємодіють із молекулами води і, відповідно, легко у ній розчиняються. Такі речовини називають гідрофільними. Якщо ж молекули органічних або неорганічних речовин не є полярними і не мають заряджених ділянок, то вони практично не взаємодіють із молекулами води і, відповідно, у ній не розчиняються. Такі речовини називають гідрофобними.

Так як вода в рідкому стані все ж таки не має жорсткої внутрішньої структури, тепловий рухмолекул призводить до постійного перемішування молекул водного розчину. Це явище називають дифузією. Внаслідок дифузії концентрації розчинених речовин у різних частинах розчину вирівнюються.

Наявність у живих організмах біологічних мембран призводить до появи осмосу. Внаслідок того що біологічні мембраниє напівпроникною, через них не можуть проходити великі органічні молекулиале можуть проходити молекули води. У випадку, коли концентрація великих молекул по різні сторонимембрани різна, молекули води починають інтенсивно переміщатися на той бік, де концентрація розчинених речовин є вищою. Внаслідок цього виникає надлишок речовин з одного боку мембрани, що можна спостерігати як осмотичного тиску.

Осмотичний тиск є дуже важливим для живих організмів. Завдяки йому виникає тургор (пружність рослинних тканин) та відбувається клітинний транспорт.

Вода - унікальна речовина, основа всіх живих організмів планети. Вона може набувати різної форми і перебувати у трьох станах. Які основні фізичні та Хімічні властивостіводи? Саме про них йтиметься у нашій статті.

Вода – це...

Вода – це найпоширеніше на нашій планеті неорганічне з'єднання. Фізичні та хімічні властивості води визначаються складом її молекул.

Так, у структурі молекули води міститься два атоми водню (Н) та один атом кисню (О). У нормальних умовах зовнішнього середовища це несмачна рідина без запаху та забарвлення. Вода також може бути в інших станах: у вигляді пари або у формі льоду.

Понад 70% нашої планети покрито саме водою. Причому близько 97 % посідає моря і океани, тому більшість її годиться для вживання людиною. Які основні хімічні властивості питної води- Ви дізнаєтесь далі.

Вода в природі та житті людини

Вода – обов'язковий компонент будь-якого живого організму. Зокрема, організм людини, як відомо, більш ніж на 70% складається саме з води. Понад те, вчені припускають, що у цьому середовищі зародилося життя Землі.

Вода міститься (у формі водяної пари чи крапель) у різних шарах атмосфери. На поверхню землі з атмосфери вона потрапляє як дощу чи інших опадів (снігу, роси, граду, инея) у вигляді процесів конденсації.

Вода виступає об'єктом досліджень для цілого ряду наукових дисциплін. Серед них – гідрологія, гідрографія, гідрогеологія, лімнологія, гляціологія, океанологія та інші. Всі ці науки так чи інакше вивчають фізичні, а також хімічні властивості води.

Вода активно використовується людиною у її господарській діяльності, зокрема:

• для вирощування сільськогосподарських культур;
• у промисловості (як розчинник);
• в енергетиці (як теплоносій);
• для гасіння пожеж;
• у кулінарії;
• у фармації тощо.

Зрозуміло, щоб ефективно використовувати цю речовину в господарської діяльностіслід детально вивчити хімічні властивості води.

Різновиди води

Як згадувалося вище, вода у природі може бути у трьох станах: рідкому (власне, вода), твердому (кристали льоду) і газоподібному (пар). Вона також може набувати будь-яких форм.

Існує кілька видів води. Так, залежно від вмісту катіонів Са та Na, вода може бути:

• жорстка;
• м'яка.

• прісна;
• мінеральна;
• солонувата.

В езотериці та деяких релігіях буває вода:

• мертва;
• жива;
• свята.

У хімії також існують такі поняття, як дистильована та деіонізована вода.

Формула води та її біологічне значення

Оксид водню - так називають цю речовину хіміки. Формула води наступна: H 2 O. Вона означає, що ця сполука складається з одного атома кисню та двох атомів водню.

Унікальні хімічні властивості води визначили її виняткову роль життя живих організмів. Саме завдяки воді біологічне життя існує на планеті.

Найунікальніша особливість води полягає в тому, що вона чудово розчиняє в собі велика кількістьінших речовин (як органічного, і неорганічного походження). Важливий наслідок цієї особливості у тому, що це хімічні реакції у живих організмах протікають досить швидко.

Крім цього, завдяки унікальним властивостям води вона перебуває саме в рідкому стані, при вкрай широкому температурному діапазоні.

Фізичні властивості води

Завдяки унікальним водневим зв'язкам, вода, за стандартних умов середовища, перебуває у рідкому стані. Цим пояснюється дуже висока температура кипіння води. Якби молекули речовини були пов'язані цими водневими зв'язками, то вода закипала б за +80 градусів, а замерзала - аж за -100 градусів.

Вода закипає за +100 градусів за Цельсієм, а замерзає - за нуля градусів. Щоправда, за певних, специфічних умов може почати замерзати і за плюсових значеннях температури. При замерзанні вода збільшується у своєму обсязі (за рахунок зменшення густини). До речі, це чи не єдина речовина в природі, яка має подібні фізичною властивістю. Крім води, при замерзанні розширюється лише вісмут, сурма, германій та галій.

Речовина також характеризується високою в'язкістю, а також сильним поверхневим натягом. Вода – відмінний розчинник для полярних речовин. Також слід знати, що вода дуже добре проводить через себе електрику. Ця особливість пояснюється тим, що у воді майже завжди знаходиться велика кількістьіонів розчинених у ній солей.

Хімічні властивості води (8 клас)

Молекули води мають дуже високу полярність. Тому ця речовина насправді складається не тільки з простих молекулвиду H 2 O, але й складних агрегатів (формула - (H 2 O) n).

У хімічному плані вода дуже активна, вона входить у реакції з багатьма іншими речовинами, навіть за нормальних температурах. При взаємодії з оксидами лужних, а також лужноземельних металів вона утворює основи.

Вода також здатна розчиняти у собі широкий спектр хімічних речовин- Солі, кислоти, основи, деякі гази. За це властивість її часто називають універсальним розчинником. Усі речовини, залежно від того, розчиняються вони у воді чи ні, прийнято ділити на дві групи:

• гідрофільні (добре розчиняються у воді) - солі, кислоти, кисень, вуглекислий газі т.д.;
• гідрофобні (погано розчиняються у воді) - жири та олії.

Вода також вступає в хімічні реакції з деякими металами (наприклад, з натрієм), а також бере участь у процесі фотосинтезу рослин.

На закінчення...

Вода – найпоширеніше серед неорганічних речовин на нашій планеті. Вона міститься практично скрізь: на земної поверхніі в її надрах, у мантії та у гірських породах, у високих шарах атмосфери і навіть у космосі.

Хімічні властивості води визначено її хімічним складом. Її відносять до групи хімічно активних речовин. З багатьма речовинами вода вступає в

Вода становить 70-80% маси живих організмів.

Будова молекули: електронна щільність зміщена до кисню, у ньому частковий негативний заряд, на воднях - частковий позитивний, молекула - диполь. Між + і – можуть утворюватися водневі зв'язки.

Функції води

1. Завдяки маленьким дипольним молекулам вода є найкращим. розчинникомдля полярних (гідрофільних) речовин. У розчиненому стані речовини дуже швидко реагують між собою.

2. Транспортнафункція: у розчиненому стані речовини пересуваються організмом.

3. Речовини, поверхні яких немає повних чи часткових зарядів (гідрофобні), що неспроможні взаємодіяти з молекулами води, вода їх виштовхує (жир, бензин). На цьому засновано будову та роботу біологічних мембран.

4. Вода має аномально високу теплоємністю(Може поглинути багато тепла і при цьому майже не нагрітися). Завдяки цьому вона захищає клітину від різких перепадів температури.

5. Вода, як і всі рідини, стисливазабезпечує опору для клітин (тургор) і цілих організмів (гідроскелет).

6. Вода сама може брати участь у хімічних реакціяхяк реагент(Реакції гідролізу, фотосинтезу тощо).

Вода має першорядне значення на Землі та у всьому Всесвіті.

Вода має дуже велике значенняу житті рослин, тварин та людини. Відповідно до сучасних уявлень, саме походження життя пов'язують із морем. У кожному організмі вода є середовище, в якому протікають хімічні процеси, що забезпечують життєдіяльність організму; крім того, вона сама бере участь у низці біохімічних реакцій. Насамперед, вода може перебувати у трьох основних станах: лід, вода та пара. Існує понад 200 різних структурльоду, які виявила наука.

В університеті в Джорджії було виявлено, що в будь-якому людському тілі всі хворі клітини (не важливо, ніж хворі) оточені водою, яка називається "неструктурованою

". Було також виявлено, що кожна здорова клітина оточена "структурованою" водою. Що ж це означає? Це просто принаймні з точки зору хімії.

У "неструктурованій" воді один електрон на зовнішній орбіті просто відсутній, а в "структурованій" воді немає відсутніх електронів. Вода, коли вона рухається під тиском трубами, замість свого природного руху по спіралі, змушена рухатися трубами концентричними кільцями. Коли вода рухається трубами, її зовнішні електрони витісняються з орбіти, у результаті вода стає " неструктурованої " . Це означає, що вода з водопроводу, яку ми п'ємо або в якій ми купаємося у ванній, дає наслідки у вигляді хвороб. Якщо ми приймаємо ванну протягом 20 хвилин, ми всмоктуємо через шкіру приблизно 450 г води, в якій сидимо. Це рівнозначно тому, що ми б випили цю воду. Можливо, людство робить помилку, великою мірою схожу на ту, яку робили римляни, користуючись тарілками та начиннями зі свинцю.

Отже, це перша вказівка ​​на різницю між водою "структурованою" та "неструктурованою".

Коли це було виявлено, багато хто почав шукати спосіб, яким можна структурувати "неструктуровану" воду. Для цього по всьому світу почали використовувати магніти, дивні форми скляні судини, металеві насадки тощо. Наші дослідження показали, що вода, яка була структурована штучним шляхом, коли її піддавали енергетичному аналізу, який завжди виглядала як природна структурована вода. Магніт, наприклад, структурує воду практично миттєво, але за даними Університету Джорджії, пити її небезпечно.

Кластерна вода. Близько п'ятнадцяти років тому було виявлено абсолютно нову воду. Вона називається "кластерна вода". Під мікроскопом, при збільшенні в 20 тисяч разів, заморожена "кластерна вода" виглядала подібно до крихітних сніжинок. "Кластерна вода" знайдено у всіх новонароджених, людських та інших істот. Вона виявлена ​​також у всіх фруктах та овочах, вирощених без хімічних добавок. У міру того, як ми стаємо старшими, "кластерна вода" в наших тілах в якийсь момент вступає до з'єднання з протеїнами. Тому нам слід вживати "кластерну воду" щодня, щоб забезпечити нормальний водообмін та функціонування клітин.

Надіонізована вода. Тепер, однак, світові стала доступна ще одна нова вода, яка може змінити відомий нам зараз світ і цілком можливо врятувати нас від неймовірної. екологічної катастрофив майбутньому. Ця вода називається "сверхіонізована вода". У її молекули три додаткові електрони на зовнішніх орбітах, і вона дуже стійка. Якщо зробити аналіз цієї нової води, то ви не знайдете нічого, крім води. Але якщо взяти звичайну лампу і просто опустити електричну вилку в склянку з цією водою, то лампа ввімкнеться, і світло від цієї лампи буде яскравішим, ніж, якщо ви просто включили її в розетку. Очевидно, що це незвичайна вода. Вона насичена електрикою.

Без води нікуди!

Воду можна назвати джерелом всього живого землі. Рослини, тварини, риби та птахи, і звичайно, цар природи - людина - ніхто не в змозі прожити без води. Якимось мешканцям планети Земля потрібно її зовсім трохи, інші просто не зможуть без неї прожити й години. Людина не відноситься до водних мешканців, і лише споживає воду всередину для забезпечення нормальної життєдіяльності та використовує її для гігієни та задоволення. Але і він прямо пов'язаний з водною стихією. На 60% організму людини це вода. Так, жирова тканина бере 20% від маси води, кісткам потрібно 25%, на печінку йде ще 70, скелетні м'язи вимагають собі 75%, крові необхідно 80% води, мозку потрібно 85 її відсотків.

Живі організми мешкають в умовах постійно мінливого середовища, а для нормальної їх роботи важлива складова - це сталість внутрішнього середовищасамого організму. Це середовище підтримується плазмою крові, тканинною рідиною, лімфою. А більшість їх складається з води, білків та мінеральних солей. Незважаючи на те, що вода і мінеральні солі не є поживними речовинами та енергетичними джерелами, відсутність води неможливі обмінні процеси. Вода є чудовим розчинником. Окисно-відновні процеси та інші реакції обміну відбуваються в рідкому середовищі. Вода транспортує деякі гази, переміщуючи їх як у розчиненому стані, так і у формі солей. Будучи вмістом травних соків, вода сприяє видаленню з організму обмінних продуктів, серед яких присутні токсичні речовини. Вода бере участь у терморегуляції.

Важливість води для людини

Скільки людей здатні прожити, не вживаючи воду? Фахівці стверджують, що не більше ніж 7-10 днів. Цей термін набагато менше, ніж відводять ті ж фахівці людині, що залишилася без їжі. Значить, вода важливіша!

Вода залишає організм людини через нирки разом із сечею. Таким чином губиться близько 1700 мл. Через шкіру людина втрачає близько 500мл. Видихаючи через легені, людина втрачає ще 300 мл води.

Водний баланс

Співвідношення між прийнятою внутрішньо водою та її виведенням з організму є водний баланс. Водний баланс дуже важливий для нормального функціонування всіх систем організму. У випадках, коли кількість випитої води менша, ніж людина виділяє, є ризик розвитку різних розладів. Адже вода входить до складу тканин, як сольовий розчин є у тілі, є його структурним компонентом і забезпечує зв'язок водного обміну з мінеральними речовинами.

Значення мінеральних речовиндля організму людини

Мінеральні речовини є невід'ємною частиною скелета. Вони містяться у структурі білків, гормонів та ферментів. Загальна цифра всіх мінеральних речовин у тілі близько 4-5% маси. Більшість мінеральних речовин надходить в організм з їжею та водою. Однак, вміст мінеральних речовин у продуктах харчування та у воді не завжди достатньо для нормальної життєдіяльності організму. Майже всі люди приправляють їжу кухонною сіллю, Якою потрібно приблизно 10-12 грамів на день. Якщо в організмі спостерігається хронічний недолік мінеральних речовин, людина може серйозно захворіти.

Правильне функціонування центральної нервової системи, серця та інших внутрішніх органів відбувається лише у разі певного вмісту іонів мінеральних речовин Завдяки їм зберігається сталість осмотичного тиску, реакція крові та тканинної рідини. Іони мінеральних речовин беруть участь у процесах секреції, всмоктуванні, виділення та інших процесах.