Tất cả các lý thuyết về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất bằng cách nào đó đều liên quan đến nước. Cô ấy luôn ở bên chúng ta, hơn thế nữa, bên trong chúng ta. Nước bình thường, đơn giản nhất, bao gồm trong các mô của cơ thể, làm cho mọi nhịp thở và nhịp tim mới có thể thực hiện được. Nó tham gia vào tất cả các quá trình này do các thuộc tính độc đáo của nó.
Nước là gì: định nghĩa
Theo quan điểm khoa học, chất lỏng chính của hành tinh là hydro oxit - một hợp chất vô cơ nhị phân. Công thức phân tử của nước có lẽ ai cũng biết. Mỗi phần tử cấu trúc của nó bao gồm một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị có cực. Trong điều kiện bình thường, nó ở trạng thái lỏng, không có mùi vị. Ở thể tích nhỏ, nước sạch không có tạp chất là nước không màu.
Vai trò sinh học
Nước là dung môi chính. Đó là bản chất của cấu trúc của phân tử làm cho một định nghĩa như vậy có thể. Các đặc tính của nước liên quan đến sự phân cực của nó: mỗi phân tử có hai cực. Tiêu cực liên quan đến oxy, vàdương - với nguyên tử hydro. Phân tử nước có thể hình thành cái gọi là liên kết hydro với các phần tử của chất khác, thu hút các nguyên tử mang điện trái dấu với dấu "+" và "-" của nó. Trong trường hợp này, chất trở thành dung dịch cũng phải phân cực. Một phân tử của nó được bao quanh bởi một số hạt nước. Sau khi biến đổi, chất trở nên dễ phản ứng hơn. Nước được sử dụng làm dung môi cho tất cả các tế bào của cơ thể sống. Đây là một trong những đặc tính xác định vai trò sinh học của nó.
Ba Kỳ
Nước được biết đến với chúng ta ở ba dạng: lỏng, rắn và khí. Trạng thái kết tụ đầu tiên, như đã đề cập, là đặc trưng của nước ở điều kiện bình thường. Ở áp suất khí quyển bình thường và nhiệt độ dưới 0 ºС, nó trở thành băng. Nếu độ nóng của chất lên đến 100 ºС, hơi được tạo thành từ chất lỏng.
Cần lưu ý rằng các chất có cấu trúc tương tự ở điều kiện thường đều ở trạng thái khí và có nhiệt độ sôi thấp. Lý do cho sự ổn định tương đối của nước là trong các liên kết hydro giữa các phân tử. Để chuyển sang trạng thái hơi nước, bạn cần phá vỡ chúng. Các liên kết hydro đủ mạnh nên cần nhiều năng lượng để phá vỡ chúng. Do đó nhiệt độ sôi cao.
Độ căng bề mặt
Do các liên kết hydro, nước có sức căng bề mặt cao. Về mặt này, nó chỉ đứng sau thủy ngân. Sức căng bề mặt xảy ra ở ranh giới của hai môi trường khác nhau và yêu cầu chi tiêu một lượng nhất địnhnăng lượng. Thuộc tính này dẫn đến các hiệu ứng thú vị. Trong trường hợp không trọng lượng, giọt có dạng hình cầu, vì chất lỏng có xu hướng co lại bề mặt của chính nó để tiết kiệm năng lượng. Tương tự như vậy, đôi khi nước tác động lên các vật liệu không thấm ướt. Một ví dụ là giọt sương trên lá. Do lực của sức căng bề mặt, các ống nước và côn trùng khác có thể trượt dọc theo bề mặt của ao.
Chất cách điện hay chất dẫn điện?
Trong các lớp học về an toàn tính mạng, trẻ em thường được dạy rằng nước là chất dẫn điện tốt. Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn đúng. Do đặc điểm cấu tạo của nó, nước tinh khiết phân ly yếu và không dẫn dòng điện. Đó là, trên thực tế, nó là một chất cách điện. Tuy nhiên, ở điều kiện bình thường, thực tế không thể gặp loại nước tinh khiết như vậy, vì nó hòa tan nhiều chất. Và nhờ có nhiều tạp chất, chất lỏng trở thành chất dẫn điện. Hơn nữa, khả năng dẫn điện có thể quyết định độ tinh khiết của nước.
Khúc xạ và hấp thụ
Một tính chất khác của nước, được mọi người biết đến từ thời đi học, là khả năng khúc xạ các tia sáng. Sau khi đi qua chất lỏng, ánh sáng thay đổi hướng của nó một phần. Hiệu ứng này có liên quan đến sự hình thành cầu vồng. Ngoài ra, sự khúc xạ ánh sáng và nhận thức của chúng ta về nó là nguyên nhân dẫn đến những sai sót trong việc xác định độ sâu của các vùng nước: nó luôn có vẻ nhỏ hơn so với thực tế.
Tuy nhiên, ánh sáng của phần quang phổ nhìn thấy được sẽ bị khúc xạ. Và, ví dụ, tia hồng ngoại của nướcđược hấp thụ. Đó là lý do tại sao hiệu ứng nhà kính xảy ra. Để hiểu những khả năng tiềm ẩn của nước theo nghĩa này, người ta có thể tham khảo các đặc điểm của bầu khí quyển trên sao Kim. Theo một phiên bản, sự bốc hơi của nước đã dẫn đến hiệu ứng nhà kính trên hành tinh này.
Màu nước
Tất cả những ai đã nhìn thấy biển hoặc bất kỳ vùng nước ngọt nào và so sánh nó với chất lỏng trong ly đều nhận thấy sự khác biệt nhất định. Màu sắc của nước trong hồ chứa tự nhiên hoặc nhân tạo không bao giờ phù hợp với những gì quan sát được trong cốc. Trong trường hợp đầu tiên, nó có màu xanh lam, xanh lam, thậm chí là màu vàng lục, trong trường hợp thứ hai, nó đơn giản là không có. Vậy màu nước thực sự là gì?
Hóa ra là một chất lỏng tinh khiết không phải là không màu. Nó có một chút hơi xanh. Màu của nước nhạt đến mức với thể tích nhỏ, nó dường như hoàn toàn trong suốt. Tuy nhiên, trong điều kiện tự nhiên, nó xuất hiện trong tất cả vinh quang của nó. Hơn nữa, nhiều tạp chất, như trong trường hợp dẫn điện, làm thay đổi tính chất của nước. Ai cũng từng gặp ít nhất một lần ao xanh hay những vũng nước hơi nâu.
Màu của nước và sự sống
Màu sắc của hồ chứa thường phụ thuộc vào các vi sinh vật tích cực sinh sôi trong đó, các tạp chất của đá. Màu xanh lục của nước thường cho thấy sự hiện diện của tảo nhỏ. Ở vùng biển, những khu vực được sơn trong bóng râm này, như một quy luật, có rất nhiều sinh vật sống. Vì vậy, người câu cá luôn chú ý xem nước có màu gì. Nước trong xanh rất ít sinh vật phù du, và do đó những người ăn chúng.
Đôi khi vi sinh vật mang lại những sắc thái kỳ lạ nhất. Đã biết đến những hồ nước màu sô cô la. Hoạt động của đơn bàotảo và vi khuẩn biến một vùng nước có màu xanh ngọc trên đảo Flores ở Indonesia.
Ở Thụy Sĩ, ở đèo Sanetsch, có một hồ nước sáng hồng. Bóng râm hơi nhạt hơn có một vùng nước ở Senegal.
Phép màu đầy màu sắc
Một cảnh tượng tuyệt vời xuất hiện trước mắt khách du lịch ở Mỹ, trong Công viên Quốc gia Yellowstone. Hồ Morning Glory nằm ở đây. Nước của nó có màu xanh thuần khiết nhất. Lý do cho bóng râm này là tất cả các vi khuẩn giống nhau. Yellowstone nổi tiếng với vô số mạch nước phun và suối nước nóng. Dưới đáy hồ Morning Glory là một lỗ thông hơi núi lửa hẹp. Nhiệt tăng lên từ đó duy trì nhiệt độ của nước, cũng như sự phát triển của vi khuẩn. Ngày xưa, toàn bộ hồ có màu xanh như pha lê. Tuy nhiên, theo thời gian, miệng núi lửa bị tắc, tạo điều kiện cho du khách thích ném tiền xu và các loại rác khác. Kết quả là nhiệt độ bề mặt giảm xuống, và các loại vi khuẩn khác bắt đầu sinh sôi ở đây. Ngày nay, màu sắc của nước thay đổi theo độ sâu. Ở dưới đáy, hồ vẫn xanh thẳm.
Vài tỷ năm trước, nước đã góp phần vào sự xuất hiện của sự sống trên Trái đất. Kể từ đó, tầm quan trọng của nó không hề giảm đi chút nào. Nước cần thiết cho một số phản ứng hóa học xảy ra ở cấp độ tế bào; nó là một phần của tất cả các mô và cơ quan. Các đại dương bao phủ khoảng 71% bề mặt hành tinh và đóng một vai trò to lớn trong việc duy trì sự ổn định của một hệ thống khổng lồ như Trái đất. Tính chất vật lý và hóa học của nước khiến người ta có thể gọi nó là chất chính cho mọi sinh vật. Các hồ chứa, là nơi sinh sống của các vi sinh vật đa bào, ngoài ra, nó còn trở thành nguồn cảm hứng và vẻ đẹp, thể hiện khả năng sáng tạo to lớn của tự nhiên.
