Вода - основа жизни

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ХАРКОВСКИЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КИЕВСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

 

 

КАФЕДРА ФИНАНСОВ

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

ВОДА – ОСНОВА ЖИЗНИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка группы ТР-10

факультета ТГРТБ                                                                  А.О. Магера

 

 

Проверила: ассистент каф. финансов                                        Ю.В. Дмитрик

 

 

 

 

 

 

 

ХАРЬКОВ  – 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………3

1. Вода – вещество №1 на планете Земля…………………………………….4
2. Физические и химические свойства воды………………………………….7
3. Вода в хозяйственной деятельности человека. Проблема загрязнения,

очистка……………………………………………………………………….10

Выводы……………………………………………………………………...14

Список использованных источников……………………………………...15

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вода – основа жизни  на Земле. Этому учат с первых лет  жизни сначала родители, потом  учителя в школе. Когда ребенок  заболевает гриппом и у него температура, первое, что говорит ему врач, – пей больше воды. И маленький  человек начинает воспринимать это как аксиому, как факт: без воды прожить невозможно.

На уроках химии и  физики ребенок начинает узнавать об этом веществе с точки зрения науки. Теперь для него вода не только жидкость в стакане, а и лёд, облака, иней, пар, снег и т.д. Для школьника это новое знание. Но чего стоило умам человечества получить это знание, пока в 1783 году французский химик Антуан Лавуазье не открыл формулу воды (Н₂O). Теперь она известна всем образованным людям от мала до велика, а тогда это было чем-то новым, не веданным ранее. Это событие повлекло за собой череду новых открытий.

Более ста лет назад ученые узнали, что вода может переносить болезни. Люди задумались о том, что ресурсы чистой питьевой воды не безграничны,  и нужно оберегать имеющиеся. Таким образом, уже существующая на тот момент наука экология занялась изучением новой проблемы – охраны окружающей среды, в связи с чем возникла соответствующая профессия.

Вода обладает рядом уникальных свойств, весьма важных, для поддержания жизни на Земле. Она обеспечивает существование природных сообществ человеческих цивилизаций. Что мы знаем о воде? Почему именно она оказалась тем единственным в своем роде веществом, без которого не может обойтись ни одна сфера человеческой деятельности? А ведь вода, как установили ученые,  – самая удивительная жидкость на свете, и люди до сих пор открывают все новые и новые ее качества.

Цель реферата показать, что из себя представляет вода, какую  роль она играет в развитии планеты, в жизни человеческого общества, проблемы загрязнения рек и водоемов и способы очистки воды [1].

1. ВОДА – ВЕЩЕСТВО №1 НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ

 

Вода – химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме), запаха и вкуса (при стандартных условиях). Химическая формула: Н₂O. В твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном – водяным паром [2].

В научной литературе это вещество можно встретить под иными химическими названиями: оксид водорода (наиболее распространенное), гидроксид водорода, монооксид дигидрогена, гидроксидная кислота, оксидан, дигидромонооксид.

Однако, как бы ученые ее не называли, от этого физические свойства воды не меняются. Она имеет три основных состояния: жидкое, газообразное и твердое. В зависимости от них вода принимает различные формы, которые могут одновременно соседствовать другом с другом: ледники и облака над ними, айсберги и вода в океане, ручьи и лед, по которым они текут и т.д.

По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют, в числе прочих следующие ее типы [2]:

- мягкая вода и жёсткая вода – по содержанию катионов кальция и магния;

- по изотопам молекулы: лёгкая вода, тяжёлая вода, сверхтяжёлая вода;

- пресная вода;

- дождевая вода;

- морская вода;

- подземные воды;

- минеральная вода;

- солоноватая вода;

- питьевая (в том сисле водопроводная) вода;

- дистиллированная и деионизированная вода;

- сточные воды;

- ливневая вода или поверхностные воды;

- талая вода.

Всё это многообразие воды составляет 71% поверхности нашей планеты. Запасы воды на Земле огромны. Она находится в морях, океанах, материковых ледниках, полярных льдах, пресных водах озер, рек и болот. Значительные количества воды содержатся в атмосфере воздуха и горных породах, в живых организмах.

Объем воды на Земле составляет 1400-1500 млн. кубических километров, что равняется 1/800 объема планеты Земля [3].

Этот объем распределяется следующим образом [3]:

- мировой океан – 1120 млн. кубических километров;

- толща земной коры – 200 млн. кубических километров;

- материковые ледники и ледники приполярных областей – 30 млн. кубических километров;

- реки, озера, болота  – 4 млн. кубических километров;

- атмосфера – 12 тыс. кубических километров.

Количество воды в  гидросфере практически постоянно. Одним из источников поступления  воды в гидросферу являются ювенильные воды, попадающие на Землю в результате извержения вулканов, однако их доля ничтожно мала.

Наряду с большим  объемом, вода на Земле занимает громадные  площади. Площадь поверхности Мирового океана составляет около 360 квадратных километров, это почти в 2,5 раза больше площади поверхности суши. На поверхности Земли имеются реки, озера, болота, ледники и снега. В толще земной коры текут подземные реки, располагаются подземные озера. Вся вода находится в постоянном движении [3].

Вид нашей планеты сложился под влиянием непрерывной разрушительной и созидательной деятельности воды. С момента появления на Земле это вещество все время в движении: разрушает горные породы, создает почвенный покров, формирует ландшафты, растворяет и размывает горы и материки. Этому противодействуют внутренние силы Земли: они поднимают равнины, дно морей становится материками. Она имеет ключевое значение в формировании климата и погоды. Так идет этот вечный процесс.

Однако вода – главное  вещество не только для планеты. Она – ключевой элемент организма человека. Японские ученые установили, что в среднем наш организм состоит из 70% воды. А именно: вес новорожденного ребёнка – из 90% , вес взрослого человека – из 75%, а старого – из 65%. При потере 1% воды человек почувствует жажду. При потере 2% понижается аппетит, начинается взволнованность и понижается  работоспособность. Потеря 4% грозит усталостью, головной болью. Начинается тошнота, эмоциональная неустойчивость. При потере 6% нарушается координация и речь. Нехватка 10% становится критической, так как нарушается терморегуляция и массово погибают клетки. При потере 11% воды питьё уже не поможет, поскольку нарушен химический баланс организма. Нужна профессиональная помощь медиков. И в результате потери 20% может наступить смерть [4].

В среднем же  в организме растений и животных содержится более 50 % воды [5].

Таким образом, становится понятно, что вода – важнейшее вещество на планете Земля. С её помощью миллиарды лет назад здесь зародилась жизнь. С её же помощью всё эти годы здесь жизнь продолжается.

 

2. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

 

Вода – уникальное вещество. Уже прошло более двухсот лет с момента открытия формулы H₂O, но до сих пор ученые выявляют неизвестные ранее её качества. Люди всего мира придают воде необъяснимые науке свойства исцеления и омоложения. В христианской религии существует понятие «святая вода». Хотя наука и отрицает аномальные свойства, в мире насчитываются тысячи верующих, утверждающих обратное: святая вода существует, и она действительно способна поставить на ноги больных.

Физические свойства воды известны человечеству не один десяток  лет. В нормальных атмосферных условиях она сохраняет жидкое агрегатное состояние, тогда как аналогичные водородные соединения являются газами. Это объясняется особыми характеристиками слагающих молекулы атомов и присутствием связей между ними. Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45°, и эта конфигурация строго сохраняется. Структуры воды и льда между собой очень похожи [6]. В воде, как и во льду, молекулы стараются расположиться в определённом порядке – образовать структуру, однако тепловое движение этому препятствует. При температуре перехода в твёрдое состояние тепловое движение молекул более не препятствует образованию структуры, и молекулы воды упорядочиваются, в процессе этого объёмы пустот между молекулами увеличиваются и общая плотность воды падает, что и объясняет причину меньшей плотности воды в фазе льда. При испарении, напротив, рвутся все связи. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Вода также имеет большие значения удельной теплоты плавления (0 °C и 333,55 кДж/кг) и парообразования (2250 кДж/кг) (см. табл. 1) [6].

Таблица 1

Удельная теплоёмкость воды в зависимости от температуры [2]

Температура °С	Удельная теплоёмкость воды  кДж/(кг*К)
-60 (лёд)	1,64
-20 (лёд)	2,01
-10 (лёд)	2,22
0 (лёд)	2,11
0 (чистая вода)	4,218
10	4,192
20	4,182
40	4,178
60	4,184
80	4,196
100	4,216

 

При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) вода переходит в твердое состояние при температуре в 0 °C и  превращается в водяной пар при температуре 100 °C. При снижении давления температура таяния льда медленно растёт, а температура кипения воды – падает. При давлении ниже 0,006 атмосфер вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается в пар. С ростом давления температура воды растёт [7].

С точки зрения химии вода является наиболее распространённым растворителем на Земле и достаточно активным веществом. Наиболее интенсивно она вступает в связь с другими веществами в жидком и газообразном состоянии.

При комнатной температуре  вода реагирует [2]:

- с активными металлами (кальций, натрий, барий, калий и др.):

 

……………………………………………..(2.1)

 

- с галогенами (хлор, фтор) и галогенными соединениями:

 

………………………………………………...(2.2)

 

- с солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием:

 

…………………………………..(2.3)

 

- с ангидридами и галогенангидридами карбоновых и неорганических кислот;

- с активными металлорганическими соединениями;

- с карбидами, нитридами, фосфидами,  гидридами активных металлов;

- со многими солями, образуя гидраты;

- с боранами, силанами;

- с кетенами, недокисью  углерода;

- с фторидами благородных  газов.

При нагревании вода реагирует [2]:

- с железом и магнием:

 

………………………………………………(2.4)

 

- с углем, метаном:

 

………………………………………………………(2.5)

 

- с некоторыми алкилгалогенидами.

Из всех известных  жидкостей вода обладает наиболее высокой  диэлектрической постоянной. В морской воде найдено две трети химических элементов таблицы Менделеева. Благодаря вышеупомянутой диэлектричной постоянной вода обладает уникальной растворяющей способностью и в ней растворяются почти все вещества без изменения структуры самой воды.

 

3. ВОДА В ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ОЧИСТКА

 

С тех пор, как человек  перестал заниматься только собирательством  и охотой он начал свою хозяйственную деятельность. Первое время она была на достаточно примитивном уровне и не представляла никакого вреда окружающей среде. Уже тогда в хозяйственной деятельности большое значение имела вода (например для водяных мельниц). С тех пор, как человечество начало строить заводы, электростанции, заниматься животноводством и растениеводством на государственном уровне, вода стала играть чуть ли не ключевую роль во всём этом процессе.