Tutte le teorie sull'origine della vita sulla Terra sono in qualche modo collegate all'acqua. Lei è sempre con noi, inoltre, dentro di noi. L'acqua più ordinaria e semplice, inclusa nei tessuti del corpo, rende possibile ogni nuovo respiro e battito cardiaco. Partecipa a tutti questi processi grazie alle sue proprietà uniche.
Cos'è l'acqua: definizione
Da un punto di vista scientifico, il liquido principale del pianeta è l'ossido di idrogeno, un composto inorganico binario. La formula molecolare dell'acqua è probabilmente nota a tutti. Ogni suo elemento strutturale è costituito da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno collegati da un legame covalente polare. In condizioni normali, è allo stato liquido, non ha sapore e odore. In piccoli volumi, l'acqua semplice senza impurità è incolore.
Ruolo biologico
L'acqua è il solvente principale. È la natura della struttura della molecola che rende possibile tale definizione. Le proprietà dell'acqua sono legate alla sua polarizzazione: ogni molecola ha due poli. Il negativo è associato all'ossigeno epositivo - con atomi di idrogeno. La molecola d'acqua è in grado di formare i cosiddetti legami idrogeno con particelle di altre sostanze, attirando atomi di carica opposta ai suoi "+" e "-". In questo caso, anche la sostanza che diventa soluzione deve essere polarizzata. Una sua molecola è circondata da diverse particelle d'acqua. Dopo la trasformazione, la sostanza diventa più reattiva. L'acqua è usata come solvente da tutte le cellule degli organismi viventi. Questa è una di quelle proprietà che ne definiscono il ruolo biologico.
Tre Stati
L'acqua ci è nota in tre forme: liquida, solida e gassosa. Il primo di questi stati di aggregazione, come già accennato, è caratteristico dell'acqua in condizioni normali. A pressione atmosferica normale e temperature inferiori a 0 ºС, diventa ghiaccio. Se il riscaldamento della sostanza raggiunge i 100 ºС, dal liquido si forma vapore.
Va notato che sostanze simili nella struttura in condizioni normali sono allo stato gassoso e hanno un basso punto di ebollizione. La ragione della relativa stabilità dell'acqua è nei legami idrogeno tra le molecole. Per entrare in uno stato di vapore, devi romperli. I legami idrogeno sono abbastanza forti da richiedere molta energia per romperli. Da qui l' alto punto di ebollizione.
Tensione superficiale
A causa dei legami idrogeno, l'acqua ha un'elevata tensione superficiale. A questo proposito, è seconda solo al mercurio. La tensione superficiale si verifica al confine di due diversi media e richiede il dispendio di una certa quantitàenergia. Questa proprietà produce effetti interessanti. In assenza di gravità, la goccia assume una forma sferica, poiché il liquido tende a restringere la propria superficie per conservare energia. Allo stesso modo, l'acqua a volte si comporta su materiali non bagnabili. Un esempio è una goccia di rugiada sulle foglie. A causa della forza della tensione superficiale, gli strider d'acqua e altri insetti possono scivolare lungo la superficie dello stagno.
Isolatore o conduttore?
Nelle lezioni sulla sicurezza della vita, ai bambini viene spesso insegnato che l'acqua è un buon conduttore di elettricità. Tuttavia, questo non è del tutto vero. A causa delle peculiarità della sua struttura, l'acqua pura è debolmente dissociata e non conduce corrente. Cioè, in effetti, è un isolante. Tuttavia, in condizioni normali, è praticamente impossibile incontrare un'acqua così pura, poiché dissolve molte sostanze. E grazie a numerose impurità, il liquido diventa conduttore. Inoltre, la capacità di condurre l'elettricità può determinare la purezza dell'acqua.
Rifrazione e assorbimento
Un' altra proprietà dell'acqua, nota a tutti a scuola, è la capacità di rifrangere i raggi luminosi. Dopo aver attraversato il liquido, la luce cambia leggermente direzione. Questo effetto è associato alla formazione di un arcobaleno. Inoltre, la rifrazione della luce e la nostra percezione di essa sono alla base degli errori nel determinare la profondità dei corpi idrici: sembra sempre più piccola di quanto non sia in re altà.
Tuttavia, la luce della parte visibile dello spettro viene rifratta. E, ad esempio, i raggi infrarossi dell'acquavengono assorbiti. Ecco perché si verifica l'effetto serra. Per comprendere le possibilità nascoste dell'acqua in questo senso si può fare riferimento alle caratteristiche dell'atmosfera su Venere. Secondo una versione, l'evaporazione dell'acqua ha portato all'effetto serra su questo pianeta.
Acquarello
Chiunque abbia visto il mare o qualsiasi specchio d'acqua dolce e lo abbia paragonato al liquido in un bicchiere ha notato una certa discrepanza. Il colore dell'acqua in un serbatoio naturale o artificiale non corrisponde mai a quello che si osserva nella tazza. Nel primo caso è blu, blu, persino giallo-verdastro, nel secondo è semplicemente assente. Allora di che colore è davvero l'acqua?
Si scopre che un liquido puro non è incolore. Ha una leggera sfumatura bluastra. Il colore dell'acqua è così pallido che a piccoli volumi sembra completamente trasparente. Tuttavia, in condizioni naturali, appare in tutto il suo splendore. Inoltre, numerose impurità, come nel caso della conduzione dell'elettricità, modificano le proprietà dell'acqua. Tutti hanno incontrato almeno una volta uno stagno verde o pozzanghere brunastre.
Il colore dell'acqua e della vita
Il colore del serbatoio dipende spesso dai microrganismi che si moltiplicano attivamente al suo interno, le impurità delle rocce. Il colore verdastro dell'acqua indica spesso la presenza di piccole alghe. Nel mare, le aree dipinte in questa tonalità, di regola, abbondano di creature viventi. Pertanto, i pescatori prestano sempre attenzione al colore dell'acqua. Le acque cristalline sono povere di plancton, e quindi coloro che se ne nutrono.
A volte i microrganismi danno le sfumature più bizzarre. Sono noti laghi con acqua color cioccolato. L'attività unicellularealghe e batteri trasformano in turchese uno specchio d'acqua sull'isola di Flores in Indonesia.
In Svizzera, al passo del Sanetsch, c'è un lago con acqua rosa brillante. Una tonalità leggermente più chiara ha uno specchio d'acqua in Senegal.
Miracolo colorato
Uno spettacolo incredibile appare davanti ai turisti in America, nel Parco Nazionale di Yellowstone. Morning Glory Lake si trova qui. Le sue acque hanno il colore blu più puro. La ragione di questa tonalità sono tutti gli stessi batteri. Yellowstone è famosa per i suoi numerosi geyser e sorgenti termali. Sul fondo del Morning Glory Lake c'è una stretta bocca vulcanica. Il calore che sale da lì mantiene la temperatura dell'acqua, così come lo sviluppo di batteri. C'era una volta l'intero lago di un azzurro cristallino. Tuttavia, nel tempo, la bocca del vulcano si è intasata, il che è stato facilitato dai turisti con il loro amore per lanciare monete e altra spazzatura. Di conseguenza, la temperatura superficiale è diminuita e altri tipi di batteri hanno iniziato a moltiplicarsi qui. Oggi il colore dell'acqua cambia con la profondità. In fondo, il lago è ancora blu intenso.
Diversi miliardi di anni fa, l'acqua contribuì all'emergere della vita sulla Terra. Da allora, la sua importanza non è affatto diminuita. L'acqua è necessaria per una serie di reazioni chimiche che avvengono a livello cellulare, fa parte di tutti i tessuti e gli organi. Gli oceani coprono circa il 71% della superficie del pianeta e svolgono un ruolo enorme nel mantenere la stabilità di un sistema gigantesco come la Terra. Le proprietà fisiche e chimiche dell'acqua consentono di definirla la sostanza principale di tutti gli esseri viventi. I bacini idrici, essendo l'habitat di microrganismi multicellulari, inoltre, diventano una fonte di bellezza e ispirazione, dimostrano le enormi capacità creative della natura.
