Вода - найпростіше хімічне з'єднань-ня водню з киснем. Хімічно чиста вода складається з 11,19% водню і 88,81% кисню (по вазі). Вода - саме поширенням странения і саме незвичайне вещест-во на Землі завдяки своїм аномальним свій ствам. У земних умовах тільки вода зна-диться в трьох фізичних агрегатних со-стояння: твердому (лід, сніг), рідкому (вода) і газоподібному (пара). У пароподібному відбутися у-янии (при температурі 100 ° С) вода складається головним чином з простих молекул, називаються ваемих гідроля (Н2 О). У рідкій фазі по-да є сумішшю гідроля (Н2 О) подвійних молекул - дігідролей (Н2 О) 2 і трой-них молекул - трігідролей (Н2 О) 3. У твер-дой фазі (лід) в воді переважають трігідро-ли (Н2 О) 3. Перехід води з одного стану в інший відбувається швидко і супроводжує-ся або поглинанням тепла (при випаровуванні, таненні льоду і снігу) або виділенням тепла (при конденсації і сублімації водяної па-ра, при замерзанні води), але на температуру самої води (льоду ) це не впливає. При цьому стрибкоподібно змінюються фізичні і хі-мічні властивості води. Хімічно чиста вода при нормальному атмосферному тиску 760 мм (1013 гПа) кипить при 100 ° С, завмер-зает при Про ° С (це і температура плавлення льоду), має найбільшу щільність при тим-пературі +4 ° С.
Теплоємність. Вода - одне з найбільш теплоємних в природі тел. Питомої теплоі-кісткою речовини називається кількість теп-лоти, необхідне для нагрівання 1 кг речовини на 1 ° С. Внаслідок високої теплоємності-сті води океанів, морів і озер поглинають величезну кількість тепла влітку, будучи його потужними акумуляторами. Взимку води, охолоджуючись, віддають тепло в атмосферу. Цим пояснюється велика умеряющее (влітку охолоджує, взимку отепляющее) вплив океанів і морів на клімат прилеглих материків в помірних і високих широтах. В екваторіальній-тропічних теплоенергеті-чеських зонах вода нагрівається весь рік і тепло морськими течіями і повітряними потоками передається в помірні і полярні широти. Це перерозподіл тепла має величезне кліматичне значення.
Для води характерні високі значення теплоти випаровування (597 кал / г) і теплоти плавлення (79,4 кал / г). Ці властивості дуже важливі для живих організмів. Висока теплота випаровування забезпечує захист їх від перегріву, а велика теплота плавлення - від переохолодження.
Теплопровідність води дуже незначну-тельна. Тому нагрівання води в природний-них водоймах відбувається не стільки шляхом мо-лекулярной теплопровідності, скільки шляхом плотностной конвекції, перемішування води
внаслідок течій і хвилювання. При отсутст-вії перемішування води в озерах спостерігаючи-ється вертикальна термічна стратифікація (стратифікація). Лід і особливо сніг обла-дають ще меншою теплопровідністю, ніж вода. Тому лід, виникнувши на поверхні водойми, оберігає воду від подальшого охолодження, а сніг - грунт від промерзання, бесснежья же губить озимі культури.
Щільність води залежить від температури і солоності. Найбільша щільність химиче-скі чистої води досягається при температурі + 4 ° С, а вище і нижче +4 ° С щільність води зменшується - вода стає легше. Це дивовижне аномальне властивість води в порівнянні з іншими рідинами, щільність яких при зниженні температури і за-твердеваніі збільшується, пояснюється тим, що поодинокі молекули води Н2 О (моногід ролі) можуть об'єднуватися і утворювати складні молекули: дігідролі і трігідролі. Вони більші за обсягом, але щодо відповідності-но пухкі, ажурні за структурою і тому більш легкі. При зниженні температури води відбувається, з одного боку, нормальне зменшення обсягу і ущільнення води, ви-звання охолодженням, як у всіх рідин, а з іншого - збільшення обсягу та відпо-відно зменшення щільності води через об'єк-єднання молекул води в більш складні, але більш легкі. При охолодженні води до +4 ° С переважає перший процес, при температу-ри +4 ° С обидва процеси врівноважуються, по-цьому щільність найбільша, при подальшому охолодженні води нижче + 4 ° С переважає вто-рій процес. Плотностная аномалія води име-ет величезне значення для природних вод. По-перше, при осінньому охолодженні прісних по-доїм до +4 ° С більш холодна і щільна вода з поверхні опускається і збагачує глибинні шари киснем, як би подготав-ливая водойму до зими. По-друге, внаслідок цієї аномалії водойми навіть в умовах су-рового клімату не промерзають до дна, за ис-винятком зовсім дрібних, оскільки при охолодженні води нижче +4 ° С аж до Про ° С верхні шари води стають менш щільні-ми, легшими і утримуються на поверх-ності. Так як молекулярна теплопровідність води і льоду невелика, верхні шари предохра-ють від охолодження нижче розташовані товщі води; живі організми тим самим рятуються від загибелі. Навесні після танення льоду і нагрівання води в верхньому її шарі до +4 ° С вона стає важче, щільніше і опу-скается вниз, збагачуючи глибинні шари киць-лородом, що дуже важливо для життя, так як після зими запаси кисню в водоймах ис худне. Але це опускання припиняється по-сле досягнення температури +4 ° С, бо при
подальшому прогріванні поверхнева по-да легшає. Таким чином, благода-ря плотностной аномалії води зберігається життя в водоймах в умовах холодних і розумі-корінних кліматичних поясів.
Своєрідним властивістю води є різке збільшення її обсягу при завмер-пізнанні. Обсяг льоду приблизно на 10% біль-ше в порівнянні з початковим обсягом води. І навпаки, плавлення льоду сопровож-дається не розширенням, а стисненням і умень-ням обсягу води. Це аномальне свій-ство води пояснюється тим, що при нижче-ванні температури води і перехід її через Про ° С відбувається швидке перетворення майже всіх її молекул в трігідролі, що сопровож-дається стрибкоподібним збільшенням обсягу льоду. Збільшуючись в обсязі, лід стає менш щільним (щільність льоду при замерз-ванні води становить 0,91 г / см 3), а значить, бо-леї легким, ніж вода, і спливає. Будучи поганим провідником тепла, лід охороняє глибокі шари води від замерзання. Властивість води збільшуватися в об'ємі при замерзанні грає величезну роль при руйнуванні гірських порід шляхом фізичного ( «морозного») ви-ветріванія, оскільки, замерзаючи в тріщинах порід, лід тисне на їх стінки і розриває по-роду на дрібні частини. Зміна обсягу води при замерзанні і таненні льоду створює в області багаторічної мерзлоти особливий рельєф: горби обдимання при замерзанні води і западини при таненні льодистих грунтів і лінз льоду.
Рухливість - характерна властивість рідкої води. Рух води відбувається під дією сили тяжіння, відмінності щільно-стей, під впливом вітру, внаслідок притому-вання Місяцем і Сонцем і ін. Перемішуючи-ня води сприяє вирівнюванню її температури, солоності, хімічного складу і т. Д. Велика роль води, що рухається в пе-перерозподіл тепла в океанах шляхом мор-ських течій. Завдяки поверхневим теку-чим водам розмиваються, переміщаються і від-лагаются величезні маси гірських порід.
Термічна стійкість води весь-ма висока. Водяна пара розкладається на водо-род і кисень тільки при температурі вище 1000 ° С у високих шарах атмосфери.
Поверхневий натяг. Вода серед рідин, крім ртуті, володіє самим біль-шим поверхневий натяг. Завдяки цій властивості вода піднімається по капілля-рам в грунтах, рухається вгору в рослинах, забезпечуючи відповідно грунтоутворення і живлення рослин. Без води землеробство б-ло б неможливо.
Вода - прекрасний розчинник, по-цьому все води являють собою газосоле-
ші розчини різного хімічного сост-ва і різної концентрації. Концентрація розчинених у воді речовин характеризує-ся солоністю, позначається символом 5 і виражається в проміле (% о), т. Е. В тисяч-них частках (грамах речовини на кілограм води). Солоність прісної води менше 1% о, інші води в тій чи іншій мірі з-ление. Велика частина хімічних елементів знаходиться у воді у вигляді гідратованих іонів, гази - у вигляді розчинених молекул. Розчинність газів у воді більше при низ-ких температурах і підвищеному тиску. Об-назовні, що вода змінює свою раство-ряющий здатність під впливом спокуса-ного створюваного магнітного поля. Растворяющая здатність води обумовлений-кість хімічне вилуговування (вивітрюючись-ня) гірських порід, обмін речовинами між компонентами природи всередині географічної оболонки, між сушею і океаном, між ор-організми і середовищем. Взагалі мінералізація води до певної межі - основа жит-ні. Хімічно чиста вода для життя непри-годна.
Різноманітний не тільки хімічний і мо-лекулярний, а й ізотопний склад при-рідних вод, так як кисень і водень име-ют кілька ізотопів. У природних умов-ях відомі атоми водню з атомною вагою 1 (Н 1 - проти), 2 (Н 2 = Д - дейтерій) і 3 (Н 3 = Т - тритій) і атоми кисню з атомною вагою 16 (Про 16 ), 17 (Про 17) і 18 (Про 18). З со-четанія ізотопів водню Н, Д і Т і киць-лорода Про 16. Про 17 і Про 18 утворюється дев'ять ві-дов води. Природна вода - суміш всіх цих
видів. Причому на частку звичайної води Н2 'Про 16 припадає 99,7% на Землі. Все ос-фундаментальні види води, крім звичайної, на-ни опиняються важкою водою. Найбільш сущест-венно відрізняється від звичайної важка вода Н2 Про 16 (Д2 О). Вона має молекулярну вагу 20, кипить при температурі 101,42 ° С, замерзає при температурі 0,8 ° С, має максимальну щільність при 11,6 ° С. Важки-гавкоту вода знайшла застосування в атомній енер-Гетиці.
Здатність до самоочищення - важ-ве властивість води. Воно здійснюється в про-процесі течії в річках, хвилювання в озерах і морях, фільтрації води через грунт, в про-процесі випаровування. Але при забрудненні вище певних меж ця здатність нару-щує.
Колір води. Вода має блакитний від-тенок, але в тонких шарах безбарвна. Відтінки кольору залежать від кута падіння сонячних лу-чий, глибини проникнення світла і від при-домішок.
Прозорість води визначається глу-Біной занурення білого диска діаметром 30 см. Прозорість залежить від домішок. При великий прозорості світло проникає на біль-шую глибину, підтримуючи необхідні усло-вия для існування організмів.
Фізичні та хімічні властивості води тісно взаємопов'язані. Особливо сильно вимірюв-ються властивості води під впливом темпера-тури і тиску. Дивовижні властивості по-ди сприяли появі та розвитку жит-ні на Землі. Завдяки воді відбуваються всі процеси в географічній оболонці.