Вода оточує нас щодня і всюди - навіть тих, хто все своє життя провів у пустелі Сахара. Властивості води часто залишаються для нас непомітними. І це при тому, що будова і властивості води мають колосальне значення для всього живого на нашій планеті. Ми звикли сприймати воду як щось само собою зрозуміле, що можна отримати за першим бажанням простим рухом ручки водопровідного крана. Тоді як унікальні властивості води є відповіддю на безліч питань про наш світ, хоча і одночасно ставлять перед дослідниками чимало запитань. 
Основні властивості води
Питання про те, які головні властивості води, можна розглядати з різних сторін. Справа в тому, фізичні та хімічні властивості води в рівній мірі важливі і визначають особливе значення і роль даної речовини в нашому світі. Фізико-хімічні властивості води визначені її особливою будовою. Всім відомо, що молекула води складається з двох атомів водню і атома кисню. Однак уже з цього простого факту починаються аномальні властивості води: так як всі інші сполуки водню в нормальних умовах мають газоподібне агрегатний стан, тоді як вода - рідке. Крім того, саме вода може перебувати в трьох агрегатних станах (газоподібному, рідкому, твердому) і досить легко переходити з одного в інше.
Незвичайні властивості звичайної води обумовлені тим, що атоми водень з'єднані з атомом кисню під строго певним кутом і не змінюють свого положення. В результаті цього утворюються міцні міжатомні зв'язку, які швидко фіксуються при зниженні температури. Цим пояснюється, чому різниця між звичайною температурою води і температурою її замерзання значно менше, ніж між «середньої» температурою і температурою кипіння. При замерзанні не витрачається енергія на розрив міжатомних зв'язків, тому молекули швидко утворюють впорядковані структури і перетворюються в кристали льоду. Щоб перейти в газоподібний стан, в молекулах води повинні зруйнуватися ті самі міцні зв'язки - ось чому для кипіння воду потрібно нагрівати довше з витратами великої кількості теплової енергії.
Особливості молекулярної будови води дають відповідь на питання, чому значення води для живих організмів і взагалі для існування життя настільки велике. Так як єдина на даний момент відома форма життя у Всесвіті , Земна, не може існувати без води. Біологічні властивості води такі, що її молекули мають менший розміром по відношенню до молекул інших речовин. Мабуть, першою відповіддю на питання, якими властивостями володіє вода, повинен бути «здатність розчиняти». Розчинення у воді це ніщо інше, як оточення молекули речовини з усіх боків молекулами води. Вода є середовищем, поза якою не може виникнути, існувати і розвиватися жива клітина. Тому що для життєдіяльності клітини потрібна взаємодія різних речовин, що забезпечують саме інформаційні властивості води, здатної нести в собі молекули інших речовин. Так що роль води в живих організмах надзвичайно проста - ніяких живих організмів без води не існувало б.
Фізичні властивості води
Основні фізичні властивості води залежать в першу чергу від таких чинників навколишнього середовища, як тиск і температура. Тепловому середовищі взагалі надзвичайно важлива для води: з температурою пов'язані перебування і перехід в різні агрегатні стани води. Цікаві властивості води полягають, зокрема, в тому, що абсолютно чиста, тобто не містить домішок і розчинених речовин, вода може перебувати в так званих метастабільних станах. Наприклад, теплові властивості води дозволяють чистій воді не замерзати до температури нижче «мінус 30» градусів за Цельсієм або залишатися в рідкому стані, нагріваючись до 200 градусів за Цельсієм. Однак такі метастабільні стани вкрай нестійкі, до того ж абсолютно чиста вода в природних умовах практично не зустрічаються. Так що розрахунок теплофізичних властивостей води здійснюється, за винятком особливих випадків, виходячи зі стандартних рубежів - 0 градусів як температура замерзання, 100 градусів як температура кипіння.
Зрозуміло, теплофізичні властивості води далеко не єдині характеристики цього унікального речовини. Існує таблиця фізичних властивостей води, в якій містяться докладні відомості про неї. Наприклад, можна дізнатися, що особливі властивості води роблять її хорошим ізолятором, тобто вона дуже погано пропускає електричний струм. Але мова йде про абсолютно чистій воді - звичайна ж вода, що має в собі безліч різних розчинених речовин, є хорошим електропровідниками. Крім того, в таблиці містяться такі показники, як, наприклад, швидкість звуку, яка в воді при температурі 20 градусів становить 1482,7 метра в секунду (для порівняння - швидкість звуку в повітрі становить 331 метр в секунду).
Хімічні властивості води
Головним хімічним властивістю води є її здатність бути розчинником. Активно вивчаються кислотні властивості води, так як вода, наскільки б несподіваним це не здавалося, є кислотою. Кислотою в хімічній науці вважається речовина, здатне в ході хімічної взаємодії віддавати катіони водню. Вода на таке саме здатна, тому таке велике значення мають окислювальні властивості води. Але на то вода і унікальна речовина, що крім окислювальних має ще й відновлювальні властивості.
Необхідно нагадати, що в біохімії окислювально-відновними реакціями називаються такі хімічні взаємодії, в ході яких відбувається приєднання або віддача електронів, що призводить до зміни електричного потенціалу речовин. Кисень є активним окислювачем, тобто речовиною, яке забирає електроди; водень це універсальний відновник, охоче водень віддає. Ось і виходить, що вода, що складається з кисню і водню, може бути і окислювачем, і відновником - звідси і окислювально-відновні властивості води. Водне середовище може бути окислювальному, забирає електрони у інших речовин - така позиція характерна для більшості ситуацій з водою, наявною на поверхні. Вода може бути окислювально-відновної за умови утримання в ній певних домішок. Нарешті, вона може бути і відновної середовищем, що характерно для підземних вод, насичених металами.
Статті по темі
