Woda. Jakie ma właściwości?

Woda (tlenek wodoru) to związek chemiczny, w standardowych warunkach występujący w stanie ciekłym. Może występować także w stanie gazowym jako para wodna lub w stałym - jako lód. Określenie woda jako nazwa związku chemicznego odnosi się do jej wszystkich stanów skupienia.

Jest głównym związkiem nieorganicznym, który wchodzi w skład wszystkich żywych organizmów. Właściwości wody mają duży i bezpośredni wpływ na funkcjonowanie każdego organizmu.

Wodę możemy określić wzorem H₂O. Jest doskonałym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. W zdecydowanej większości na Ziemi występuje jako słona, czyli zawiera w sobie dużo rozpuszczonych soli (przede wszystkim chlorku sodu).

W naturalnej jej formie znajdują się rozpuszczone gazy atmosferyczne, spośród których przeważa dwutlenek węgla. Zazwyczaj przed jej zastosowaniem musi być uzdatniona i dotyczy to zarówno wody przemysłowej, jak i pitnej.

Jest to jeden z najczęściej występujących związków chemicznych w przyrodzie. Tlenek wodoru jest najtrwalszym tlenkiem wśród wszystkich tlenowców.

Cząstka wody jest zbudowana z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Dzięki polarnej budowie cząsteczek wody możliwe jest powstawanie między nimi wiązań wodorowych.

Wiązania te tworzą pary elektronów, przesuwających się w stronę atomu tlenu. Kąt między tworzącymi cząstkę wody atomami wynosi 105 stopni. Występowanie kątów i spolaryzowanych wiązań między atomami powoduje, cząsteczka wody nazywana jest dipolem.

Cząstka wody posiada dwa bieguny: ujemny i dodatni. Naładowany dodatnie jest usytuowany po stronie atomu tlenu, ujemnie zaś po stronie atomów wodoru.

Między przeciwstawnie naładowanymi biegunami w cząstce wody pojawiają się słabe oddziaływania elektrostatyczne. Wytwarzają się wiązania wodorowe, dzięki którym cząstka wody ma trójwymiarową i uporządkowaną strukturę.

Dzięki wiązaniom wodorowym woda ma określone właściwości. Są to:

• duże napięcie powierzchniowe;
• wysoka pojemność cieplna;
• duże ciepło parowania.

Napięcie powierzchniowe jest zjawiskiem fizycznym, które polega na powstawaniu sił na styku cieczy z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Skutkiem tego jest utrudnione zanurzanie ciał, niepodatnych na tę ciecz.

Wysoka pojemność cieplna (ilość ciepła, jaką układ wymienia z otoczeniem podczas zmiany temperatury o 1 K) powoduje, że woda jest ochroną komórek przez nagłą zmianą temperatury.

Duże ciepło parowania (ilość energii, która jest potrzebna do odparowania jednostki wody), jest przez organizm wykorzystywane do zapobiegania przegrzaniu oraz do chłodzenia ciał.

Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych, a także niezbędnym uzupełnieniem pokarmu każdego znanego organizmu. Bierze udział w przebiegu większości reakcji metabolicznych, jest środkiem transportu wewnątrzustrojowego (np. substancji odżywczych, enzymów, hormonów i produktów przemiany materii).

Stanowi od 60-70% masy dorosłego człowieka (u noworodków będzie to nawet 85-90%). Ponadto jej woda to 90% osocza krwi, 90% liści, 60-70% limfy, 20% kości. W 2008 roku ponad miliard ludzi nie miał dostępu do wody pitnej. Wskutek niedostatku czystej wody każdego dnia ginie mnóstwo ludzi, z czego najliczniejszą grupę stanowią dzieci.