Після того, як Менделєєв сформулював свій періодичний закон, стало неможливим порізно розглядати властивості простих речовин. Таблиця Менделєєва зв’язала різні речовини однією загальною закономірністю. Ця закономірність проявляє себе в безлічі приватних зв’язків. Наприклад, властивості водневих сполук ряду металоїдних елементів, що утворюють вертикальні стовпці, в таблиці Менделєєва, змінюються з ростом маси атома. Можна чітко простежити ці зміни: міцність з’єднань убуває, щільність збільшується, підвищується температура кипіння і плавлення і т. д.
Вода — це водневе з’єднання кисню. Кисень – елемент шостої групи таблиці Менделєєва. У тій же групі (і підгрупі) знаходяться сірка, селен, телур. Якщо порівняти властивості їх сполук з воднем (гідридів), то побачимо, що температура кипіння знижується при переході від телуру до сірки. Сірководень кипить вже при мінус 60 градусах. Значить, з’єднання кисню з воднем при нормальних умовах — при нулі градусів — має бути газом. Вода — газ! Це і було б нормою, але, на щастя для нас, вода чомусь відхиляється від правила.
Така дивина води не єдина. Вода незвичайна і в інших відносинах. У неї дуже велика теплота випаровування, теплоємність, водяна пара при швидкому розширенні конденсується, замість того щоб переходити у стан ненасиченої пари, щільність води збільшується при зміні температури від 0° до +4°С, а потім знову падає; тверднучи, вода розширюється.
Перелік дивацтв води не вичерпаний, але для нас достатньо і цього. Подумаємо про те, що означають для життя дивовижні її властивості. Спробуємо уявити собі Землю і
життя на ній за умови, що вода — речовина «нормальна».
Немає морів і океанів, немає річок і озер, всі рослини і тварини зневоднені, а атмосфера насичена газом Н20.
Припустимо, що ненормально висока теплоємність води теж знизилася, наприклад, в 20-30 разів. Тоді води океанів і морів вже не зможуть накопичувати достатню кількість теплоти — вони стануть швидко нагріватися літом і сильно охолоджуються взимку. Різкі коливання температури викличуть розтріскування гірських порід, змінять рельєф земної поверхні. Але розтріскування порід – результат розширення води при замерзанні, це ж теж аномалія! Припустимо, що немає і її, — гірським породам від цього, звичайно, буде легше, але лід почне утворюватися на дні водойм, і вони стануть промерзати повністю. Наслідком виявиться загибель і риби, і всього життя в річках і озерах.
Невесела виходить картина, чи не правда? Але і це не все. Є у води ще одна дивовижна якість: в ній різко послаблюється сила взаємодії між електричними зарядами. Наприклад, якщо заряджені тіла перенести з повітря у воду, ця сила впаде у 80 разів!
А результат! Які грандіозні наслідки має така, здавалося б, суто спеціальна обставина.
Послаблюючи взаємодію електричних зарядів, вода підтримує розчинені в ній солі, кислоти і основи в іонізованому стані. А швидко протікаючі хімічні реакції найчастіше відбуваються якраз між іонами.
Ось ми і дісталися до самих глибин життя; адже іони – це одна з головних сил в життєвих процесах. Іони регулюють дію безлічі біологічних каталізаторів — ферментів, без яких немислиме життя; переміщення іонів через біологічні мембрани зумовлює передачу нервового збудження; концентрація іонів у ґрунті дає можливість нормального росту рослин і т. д. Висновок: вода не могла б стати середовищем для життя, якби вона не викликала утворення іонів.
Життя зародилося у воді; цілком природно, що вся хімія життя нерозривно пов’язана з маленькими молекулами Н20; всі форми, всі типи реакцій, напрямок розвитку і формування функцій живих систем так само, як і величні картини неживої природи, несуть на собі відбиток властивостей і діяльності молекул води!
Хімічні властивості води
Після того, як Менделєєв сформулював свій періодичний закон, стало неможливим порізно розглядати властивості простих речовин. Таблиця Менделєєва зв’язала різні речовини однією загальною закономірністю. Ця закономірність проявляє себе в безлічі приватних зв’язків. Наприклад, властивості водневих сполук ряду металоїдних елементів, що утворюють вертикальні стовпці, в таблиці Менделєєва, змінюються з ростом маси атома. Можна чітко простежити ці зміни: міцність з’єднань убуває, щільність збільшується, підвищується температура кипіння і плавлення і т. д.
Вода — це водневе з’єднання кисню. Кисень – елемент шостої групи таблиці Менделєєва. У тій же групі (і підгрупі) знаходяться сірка, селен, телур. Якщо порівняти властивості їх сполук з воднем (гідридів), то побачимо, що температура кипіння знижується при переході від телуру до сірки. Сірководень кипить вже при мінус 60 градусах. Значить, з’єднання кисню з воднем при нормальних умовах — при нулі градусів — має бути газом. Вода — газ! Це і було б нормою, але, на щастя для нас, вода чомусь відхиляється від правила.
Така дивина води не єдина. Вода незвичайна і в інших відносинах. У неї дуже велика теплота випаровування, теплоємність, водяна пара при швидкому розширенні конденсується, замість того щоб переходити у стан ненасиченої пари, щільність води збільшується при зміні температури від 0° до +4°С, а потім знову падає; тверднучи, вода розширюється.
Перелік дивацтв води не вичерпаний, але для нас достатньо і цього. Подумаємо про те, що означають для життя дивовижні її властивості. Спробуємо уявити собі Землю і
життя на ній за умови, що вода — речовина «нормальна».
Немає морів і океанів, немає річок і озер, всі рослини і тварини зневоднені, а атмосфера насичена газом Н20.
Припустимо, що ненормально висока теплоємність води теж знизилася, наприклад, в 20-30 разів. Тоді води океанів і морів вже не зможуть накопичувати достатню кількість теплоти — вони стануть швидко нагріватися літом і сильно охолоджуються взимку. Різкі коливання температури викличуть розтріскування гірських порід, змінять рельєф земної поверхні. Але розтріскування порід – результат розширення води при замерзанні, це ж теж аномалія! Припустимо, що немає і її, — гірським породам від цього, звичайно, буде легше, але лід почне утворюватися на дні водойм, і вони стануть промерзати повністю. Наслідком виявиться загибель і риби, і всього життя в річках і озерах.
Невесела виходить картина, чи не правда? Але і це не все. Є у води ще одна дивовижна якість: в ній різко послаблюється сила взаємодії між електричними зарядами. Наприклад, якщо заряджені тіла перенести з повітря у воду, ця сила впаде у 80 разів!
А результат! Які грандіозні наслідки має така, здавалося б, суто спеціальна обставина.
Послаблюючи взаємодію електричних зарядів, вода підтримує розчинені в ній солі, кислоти і основи в іонізованому стані. А швидко протікаючі хімічні реакції найчастіше відбуваються якраз між іонами.
Ось ми і дісталися до самих глибин життя; адже іони – це одна з головних сил в життєвих процесах. Іони регулюють дію безлічі біологічних каталізаторів — ферментів, без яких немислиме життя; переміщення іонів через біологічні мембрани зумовлює передачу нервового збудження; концентрація іонів у ґрунті дає можливість нормального росту рослин і т. д. Висновок: вода не могла б стати середовищем для життя, якби вона не викликала утворення іонів.
Життя зародилося у воді; цілком природно, що вся хімія життя нерозривно пов’язана з маленькими молекулами Н20; всі форми, всі типи реакцій, напрямок розвитку і формування функцій живих систем так само, як і величні картини неживої природи, несуть на собі відбиток властивостей і діяльності молекул води!
Объяснение: