Вода - самое удивительное вещество на Земле. Существовала на планете задолго до того, как возникла на ней какая-либо форма жизни и создала условия для ее развития. Привлекала людей с давних времен, однако в течение очень длительного времени ее строение и свойства составляли загадку. Некоторые свойства воды даже сегодня не до конца понятны, а многие из ее необычных свойств имеют фундаментальное значение для жизни на Земле.
Вплоть до конца XVIII века считалось, что вода - это вещество единое и неделимое. Конец утверждению положил французский химик Антуан Лоран Лавуазье, который показал, что вода состоит из водорода и кислорода и он это доказал. Это было открытие, имеющее значение для понимания окружающей нас природы. Все живые организмы содержат воду, которой может быть даже 99%.
Молекула воды построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Эта молекула сильно поляризована – электроны смещены в сторону атома кислорода, придавая этой части молекулы отрицательный заряд, оставляя вокруг атомов водорода положительный заряд. Полярность молекулы воды сильно влияет на ее свойства.
Вода является отличным растворителем для других веществ или ионных соединений. Из-за этого вода почти никогда не бывает чистой. Морская вода содержит в определенных количествах почти все встречающиеся в природе элементы. В каждом литре океанической воды растворяется около 35 г различных солей, главным образом хлорида натрия. Сама вода не имеет запаха и вкуса – только содержащиеся в ней вещества изменяют ее запах и вкус, определяют срок годности и влияют на свойства, в том числе лечебные.
Вода встречается в природе в форме жидкой, твердой и газообразной, которые постоянно переходят из одной в другую. Каждое изменение состояния связано с потреблением огромного количества тепла. Высокая теплота плавления льда защищает Землю от потопа, так как благодаря ему процесс этот идет постепенно, вода превращается в жидкость и уходит медленно. Только высокая температура воздуха может ускорить таяние и причинить ущерб. Испарение воды требует в 7 раз больше тепла, чем таяние льда. Это обеспечивает сохранение воды на Земле, потому что даже в жаркие дни испаряется она очень медленно. Большие значения теплоты плавления льда и теплота испарения воды способствуют ступеням перехода от зимы к весне и от лета к осени.
Не только в этом заключается необычность воды. Вода имеет максимальную плотность при 40C. В этой температуре имеет наименьший объем и самую большую массу. Зимой на водоемах происходит еще один процесс – образование льда. Вещества, переходя из жидкого состояния в твердые, как правило, уменьшаются. Вода ведет себя по-разному – возникновение льда сопровождается увеличением ее объема. Лед становится легче и остается на поверхности водоема. Получение максимальной плотности при температуре 40C и распространение воды защищает Землю от обледенения. В противном случае все природные резервуары заморозились бы до дна, и никакая биологическая жизнь не могла бы в них выжить. Кстати, стоит отметить, что образование льда вызывает освобождение огромных сил. Вода создает трещины скал и вызывает каменные лавины, взрывает сосуды и разрушает поверхность дорог. Вода, однако, имеет не только разрушительные свойства, может также создавать. Проникая в недра Земли, связывается, например, с диоксидом кремния, образуя гидраты, такие как опал - драгоценный камень, переливающийся различными цветами.
Вода - это „река”, так что не описать всех ее удивительных особенностей. Метко выразил ее сущность Леонардо да Винчи, демонстрируя необыкновенную интуицию, поскольку жил в те времена, в которых почти ничего не знали об ее свойствах: „Вода была наделена властью - стала соком жизни на Земле”.
