Наша Планета Земля

Вода — что это?

Вода — самое удивительное и загадочное вещество. Сегодня все знают, что состоит вода из двух газов — водорода (химический символ Н) и кислорода (О), что замерзает она при нуле градусов, а кипит при ста градусах по Цельсию. Знают и ее простую химическую формулу: H2O. Между тем история разгадки состава воды далеко не простая…

До середины XVIII века считалось, что вода простое вещество, один из простых элементов, из которых состоит Мир. Великий древнегреческий философ Аристотель, который жил за три века до начала нашей эры, но мнение которого много веков считалось неоспоримым, писал, что в подлунном мире главными элементами, из которых построено все, являются земля, вода, воздух и огонь. И это мнение просуществовало почти до середины XVII века.


Посмотрите так же хороший материал : Сколько на Земле океанов?


Первым, кто пришел к выводу, что вода не простое вещество, был английский ученый Роберт Бойль. Он всю жизнь занимался наукой и ставил множество опытов. На основании своих экспериментов он и пришел к выводу, что вода должна быть сложным веществом, но на вопрос, из чего она состоит, так и не смог ответить. Другой английский ученый, Генри Кавендиш, почти через сто лет после Бойля совсем близко подошел к открытию состава воды. Он открыл газ водород, который тогда называли «горючим воздухом», обнаружил, что при его сжигании получается вода, но дальше не продвинул

Св. Кавендиш был хороший ученый, но большой чудак. Он сделал много открытий, но никогда никому о них не рассказывал и вообще вел замкнутую и уединенную жизнь. Так что, может быть, узнай он состав воды, никто бы из людей в то время о том и не проведал.

А знаете ли вы, какого вещества (вернее, какого химического элемента) больше всего в мире? Я имею в виду всю наблюдаемую нами Вселенную. Каких химических веществ (элементов) больше всего в бескрайних просторах Вселенной? Оказывается, что большая часть звездных систем и космических туманностей состоит из водорода.

На Земле основное химическое вещество — кислород (он составляет около 50 процентов ее массы). Водорода намного меньше — около одного процента массы всей планеты. При этом основное количество водорода входит в состав воды.

И лишь в июне 1783 года французский химик Антуан Лавуазье, созвав нескольких коллег в свою лабораторию, в их присутствии получил каплю воды из соединения двух газов: водорода с кислородом. И тогда все убедились, что вода сложное вещество и записали ее химическую формулу как Н20 (то есть два атома водорода в соединении с одним атомом кислорода могут создать молекулу воды).

Исследования воды работами Лавуазье после его гибели не закончились.

Лавуазье отрубили голову во время Великой французской революции. Кроме химии ученый занимался, как сказали бы мы сегодня, «финансовым бизнесом». И как финансист здорово нажился за счет других. Но… пришла революция…

Жалко, конечно, человека, Антуан Лоран Лавуазье был великолепным химиком. Но, может быть, если тебе судьба быть ученым, не стоит заниматься не свойственным ученому делом?

Ученые много лет изучали физические и химические свойства воды. А в 1931 году американский физик Гарольд Юри обосновал теоретически и получил опытным путем так называемую «тяжелую воду» (окись дейтерия). И когда свойства тяжелой воды были изучены, Юри была присуждена высшая награда — Нобелевская премия.

Дейтерий (D) — тяжелый водород, ядро атомов которого состоит из двух частиц — протона и нейтрона и вдвое тяжелее ядра атома обычного водорода. В соединении с кислородом создает тяжелую воду. По своим физическим свойствам она мало чем отличается от обычной воды (кипит при 101,4 °С, а замерзает при 3,8 °С). В каждой речке, не говоря уж о морях и океанах, в обычной воде всегда содержится и немного «тяжелой» (примерно в семь тысяч раз меньше). Но если вы помните сказку о «живой» и «мертвой» воде, то окись дейтерия как раз и есть «мертвая вода». Она ядовита и живые организмы в ней погибают. Люди ее используют в атомной технике.

В наше время существует и сверхтяжелая вода (Т20). В ней водород заменяет тритий — сверхтяжелый радиоактивный изотоп водорода. Его атом втрое тяжелее атома обычного водорода. Используется при создании термоядерных бомб.

Есть и «тяжелокислородная вода», в которой с водородом соединяются более тяжелые изотопы кислорода.

(Напомню, что изотопами называют химические элементы, ядра атомов у которых отличаются количеством нейтронов, хотя и содержат столько же протонов, как и ядро атома обычного элемента и занимают то же место в таблице элементов. Изотопы бывают устойчивые и неустойчивые — радиоактивные.)