Toate teoriile despre originea vieții pe Pământ sunt oarecum legate de apa. Ea este mereu cu noi, în plus, în noi. Cea mai obișnuită, simplă apă, inclusă în țesuturile corpului, face posibilă fiecare nouă respirație și bătăi ale inimii. Participă la toate aceste procese datorită proprietăților sale unice.
Ce este apa: definiție
Din punct de vedere științific, principalul lichid al planetei este oxidul de hidrogen - un compus anorganic binar. Formula moleculară a apei este probabil cunoscută de toată lumea. Fiecare element structural al acestuia constă dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen legați printr-o legătură covalentă polară. În condiții normale, este în stare lichidă, nu are gust și miros. În cantități mici, apa simplă, fără impurități, este incoloră.
Rol biologic
Apa este solventul principal. Este natura structurii moleculei care face posibilă o astfel de definiție. Proprietățile apei sunt legate de polarizarea acesteia: fiecare moleculă are doi poli. Negativul este asociat cu oxigenul șipozitiv - cu atomi de hidrogen. Molecula de apă este capabilă să formeze așa-numitele legături de hidrogen cu particulele altor substanțe, atrăgând atomi încărcați opus către „+” și „-”. În acest caz, substanța care devine soluție trebuie și ea polarizată. O moleculă este înconjurată de mai multe particule de apă. După transformare, substanța devine mai reactivă. Apa este folosită ca solvent de către toate celulele organismelor vii. Aceasta este una dintre acele proprietăți care îi definesc rolul biologic.
Trei state
Apa ne este cunoscută sub trei forme: lichidă, solidă și gazoasă. Prima dintre aceste stări de agregare, așa cum sa menționat deja, este caracteristică apei în condiții normale. La presiunea atmosferică normală și la temperaturi sub 0 ºС, devine gheață. Dacă încălzirea substanței atinge 100 ºС, din lichid se formează vapori.
De remarcat că substanțele similare ca structură în condiții normale sunt în stare gazoasă și au un punct de fierbere scăzut. Motivul stabilității relative a apei este în legăturile de hidrogen dintre molecule. Pentru a intra într-o stare de abur, trebuie să le spargi. Legăturile de hidrogen sunt suficient de puternice încât este nevoie de multă energie pentru a le rupe. De aici punctul de fierbere ridicat.
Tensiune superficială
Datorită legăturilor de hidrogen, apa are o tensiune superficială ridicată. În acest sens, este al doilea după mercur. Tensiunea superficială apare la limita a două medii diferite și necesită cheltuirea unei anumite sumeenergie. Această proprietate are efecte interesante. În imponderabilitate, picătura capătă o formă sferică, deoarece lichidul tinde să-și micșoreze propria suprafață pentru a conserva energia. În mod similar, apa se comportă uneori pe materialele care nu sunt umezibile. Un exemplu este o picătură de rouă pe frunze. Datorită forței tensiunii de suprafață, păsările de apă și alte insecte pot aluneca de-a lungul suprafeței iazului.
Izolator sau conductor?
La cursurile de siguranță a vieții, copiii sunt adesea învățați că apa este un bun conductor de electricitate. Cu toate acestea, acest lucru nu este chiar adevărat. Datorită particularităților structurii sale, apa pură este slab disociată și nu conduce curentul. Adică, de fapt, este un izolator. Cu toate acestea, în condiții normale, este practic imposibil să se întâlnească o astfel de apă pură, deoarece dizolvă multe substanțe. Și datorită numeroaselor impurități, lichidul devine conductor. În plus, capacitatea de a conduce electricitatea poate determina cât de pură este apa.
Refracție și absorbție
O altă proprietate a apei, cunoscută de toată lumea de la școală, este capacitatea de a refracta razele de lumină. După ce trece prin lichid, lumina își schimbă oarecum direcția. Acest efect este asociat cu formarea unui curcubeu. De asemenea, refracția luminii și percepția noastră asupra acesteia stau la baza erorilor în determinarea adâncimii corpurilor de apă: pare întotdeauna mai mică decât este în realitate.
Cu toate acestea, lumina părții vizibile a spectrului este refractată. Și, de exemplu, razele infraroșii ale apeisunt absorbite. De aceea apare efectul de seră. Pentru a înțelege posibilitățile ascunse ale apei în acest sens, se poate face referire la caracteristicile atmosferei de pe Venus. Potrivit unei versiuni, evaporarea apei a dus la efectul de seră pe această planetă.
Culoarea apei
Toți cei care au văzut marea sau orice corp de apă proaspăt și au comparat-o cu lichidul dintr-un pahar au observat o anumită discrepanță. Culoarea apei dintr-un rezervor natural sau artificial nu se potrivește niciodată cu ceea ce se observă în cană. În primul caz, este albastru, albastru, chiar și galben-verzui, în al doilea este pur și simplu absent. Deci ce culoare are apa cu adevărat?
Se pare că un lichid pur nu este incolor. Are o ușoară nuanță albăstruie. Culoarea apei este atât de palidă încât în volume mici pare complet transparentă. Cu toate acestea, în condiții naturale, apare în toată splendoarea. Mai mult decât atât, numeroase impurități, ca în cazul electricității conducătoare, modifică proprietățile apei. Toată lumea a întâlnit cel puțin o dată un iaz verde sau bălți maronii.
Culoarea apei și a vieții
Culoarea rezervorului depinde adesea de microorganismele care se înmulțesc activ în el, de impuritățile rocilor. Culoarea verzuie a apei indică adesea prezența algelor mici. În mare, zonele pictate în această nuanță, de regulă, abundă de viețuitoare. Prin urmare, pescarii sunt mereu atenți la ce culoare are apa. Apele albastre limpezi sunt sărace în plancton și, prin urmare, cei care se hrănesc cu ele.
Uneori, microorganismele dau cele mai bizare nuanțe. Sunt cunoscute lacuri cu apă de culoarea ciocolatei. Activitatea unicelularealgele și bacteriile transformă un corp de apă turcoaz pe insula Flores din Indonezia.
În Elveția, la pasul Sanetsch, există un lac cu apă roz strălucitor. O nuanță puțin mai deschisă are un corp de apă în Senegal.
Minune colorată
O priveliște uimitoare apare în fața turiștilor din America, în Parcul Național Yellowstone. Lacul Morning Glory se află aici. Apele sale au cea mai pură culoare albastră. Motivul acestei nuanțe este toate aceleași bacterii. Yellowstone este renumit pentru numeroasele sale gheizere și izvoare termale. În partea de jos a lacului Morning Glory se află un orificiu vulcanic îngust. Căldura care se ridică de acolo menține temperatura apei, precum și dezvoltarea bacteriilor. Pe vremuri, întregul lac era albastru de cristal. Cu toate acestea, în timp, gura vulcanului s-a înfundat, ceea ce a fost facilitat de turiști cu dragostea lor de a arunca monede și alte gunoaie. Ca urmare, temperatura suprafeței a scăzut și alte tipuri de bacterii au început să se înmulțească aici. Astăzi, culoarea apei se schimbă odată cu adâncimea. În partea de jos, lacul este încă albastru intens.
Cu câteva miliarde de ani în urmă, apa a contribuit la apariția vieții pe Pământ. De atunci, importanța sa nu a scăzut deloc. Apa este necesară pentru o serie de reacții chimice care au loc la nivel celular; face parte din toate țesuturile și organele. Oceanele acoperă aproximativ 71% din suprafața planetei și joacă un rol uriaș în menținerea stabilității unui astfel de sistem gigant precum Pământul. Proprietățile fizice și chimice ale apei fac posibil să o numim substanța principală pentru toate viețuitoarele. Rezervoarele, fiind habitatul microorganismelor pluricelulare, în plus, devin o sursă de frumusețe și inspirație, demonstrează abilitățile creative enorme ale naturii.
