Свойства воды какие: Свойства воды — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Глава 4.1. Свойства воды | BookOnLime

Описание свойств воды начинают, обычно, с характеристики аномалий, присущих воде – самому распространенному и, вместе с тем, самому загадочному и необычному веществу на земле. Причем практически каждое из этих аномальных свойств имеет важное значение для обеспечения жизнедеятельности на земле. Необычные свойства воды особенно ярко выделяются на фоне свойств ее гомологов: h3S, h3Se, h3Te. Молекула воды является самым первым и легким представителем этого гомологического ряда, однако гидриды серы, селена и теллура при комнатной температуре, в отличие от воды, находятся в газообразном состоянии (рис. 23).

И вода, если бы она была обычным членом гомологического ряда, должна в соответствии со своей молекулярной массой закипать при температуре –70 оС и превращаться в лед при температуре –90 оС, а значит, не могла бы быть основой жизни на земле.

Рис. 23. Точки плавления и кипения гидридов VI группы Периодической системы элементов

Другая особенность воды – это аномальное изменение плотности в зависимости от температуры (рис. 24). В обычных жидкостях плотность всегда уменьшается с ростом температуры. Для воды характер изменения плотности в зависимости от температуры другой – после таяния льда плотность увеличивается, проходит через максимум при температуре 4 оС, а затем уменьшается с ростом температуры.

Рис. 24. Зависимость плотности воды от температуры

Жидкая вода имеет максимум плотности не в точке плавления, а при температуре 4 оС и ее плотность уменьшается, как при повышении температуры, так и при ее понижении до температуры возможного переохлаждения, равной – 40 оС (при 1 атмосфере). При этом плотность воды больше плотности льда на 10%, благодаря чему лед плавает на поверхности воды. При температуре 4 оС вода уменьшается в объеме до минимальных значений, а при дальнейшем понижении температуры от 4 оС до 0 оС расширяется (рис. 25).

Рис. 25. Зависимость молярного объема воды и льда от температуры

Минимум объема воды при температуре 4 оС обусловлен, по мнению Зацепиной Г. Н., особенностью межмолекулярного взаимодействия системы Н2О, в которой число межмолекулярных переходов протонов равно числу внутримолекулярных переходов. Вода, превращаясь в лед, благодаря увеличению объема приобретает огромную силу, способность разрушать крепчайшие породы и, вместе с тем это спасает нашу планету от оледенения. Так как максимум плотности при 4 оС предотвращает конвективное перемешивание жидкости и опускание на дно поверхностных слоев воды, остывших до температуры ниже 4 оС, что замедляет дальнейшее охлаждение и промерзание водоемов.

Морская вода, в отличие от пресной ведет себя иначе. Наличие различных солей меняет ее физико-химические свойства. Она замерзает при – 1,9 оС (переохлажденная вода) и имеет максимальную плотность при – 3,5 оС, то есть она превращается в лед, не достигая наибольшей плотности. Переохлажденная вода, то есть остающаяся в жидком состоянии ниже точки замерзания 0 оС, ведет себя странно, с одной стороны плотность воды сильно уменьшается по мере переохлаждения, но, с другой стороны она приближается к плотности льда при понижении температуры.

Другая аномалия воды – необычное поведение ее сжимаемости, то есть уменьшение объема при увеличении давления. Для обычных жидкостей сжимаемость растет с температурой – при высоких температурах жидкости более рыхлы, имеют меньшую плотность, их легче сжать. Вода так ведет себя при высоких температурах выше 50 оС. При низких температурах, от 0 оС до 45 оС сжимаемость воды меняется противоположным образом, в результате при температуре 45 оС появляется минимум. Изотермическая сжимаемость воды при температуре 0 оС в четыре раза больше, чем изотермическая сжимаемость льда (рис. 26).

Рис. 26. Зависимость сжимаемости воды от температуры

Максимальное изменение сжимаемость испытывает при плавлении. Сжимаемость воды и льда мала по сравнению со сжимаемостью других веществ (табл.4.1.1).

Таблица 4.1.1. Сжимаемость ряда веществ в интервале температур от 5 оС до 30 оС

Указание особенности изменения сжимаемости воды и льда объясняют характером водородных связей в них. На этих примерах видно, что необычные свойства воды характеризуются появлением максимумов или минимумов на кривых зависимостей от температуры. Такие зависимости означают, что имеют место два противоположных процесса, которые и определяют эти свойства. Один процесс – это обычное тепловое движение, которое усиливается с ростом температуры и делает воду, как и любую другую жидкость, более разупорядоченной. Другой процесс необычный, присущий только воде, за счет него вода становится более упорядоченной при низких температурах. Разные свойства воды по-разному чувствительны к этим двум процессам, и поэтому положение экстремума наблюдается для каждого свойства при своей температуре.

Самая сильная аномалия воды – это температурная зависимость ее теплоемкости. Величина теплоемкости показывает, сколько нужно затратить тепла, чтобы поднять температуру вещества на один градус. При нагревании вещества теплоемкость, как правило, возрастает для всех веществ, кроме воды. Изменение теплоемкости воды с повышением температуры аномально – от 0 оС до 37 оС она падает и от 37 оС до 100 оС начинает повышаться. Теплоемкость водяного пара приближается к теплоемкости льда. Минимальное значение теплоемкость воды имеет около 37 оС. Это нормальная температура тела человека (36,6–37 оС), именно при этой температуре происходят сложные биохимические процессы в организме человека, значит энергетически это наиболее выгодные условия. Для подавляющего числа веществ теплоемкость жидкости после плавления кристалла изменяется незначительно (табл. 4.1.2).

Таблица 4.1.2. Теплоемкость веществ в трех агрегатных состояниях

Вода же при плавлении льда меняет теплоемкость в два раза, такого огромного скачка при плавлении не наблюдается ни у одного вещества. Теплоемкость льда имеет очень низкое значение, она близка к теплоемкости одноатомных кристаллов и равна теплоемкости твердого аммиака. В процессе плавления металлов теплоемкость практически не изменяется, для веществ из многоатомных молекул в процессе плавления она, как правило, уменьшается, что, вероятно, связано с тем, что молекулы могут свободно вращаться в жидкости, и не могут в твердом теле. Для таких соединений как Н2О и Nh4 теплоемкость в жидком состоянии много больше, чем в твердом состоянии. Это означает, что в воде открываются какие-то новые, энергоемкие процессы, на которые тратится подводимое тепло, что и обуславливает появление избыточной теплоемкости, причем это характерно для всего диапазона температур, при которых вода находится в жидком состоянии. Эта аномалия исчезает только в паре, то есть это свойство именно жидкой воды. Для переохлажденной воды теплоемкость еще больше возрастает при сильном переохлаждении, то есть переохлажденная вода еще более аномальна, чем обычная. Высокая теплоемкость воды и высокая удельная теплота плавления среди простых веществ (лед трудно растопить, а воду заморозить) способствуют смягчению климата на земле, не происходит резкого перепада температур зимой и летом, ночью и днем, поскольку существует гигантский регулятор, своеобразный термостат – воды Мирового океана.

Другой величиной, которая определяет характер теплового движения в жидкостях, является теплопроводность. Зависимость изменения теплопроводности воды от температуры приведена на рисунке 26. Для сравнения приведено изменение теплопроводности четыреххлористого углерода, который ведет себя, как обычная жидкость, то есть с ростом температуры уменьшается теплопроводность и растет теплоемкость. Как видно из рисунка 27, теплопроводность при плавлении льда уменьшается приблизительно в четыре раза. Переохлажденная вода имеет тот же характер изменения теплопроводности, что и обычная.

Рис. 27. Зависимость теплопроводности воды и четыреххлористого углерода от температуры

Все нормальные жидкости с ростом давления изменяют знак зависимости теплопроводности от температуры. Теплопроводность воды не изменяет характера температурной зависимости под давлением. Относительная величина увеличения теплопроводности воды при давлении 1200 кг/см2 составляет около 50%, в то время как для нормальных жидкостей это увеличение при том же давлении составляет приблизительно 270%. Теплопроводность воды слабо зависит от давления, что связано с малой сжимаемостью воды по сравнению с другими жидкостями.

И, наконец, еще одно удивительное свойство воды, связанное с особенностями ее поверхностного натяжения. Вода в свободном состоянии принимает шарообразную форму (капли дождя, росы). На границе двух сред (вода-воздух) силы межмолекулярного притяжения действуют с одной стороны, стягивая поверхность жидкости. На структуру поверхностного слоя воды влияет два фактора – полярность молекул воды и сетка водородных связей. Поверхностное натяжение воды 72 мн/м (миллиньютон/метр). Это поверхностное натяжение настолько велико, что смоченные водой две пластинки из стекла удается разъединить только с помощью огромных усилий. Из всех известных жидкостей силы поверхностного натяжения воды по своей величине уступают только ртути (около 500 мн/м).

Рис. 28. Зависимость сдвиговой вязкости от температуры для воды и четыреххлористого углерода

Еще одно аномальное свойство воды – ее вязкость. Обычные жидкости с повышением давления увеличивают вязкость, а с ростом температуры уменьшают. Характер изменения вязкости у воды другой. На рисунке 28 представлена зависимость вязкости от температуры для воды и четыреххлористого углерода. Как видно из рисунка вязкость четыреххлористого углерода до температуры около 23 оС меньше, чем у воды, а для больших температур она больше, чем у воды.

Зависимость вязкости от давления для разных температур приведена на рисунке 29, из которой следует, что для низких температур с ростом давления вплоть до 2000 атм вязкость воды уменьшается, а затем начинает расти и при температуре 100 оС кривая близка по характеру зависимости для обычных жидкостей.

Рис. 29. Зависимость сдвиговой вязкости от давления для ряда температур

Увеличение вязкости для них с ростом давления связано с уменьшением длины свободного пробега молекул, так как при большем давлении они плотнее упакованы. Как видно из приведенных характеристик, вода действительно является необычной, аномальной жидкостью и природа этих аномалий кроется в особенностях ее структуры.

Физические и термические свойства воды

Уникальные свойства воды интересуют людей с древнейших времен. Это единственное вещество на Земле, которое при нормальных для человека условиях может находится сразу в трех агрегатных состояниях — жидком, твердом и газообразном.

Физические свойства

Состояние	Плотность	Динамическая вязкость	Кинематическая вязкость	Удельная электрическая проводимость	Поверхностное натяжение
жидкость	0,9982 г/куб. см	0,00101 Па*с	0,01012 кв.см/с	4,2·10-6 см/м	3·10-3 Н/м

Термические свойства

¹ При указанном давлении температура плавления и кипения воды совпадают.
² При указанных условиях плотность и остальные свойства воды и водяного пара совпадают.

Реальные свойства воды резко отличаются от свойств других гидритов (соединений с водородом). Проще говоря, в отличие от других веществ, свойства воды нельзя вычислить на основании ее положения в периодической таблице химических элементов Менделеева. Теоретически, исходя из своего положения в таблице, вода — то есть Н2О, гидрид кислорода — должна переходить в твердую фазу, превращаться в лед при -100С.

Температура. Для такой низкомолекулярной (то есть, простой по структуре) жидкости как вода стоградусный диапазон между точкой плавления и точкой кипения является чрезвычайно большим.

Лед, плотность, кристаллизация. При замерзании плотность воды уменьшается, поэтому лед всплывает. Благодаря этому уникальному свойству воды озера и реки не промерзают до дна, и водные обитатели могут пережить зиму.

Уменьшение плотности льда происходит вследствие увеличения объема. Именно поэтому замерзающая вода рвет водопроводные трубы.

Вода может быть переохлаждена до отрицательных температур без перехода в твердое состояние. Однако при малейшем сотрясении или попадании каких-либо частиц переохлажденная вода быстро превращается в лед. Посторонние частицы, пузырьки воздуха в этом случае становятся центрами кристаллизации.

Теплоемкость. Аномально высокая теплоемкость воды сглаживает суточные и сезонные колебания температур. Именно поэтому в прибрежных странах более мягкие зимы.

Высокая скрытая теплота испарения воды спасает водоемы от быстрого высыхания жарким летом. А высокая скрытая теплота плавления защищает нас весной от слишком быстрого таяния огромного количества снега, скопившегося за зиму.

Растворитель. Вода является универсальным растворителем. Это качество объясняется особым строением молекулы воды. Молекулы сильно поляризованы, благодаря чему легко входят во взаимодействие с молекулами других веществ. Именно свойство сильного растворителя затрудняет получение абсолютно химически чистой воды.

Диэлектрик. Как ни удивительно, но химически чистая вода является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток, что расходится с нашим повседневным опытом. Проводником воду делают растворенные в ней соли, то есть положительные и отрицательные ионы.

Высокое поверхностное натяжение воды наблюдал каждый из нас. Вспомните, как по поверхности пруда бегают водомерки. Даже не очень тяжелый предмет из несмачиваемого материала может оставаться на поверхности воды. В отсутствии гравитации капля воды стремится принять идеальную форму шара. Из всех жидкостей по силе поверхностного натяжения вода уступает только ртути.

Кстати, еще одно полезное свойство воды — способность поглощать микроволновое излучение — позволяет нам разогревать продукты в микроволновой печи.

Все вышеперечисленные и многие другие необычные свойства воды существуют благодаря наличию в молекуле воды связей водорода и особому расположению атомом водорода и кислорода относительно друг друга.

Вода участвует в большинстве химических реакций, протекающих в организме человека, животных и растений. Вся биосфера Земли существует лишь благодаря наличию воды с ее уникальными свойствами.

Похожие статьи

15 ноября 2021

Анализ воды в Измайлово: когда надо проводить

5 мая 2021

Методы и способы очистки воды от бактерий

4 мая 2021

Показатели бактериологических исследований воды: особенности анализа

Каковы свойства воды? (Видео)

Расшифровка

Каждый день мы взаимодействуем с водой в различных ее формах. Это простая маленькая молекула — всего два атома водорода и один кислород — но каким-то образом она делает жизнь такой, какой мы ее знаем, возможной. Сегодня мы рассмотрим физические свойства молекулы воды и узнаем, что делает ее такой особенной.

Чтобы понять макроскопические свойства воды, нам нужно сначала понять молекулярные свойства. Итак, начнем со структуры отдельной воды 9.0009 молекула .

Мы знаем, что химическая формула воды — h3O — два атома водорода ковалентно связаны с одним кислородом.

Это означает, что водород и кислород отдают электрон для образования каждой связи. Однако, несмотря на то, что водород и кислород вносят в связь по одному электрону, эти электроны распределяются между двумя атомами неравномерно. Кислород на электроотрицательнее водорода на , а это означает, что кислород «хочет» электронов больше, чем водород.

Это приводит к тому, что электроны проводят больше времени вокруг кислорода, что приводит к частичный отрицательный заряд на кислороде, обозначаемый δ-.

Поскольку электроны проводят больше времени рядом с кислородом, они проводят меньше времени рядом с водородом, что приводит к частичному положительному заряду атомов водорода, обозначаемому δ+. Когда электроны в такой ковалентной связи распределены неравномерно, связь описывается как полярная. Это представлено стрелкой, указывающей на частичное отрицательное значение связи со знаком плюс на частично положительном конце.

Вы также можете услышать, что это называется связь диполь .

Итак, мы установили, что каждая связь O-H поляризована, а как насчет всей молекулы воды? Поскольку вода изогнута (результат двух неподеленных пар кислорода), атомы водорода находятся по одну сторону от кислорода, поэтому их диполи связи складываются вместе, образуя большой молекулярный диполь.

Другими словами, вода представляет собой сильно полярную молекулу, у которой одна сторона частично положительна, а другая частично отрицательна.

Что это означает, когда молекулы воды собираются вместе? Поскольку положительные заряды притягиваются к отрицательным зарядам (так называемое электростатическое взаимодействие), молекулы воды ориентируются так, что частично положительные атомы водорода находятся рядом с частично отрицательными атомами кислорода разных молекул воды.

Это приводит к образованию водородных связей , взаимодействию между частично положительным водородом и неподеленной парой частично отрицательного акцептора (в данном случае кислорода). Поскольку кислород имеет две неподеленные пары, каждый кислород может водородно связываться с двумя атомами водорода. Таким образом, каждая молекула воды может иметь до четырех водородных связей, что приводит к сильно взаимосвязанной сети.

Электростатические взаимодействия и водородные связи являются типами межмолекулярных взаимодействий. Эти взаимодействия по отдельности слабые (гораздо слабее, чем ковалентные связи), но когда их много, они существенно влияют на физические свойства вещества. Рассмотрим это для воды.

Вода очень когезивная и клейкая. Это из-за его межмолекулярных взаимодействий. По сути, поскольку вода полярна и легко образует водородные связи, она образует сильные взаимодействия с самой собой и другими полярными молекулами. Другими словами, он прилипает к вещам. Вот почему вода является жидкостью при стандартной температуре и давлении. Межмолекулярные взаимодействия удерживают молекулы вместе, не давая им разлететься и превратиться в газ. Эти взаимодействия также делают воду хорошим растворителем, настолько, что ее часто называют «универсальным растворителем». Это означает, что многие вещества легко растворяются в воде благодаря благоприятным межмолекулярным взаимодействиям. Вы часто будете слышать, как эти вещества называют гидрофильными или водолюбивыми, что, опять же, просто означает, что они образуют сильные межмолекулярные взаимодействия с водой.

Мы можем использовать это рассуждение для объяснения других физических свойств воды. Например, почему для кипячения кастрюли воды требуется так много времени? Это связано с тем, что удельная теплоемкость воды является самой высокой среди всех обычных жидкостей, а это означает, что воде требуется больше тепла (энергии) для повышения ее температуры. Это потому, что для повышения температуры кинетическая энергия молекул воды должна увеличиваться. Но для этого необходимо разорвать водородные связи, что требует дополнительной энергии, что приводит к удельной теплоемкости 1 калория/грамм C. Сравните это с этанолом, который имеет удельную теплоемкость 0,6 калории/грамм C. Это требует почти в два раза больше энергии для повышения температуры воды, чем этанола — все из-за межмолекулярных взаимодействий!

Подобные рассуждения помогают нам понять, почему для плавления и испарения воды требуется значительное количество энергии.

Во льду молекулы воды образуют сеть водородных связей. Чтобы превратить лед в жидкую воду, эти водородные связи должны быть разорваны (хотя они восстанавливаются в жидкой фазе). Это приводит к высокой скрытой теплоте плавления. Во время процесса испарения молекулы воды переходят в газовую фазу, что требует тонны энергии, потому что водородные связи должны быть полностью разорваны, чтобы эта молекула могла высвободиться. Это приводит к большой теплоте парообразования.

Хорошо, давайте закончим обзор. Мы исследовали строение отдельной молекулы воды и установили, что она сильно полярна. Это позволяет воде образовывать сильные межмолекулярные взаимодействия (например, водородные связи) с собой и другими полярными молекулами. Эти взаимодействия объясняют большинство физических свойств воды, таких как ее когезивность, клейкость и высокая удельная теплоемкость. В более общем плане мы также узнали, что для понимания объемных свойств любого вещества нам сначала необходимо понять молекулярные свойства и типы межмолекулярных взаимодействий, которые могут образовывать молекулы.

Мы надеемся, что вы чувствуете себя подготовленными и полными сил, спасибо за просмотр!

Возврат к видео по химии

279526

Понимание основных свойств воды

Все ресурсы AP Biology Resources

10 диагностических тестов
419 практических тестов
Вопрос дня
Карточки
Learn by Concept

← Предыдущая 1 2 3 Следующая →

AP Biology Help »
Биохимические концепции »
Вода и углерод »
Основные свойства воды

Свойство воды, заключающееся в ее способности прилипать к определенным поверхностям, называется __________.

Возможные ответы:

Адгезия

Сэлиарная область

Сплочность

Полимеризация

Гравита

Правильный ответ:

Адгезия

44
Объяснение:

Вода представляет собой полярную молекулу, поэтому может прилипать к различным поверхностям; таким образом, адгезия здесь правильный ответ. Сплоченность близка, так как сплоченность описывает способность воды прилипать к самой себе из-за ее полярности. Нам нужно свойство, позволяющее воде прилипать к другим поверхностям, а не к самой себе. Полимеризация включает цепочки подобных молекул и не происходит в воде. Экономия — это принцип, согласно которому самым простым объяснением обычно является реальность ситуации (например, при отслеживании эволюционных историй). Гравитация не влияет на свойства воды.

Сообщить об ошибке

Способность воды создавать межмолекулярные водородные связи приводит к ее неспособности расщеплять какое из следующих соединений?

Возможные ответы:

Ионы

Липиды

Аминокислоты

Сахара

Правильный ответ:

60 Липиды
Объяснение:

Неполярные соединения плохо растворяются в водных растворах. Липиды представляют собой неполярные соединения, в основном нерастворимые в воде. Это заставляет липиды собираться вместе, а не распадаться в водных растворах. Липиды обычно собираются вместе, образуя шары или шарики, называемые мицеллами.

Ионы, аминокислоты и сахара (углеводы) полярны и должным образом растворяются и ионизируются водой.

Сообщить об ошибке

Какое свойство воды позволяет ей иметь очень высокую температуру кипения?

Возможные ответы:

Образование соли

Амфотерная природа

Гидрородная связь

Аутооонизация

Ван Дер Вальес.0005

Пояснение:

Вода имеет необычно высокую для жидкости температуру кипения. Это связано с межмолекулярными силами между молекулами воды; когда жидкость имеет особенно большие межмолекулярные силы, она будет иметь более высокую температуру кипения. Большие межмолекулярные силы между молекулами будут благоприятствовать жидкому состоянию, а не газообразному.

Вода состоит из кислорода и водорода и может образовывать водородные связи, которые представляют собой особенно сильные межмолекулярные силы. Эти сильные межмолекулярные силы заставляют молекулы воды «прилипать» друг к другу и препятствовать переходу в газообразную фазу.

Сообщить об ошибке

Какое из следующих межмолекулярных взаимодействий легче всего нарушить при изменении температуры?

Возможные ответы:

Пептидные связи

Ковалентные связи

Водородные связи

Ионные связи

Правильный Ответ:

ГВД -связи

Пояснение:

Водородная связь может быть легко нарушена изменением температуры. Важно отметить, что водородная связь — это не настоящий пример химической связи, а скорее межмолекулярное взаимодействие. Водородные связи необходимы для формирования структуры белка и спаривания оснований ДНК. Когда белки и ДНК подвергаются воздействию тепла, они разлагаются по мере разрыва этих водородных связей.

Ковалентные связи, которые включают пептидные связи, и ионные связи являются примерами реальных химических связей, которые требуют большого количества энергии, прежде чем их можно будет легко разрушить. Эти связи считаются более постоянными взаимодействиями, чем другие межмолекулярные силы.

Сообщить об ошибке

Что общего между связностью, поверхностным натяжением и адгезией применительно к воде?

Возможные ответы:

Все они образуются путем ковалентной связи

Все являются результатом строения атомов водорода

Все свойства связаны с водородной связью

Все являются результатом ионной связи

Все являются аспектами кристаллической структуры

Правильный ответ:

Все свойства связаны к водородной связи

Пояснение:

Все эти свойства воды являются результатом образования водородных связей. Водородные связи возникают в результате электрического притяжения между частично положительными атомами водорода и частично отрицательными атомами кислорода соседних молекул воды. Различия в электроотрицательности между водородом и кислородом приводят к водородным связям и связанным с ними свойствам.

Притяжение и полярность молекул воды заставляют их «прилипать» друг к другу. Притяжение между молекулами воды приводит к когезии, а притяжение между молекулами воды и другими соединениями в окружающей среде приводит к адгезии. Высокое поверхностное натяжение воды вызвано «прилипанием» молекул воды друг к другу, что снижает давление пара.

Водородная связь представляет собой временную межмолекулярную силу и отличается от ковалентной или ионной связи. Ковалентная и ионная связи приводят к постоянному соединению атомов для построения молекулярных структур.

Сообщить об ошибке

Жаркий летний день. Когда вы сжимаете стакан холодной воды, как передается тепловая энергия?

Возможные ответы:

Из стекла в руку посредством излучения

Из руки в стекло посредством излучения

Из воздуха в руку посредством конвекции

Из стекла в руку посредством проводимости

Из руку к стеклу по проводимости

Правильный ответ:

Из руки в стакан по проводимости

Пояснение:

Существует три формы теплопередачи: излучение, конвекция и теплопроводность. Излучение — это передача тепла с помощью электромагнитных волн, таких как солнечный свет или микроволны. Конвекция — это передача тепла через текучую среду, такую ​​как потоки воды или воздуха. Теплопроводность – это прямая передача тепла между средами посредством физического контакта. Поскольку ваша рука находится в физическом контакте со стеклом, тепло передается теплопроводностью.

Тепло всегда передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Поскольку ваша рука теплее стекла, тепло передается от руки к стеклу. Легче представить теплопередачу с точки зрения концентрации. Подобно молекулам, тепловая энергия будет перемещаться из области с высокой концентрацией (более горячей) в область с низкой концентрацией (более холодной), чтобы достичь равновесия.

Сообщить об ошибке

Вода часто перемещается между клетками и окружающей средой посредством осмоса, где она диффундирует из областей с низкой концентрацией растворенных веществ (где присутствует больше воды) в области с более высокой концентрацией растворенных веществ (где воды относительно меньше). Какой вариант ответа является примером осмоса?

Возможные ответы:

Клетка помещена в гипертоническую среду; вода поступает в клетку и вызывает ее набухание

Клетка, помещенная в изотоническую среду, немедленно теряет большую часть содержащейся в ней воды в окружающую среду

Нормальная клетка помещается в чистую воду; вода из клетки вытекает в окружающую жидкость и заставляет клетку сжиматься

Обычная клетка помещается в чистую воду; вода из окружающей среды попадает в клетку и вызывает ее набухание

Правильный ответ:

Обычная клетка помещена в чистую воду; вода из окружающей среды поступает в клетку и вызывает ее набухание

Объяснение:

Чтобы выбрать правильный ответ, вы должны понимать разницу между гипертоническим, гипотоническим и изотоническим. Гипертонический раствор, такой как океанская вода с высоким содержанием соли, содержит больше растворенного вещества, чем нормальная клетка. Вода будет вытекать из клетки в окружающую среду, пытаясь уравнять количество растворенного вещества в двух «отсеках». Изотонический раствор имеет то же относительное количество растворенного вещества, что и ячейка, с которой он сравнивается, поэтому не существует градиента концентрации и не происходит чистой диффузии. Наконец, гипотонический раствор содержит меньше растворенного вещества, чем клетка, с которой он сравнивается.

Чистая вода всегда будет иметь меньшую концентрацию растворенных веществ, чем клетка, создавая гипотонические отношения. Раствор гипотоничен по отношению к клетке (менее растворен), а клетка гипертонична по отношению к воде (более растворена). Вода будет перетекать из гипотонической среды в гипертоническую клетку, заставляя ее увеличиваться в размерах.

Сообщить об ошибке

В чем причина высокой теплоемкости воды?

Возможные ответы:

Низкая плотность в твердом состоянии

Адгезия

Когезия

Низкая температура кипения

Правильный ответ:

Когезия

Пояснение:

Когезия является результатом повышенной прочности водородных связей между многими молекулами воды. Эта повышенная прочность требует большого количества тепла, чтобы разорвать водородные связи между молекулами, чтобы эти молекулы превратились в пар. Когезия и водородные связи являются причиной низкого давления паров воды, высокой температуры кипения и высокой теплоемкости.

Адгезия – это свойство воды прилипать к поверхности и является причиной капиллярного действия. Вода имеет низкую плотность в твердом состоянии, что позволяет льду плавать, но не является причиной высокой теплоемкости воды. Вода имеет высокую температуру кипения, учитывая ее малую массу.

Сообщить об ошибке

Какая фаза воды самая плотная?

Возможные ответы:

Сверхкритическая жидкость

Вода имеет одинаковую плотность в любой из своих фаз

Твердое вещество

Газ

Жидкость

Правильный ответ:

Жидкость

Пояснение:

Вода, в отличие от многих других соединений, обладает рядом особых свойств благодаря водородным связям между молекулами. Водородные связи относительно прочны, поэтому вода имеет очень низкое давление паров и высокое поверхностное натяжение. Однако побочным эффектом водородных связей является то, что при кристаллизации воды молекулы неизбежно выстраиваются так, что водородные связи сохраняются. Таким образом, твердая решетчатая структура молекул воды не очень плотно упакована. Структура идеальна для оптимизации межмолекулярных сил, а не пространства и объема. Таким образом, плотность твердого тела (льда) меньше плотности жидкой воды.

Водяной пар (газ) и сверхкритическая вода имеют более низкую плотность, чем лед, что делает жидкую воду наиболее плотной.

Сообщить об ошибке

Какое свойство воды позволяет ей иметь необычно высокую температуру кипения?

Возможные ответы:

Содержит кислород

Имеет изогнутую форму

Может образовывать водородные связи0004 Правильный ответ:

Может образовывать водородные связи

Объяснение:

Температура кипения обычно определяется несколькими факторами, которые напрямую связаны с молекулярной массой и межмолекулярными силами.