Что такое структурированная вода и чем она лучше водопроводной

Вода в жидком состоянии

Доклад на тему жидкой воды – это очень интересное событие, которое мог бы прослушать или прочитать каждый, кто посетил наш сайт, посвященный воде, или же обычную конференцию, будет немало удивлен, узнав о том, сколько всего на что способна обычная вода. Ведь, когда она находится в таком виде, она выполняет множество разнообразных функций в организме, тогда как даже самые полезные белки и аминокислоты в человеке этого выполнять не могут. Жидкость используется и использовалась в самых разных механизмах, а также помогала человеку выживать даже в самое трудное время. Поэтому давайте начнем с того, где и как применялась жидкая вода.

Отметить нужно сразу же несколько основных моментов:

Первый: в воде можно было плавать, и знали об этом люди много тысячелетий назад.

Второй: вода обладает огромной энергией. Причем не «обладала», а именно «обладает». Возможность аккумулировать и отдавать тепло, а также управлять и перераспределять энергию очень важна при работе разнообразных механизмов в жизни человека.

Третий фактор: именно воде люди обязаны своим существованием. А также растения и многочисленные живые организмы. Когда ученые впервые начали разбирать состав клетки, что они там обнаружили? Правильно, воду

Поэтому нетрудно догадаться, что без этой важной жидкости в нашей жизни нам никак не обойтись.

Занимательная физика воды

Рассмотрим этот опыт с точки зрения физики. У нас есть три силы: взаимодействие молекул, сила тяжести и скорость движения каждой молекулы. Если попробовать изменить хотя бы одну из них нетемпературным способом, то можно добиться изменения температуры кипения. Вопрос лишь в том, на сколько градусов. Ведь три градуса – это мелочь

Хотя для больших объемов жидкости (как например, для морской воды, которая замерзает при температуре минут три градуса по Цельсию) это важно, малые объемы к такому относятся пренебрежительно. Итак, если взаимодействие молекул вряд ли удастся изменить, то вот исправить силу тяжести (или давления) очень легко

Уменьшая в барокамере атмосферное давление, можно уменьшить силу, которая давит вниз, примерно в два раза, что приведет к резкому падению температуры кипения. Хотите заставить воду кипеть при +20? Легко. Уменьшить давление можно и до такого уровня.

Хотя проведенный опыт вряд ли имеет смысл в условиях нашей планеты, для космонавтов это очень важно, потому что на других объектах Солнечной Системы атмосферное давление совершенно другое, то есть, температура кипения там также изменена. Состояние и свойства жидкости очень важны для обеспечения жизни

Да и вообще, не будь жидкого состояния воды в природе, не было бы и жизни.

Химические свойства воды

перегретый пар

Элементы, обладающие более сильными, чем кислород, окислительными свойствами, например хлор, вытесняют кислород из воды: Cl₂ + H2O-2 = 2HCl-1 + Cl₂ + 2е— → 2Сl-1 О-2 — 2e— → O Раскаленный уголь разлагает воду, образуя водяной газ, представляющий собой в основном смесь водорода с окисью углерода С + Н2О =СО + Н2 Вода может реагировать с основными и кислотными окислами, образуя основания и кислоты, г Выделение тепла при растворении в воде едких щелочей и серной кислоты объясняется также происходящими между водой и этими веществами химическими реакциями присоединения воды.

Вода может вступать в реакцию с солями, образуя кристаллогидраты. Например, медный купорос, имеющий голубой цвет, является продуктам соединения белого сульфата меди с водой по-уравнению: CuSO4 + 5H2O = СuSO4 = 5H2O + Q

Вода является веществом, весьма стойким химически, однако может разлагаться под действием электрического тока.

Вода активно вступает в реакции гидролиза со сложными неорганическими и органическими веществами.

■ 36. Почему воду относят к числу безразличных окислов? (См. Ответ) 37. Вполне ли правильно выражение «натрий растворяется в воде»? 38. Напишите уравнения реакций взаимодействия с водой основных и кислотных окислов. С какими из них вода не реагирует? 39. Для какой дели воду подвергают электролизу? 40. Вода реагирует с солями с образованием кристаллогидратов. Напишите уравнение реакции образования кристаллогидрата. Какого иного характера взаимодействие возможно между водой и солями? 41. В сосуд с 200 г воды поместили 9,2 г натрия. Какое вещество при этом образовалось? Растворимо ли оно? Если растворимо, то какова его процентная концентрация в полученном растворе? 42. К 50 г 30% серной кислоты добавили 5 г серного ангидрида. Какой стала концентрация серной кислоты? 43. Среди перечисленных в свойств воды укажите те, которые можно использовать для получения водорода. 44. Какой объем водорода может быть получен при взаимодействии 5 кг железа с перегретым паром, если 10% веса железа приходится на окалину, а 20% полученного водорода теряются? 45. Сколько окиси меди можно восстановить водородом, полученным в предыдущей задаче? (См. Ответ)

Вода, входящая в состав кристаллов, называется кристаллизационной водой. Она химически связана с веществом и придает кристаллу соответствующие свойства. Например медный кynopoc,CuSО4 · 5H2O в виде кристаллогидрата с пятью молекулами воды имеет ярко-голубую окраску, которую он теряет при прокаливании вследствие удаления кристаллизационной воды (рис. 45). Природный гипс CaSО4 · 2H2О при слабом нагревании отделяет одну молекулу воды, превращаясь в соединение состава 2CaSО4 · H2O, называемое полуводным гипсом. Этот гипс обладает способностью «схватываться», т. е. при смешивании с водой присоединять к себе недостающую молекулу воды и затвердевать, образуя двуводный гипс CaSО4 · 2H2О: 2CaSО4 · H2O + 3H2O = 2(CaSO4 · 2H2O) Эта реакция нашла широкое применение в медицине при наложении гипсовых повязок. Однако если гипс прокалить до полного удаления воды CaSO4 · 2H2O2= CaSO4 + 2Н2O

Рис. 45. Обезвоживание медного купороса 1- медный купорос 2- выделяемая при нагревании вода

то реакция становится необратимой и вода к сульфату кальция больше не присоединяется. Кристаллогидраты — это химические соединения соли с водой. Их причисляют к комплексным соединениям. Можно назвать еще много кристаллогидратов, например глауберову соль Na2SО4 · 10H2O, железный купорос FeSО4 · 7H2Ои др.

■ 46. Сколько нужно взять воды и кристаллогидрата Na2SO4 · 10H2O, чтобы приготовить 200 г 3% раствора сульфата натрия? (См. Ответ) 47. В лаборатории для абсолютирования спирта применяют безводный сульфат меди, с которым кипятят спирт, пока сульфат меди не приобретет голубую окраску. Какая реакция происходит При этом? Насколько увеличится вес 25 г сульфата меди, если считать, что 75% сульфата превратилось в медный купорос? Сколько процентов воды содержалось в спирте, если абсолютированию подверглось 150 г спирта. 48. 20 a FеSО4 · 7H2O растворили 180 г воды. Какова концентрация полученного раствора? 49. Что такое двуводный гипс, полуводный гипс? Какое применение они находят в медицине? 50. Какая вода называется кристаллизационной? (См. Ответ)

Часть 4. Очищаем и минерализуем

Как мы говорили выше, важнейшее свойство воды — это её чистота. Поэтому воду из-под крана пить можно (об этом мы под раковиной или более простой и бюджетный вариант в форм-факторе кувшина.

Говоря о минеральных солях, стоит заметить, что вода, которую мы получаем из-под крана, обычно достаточно жёсткая. Чайники от такой воды постепенно «обрастают» накипью, которую приходится отчищать химическими средствами. Соответственно, одно из основных требований к фильтрам — смягчать воду, удаляя из неё соли жёсткости, то есть многократно упомянутые магний и кальций. Тем более, если их в воде избыток, она не просто образует накипь, но и менее приятна на вкус — появляется лёгкая солоноватость или ощущение горечи.

Многие полагают, что фильтры-кувшины значительно хуже очищают воду, чем стационарные модели, но это в большой степени заблужение. Вода в них, как и в подраковинных фильтрах, проходит через несколько степеней очистки. Сетчатый фильтр с микропорами не пропускает ржавчину, ил, песок и прочие относительно крупные частицы. Затем вода проходит через фильтрующую смесь, состоящую из активированного угля, волокна «Аквален» и ионообменной смолы. Активированный уголь впитывает хлор и другие опасные примеси, «Аквален» очищает воду от тяжёлых металлов, а ионообменная смола отвечает за умягчение, избавляя воду от жёстких солей.

А теперь вопрос — имеет ли смысл искусственно минерализировать воду на выходе из фильтра? Натрием или калием — не имеет, а вот магнием, как говорилось, выше — вполне. Магний Mg₂+ занимает четвёртое место по концентрации в организме человека среди других солей (уступая калию, натрию и кальцию), причём 60% магния сосредоточено в костной ткани, а ещё 20% — в органах сердечно-сосудистой системы. Суточная потребность в магнии для взрослого мужчины составляет 350−400 мг, а в случае недобора этой дозы возникает гипомагниемия (дефицит магния). Её симптомы достаточно неприятны — это нервно-мышечная возбудимость, тремор, нервные спазмы, тахикардия, нарушение пищеварения, головные боли, утомляемость и так далее, то есть всё то, что мы испытываем при стрессе. Нехватка магния может повлечь за собой нехватку калия и кальция, так как магний принимает участие в процессах их усвоения.

Несмотря на то, что магний присутствует в большом количестве продуктов, около 40% (!) людей испытывают его недостаток — особенно городские жители. Это связано с рядом факторов: например, магний легко растворим в воде и при варке магниесодержащих продуктов «уходит» в воду. Орехи, шоколад и бобовые богаты магнием, но они калорийны, и люди, ограничивающие свой рацион или сидящие на диете, почти его не получают. Есть магний в шпинате и брокколи, но его там мало, а тонну сырой брокколи не съешь. Вот и выходит, что магний рядом, а получать его — трудно.

Здесь и вступает в дело искусственная минерализация воды по выходе из фильтра. Вопреки заблуждениям, это «умеют» не только подраковинные обратноосмотические фильтры, но и современные кувшины. Например, в смесь, использующуюся в фильтре «», добавлены гранулы магния, которые растворяются при контакте с водой (технология защищена патентом ). Также существует технология, при которой магний находится в отдельном контейнере, который контактирует с очищенной водой, минерализуя её. Количество магния рассчитывается таким образом, чтобы минерализация была более или менее однородной на протяжении всего срока службы фильтра. Таким образом, перед попаданием воды в резервуар, откуда её переливают в чайник или кружку, происходит искусственная минерализация.

Вы можете спросить — а нет ли опасности передозировки? В общем-то есть, но — не магнием. Дело в том, что натрий, кальций и калий в больших дозировках являются ядами. Тошнота, диарея, запоры, обмороки или даже кома — характерные черты передозировки этими солями, и получить эту передозировку можно, банально наглотавшись поливитаминов. Магний же очень быстро и эффективно выводится из организма через почки, и гипермагниемия (передозировка магния) возникает только у людей, больных почечной недостаточностью или просто очень пожилых. Если у вас с почками всё в порядке, вы можете ложками есть магний прямо из фильтра, и вам ничего не будет (но делать этого мы всё-таки настоятельно не рекомендуем).

Иначе говоря, с помощью фильтра можно добиться эффекта по магнию, сравнимого с эффектом от поливитаминов, и более или менее контролировать минерализацию потребляемой воды. Водопроводная вода, как и любая другая, не сможет заместить здоровое питание или прогулки на солнце, но по поводу её чистоты и снабжения вашего организма магнием вы можете не беспокоиться. Пейте воду, вкусную и полезную!

Интересные факты о минеральной воде

Многие из нас стараются оздоровить свой организм, регулярно употребляя минеральную воду

Но, чтобы польза для организма была максимальной, следует принять во внимание самые интересные факты об этом напитке:

1. Так называемой натуральной может быть лишь минеральная вода, которую добывают из природных источников. А вот вода, в которую добавляют соли искусственным образом, не считается таковой.
2. Ежедневно выпивая литр минералки, можно на 45% снизить риск развития рака кишечника, на 50% — развитие рака мочеполовой системы и на 80% — развитие рака молочной железы.
3. Полтора литра минеральной воды в день сжигают дополнительных 60–70 килокалорий. А выбирая воду, обогащенную кальцием, вы запускаете еще и процесс активного жиросжигания.
4. Минеральную воду следует хранить при температуре до +14 °C  и непременно в горизонтальном положении. Открытая бутылка не должна храниться более двух дней.
5. Не стоит отдавать предпочтение лишь одной торговой марке. Периодически меняя напитки, вы обеспечите своему организму полноценное насыщение разнообразными микроэлементами, избежав тем самым «передозировки».
6. При интенсивных тренировках тело лишается не только жидкости, но и натрия. Чтобы восполнить его недостаток, следует выпить воду, насыщенную солями данного минерала.
7. Снять усталость поможет стакан минеральной воды, содержащей магний.
8. Наличие углекислого газа в минералке необходимо. Он помогает напитку сохранить все полезные вещества. Если пить такую воду вам не нравится,  откройте бутылку и дайте газу улетучиться.

Важность воды в нашей жизни сложно переоценить. Человек ни единого дня не способен провести без этого удивительного вещества

Берегите воду и будьте здоровы!

Вода состоит из объёмных устойчивых структур – «квантов воды»

Физические свойства и химический состав воды – это тайна из тайн, которую ещё предстоит открыть человечеству. Вы знаете, что у воды есть память? Или что-то весьма схожее по функциональности с ней. И где, скажите, этой памяти вклиниться между кислородом и водородом в молекуле воды? Ведь её химический состав известен всякому школьнику – H2O. Так, может быть, строение воды не столь примитивно, как принято думать?

Между тем, в России С. В. Зениным защищена первая диссертация на тему «Память воды». Учёный доказал, что вода не аморфное вещество, которое не способно образовывать долгоживущие структуры. Его расчёты показали, что вода сама по себе состоит из правильных объёмных структур. Их основу составляет кристаллоподобный «квант воды». Учёный даже высчитал число молекул в этом кванте. Их оказалось 57.

«Квант воды» энергетически стабилен.  Разрушается он, с освобождением свободных молекул воды, лишь под воздействием высоко концентрированных спиртов и других растворителей.

Уникальные природные явления

Например, ледяной дождь. Как он возникает, и каковы его свойства? Ведь три состояния вещества редко когда сочетаются друг с другом в такой форме. А здесь два из них присутствуют в виде дружного соседства. Да, мир полон чудес, но ведь ледяной дождь лишь 10 лет назад никто не мог и представить на территории России. Вспомните прошлую зиму, когда многие регионы страны страдали от него. Кроме того, что явление это редкое и в некоторой степени красивое, плюсов у него больше нет. Ужасный гололед обеспечен всем. И только потому, что внутри каждой льдинки находится вода, замерзающая при ударе о землю.

Свойства воды изменить практически невозможно. Есть множество различных способов повлиять на состав, но свойства останутся неизменными в любом случае. Пропускание электрического тока, испарение и конденсация, замерзание и оттаивание – все эти переходы их одного состояния в другое придают воде большую чистоту, но не более. Конечно, если посолить воду так крепко, что в ней будет плавать любой предмет, то она вряд ли замерзнет и при -10 градусах, таковы её свойства. Подобные опыты можно проводить и в домашних условиях. Они совершенно безопасны.

Жёсткость воды

Эта характеристика обусловлена количеством солей металлов (преимущественно кальция и магния), растворённых в воде. Для измерения жёсткости принята специальная единица – градус жёсткости (°Ж).

Шкала жёсткости воды распределяется таким образом:

• очень мягкая — 0-4°Ж;
• мягкая – 4-9°Ж;
• средней жёсткости – 9-16°Ж;
• жёсткая – 16-30°Ж;
• очень жёсткая – свыше 30°Ж.

Жёсткость бывает двух видов: временная и постоянная. С временной можно легко бороться при помощи кипячения. В процессе кипячения соли кальция и магния оседают на посуде в виде накипи. При постоянной жёсткости этого не происходит, и вещества, образующие жёсткость, могут нанести вред организму человека.

Ощутить жёсткость можно при совершении простых бытовых действий. Например, при стирке в жёсткой воде ткани покрываются лёгким налётом и не выглядят яркими, поскольку на волокнах откладываются те же вещества, что оседают на чайнике при кипячении. Такой же налёт появляется на сантехнических устройствах, нагревательных элементах стиральных машин. Жёсткая вода сушит кожу и волосы человека, разрушая их естественный липидный слой. Вкус еды и напитков, приготовленных на жёсткой воде, раскрывается слабо, ведь она не даёт в полной мере растворяться веществам, входящим в состав ингредиентов пищи. Если вода очень жёсткая, то можно визуально заметить на поверхности сосуда мутную плёнку. На вкус такая жидкость будет горчить, этот привкус придают содержащиеся в ней соли.

Мягкая вода, напротив, легко растворяет вещества, с которыми соприкасается. При мытье волос в мягкой воде можно ощутить большое образование пены. Стиральный порошок тоже будет обильно мылиться.

Однако не надо думать, что мягкая вода полезнее жёсткой. Попадая в организм, она растворяет не только вредные, но и полезные минеральные вещества, выводит кальций из костей. При этом страдают зубы, волосы, суставы. В городах, где водопроводная вода слишком мягкая, проводятся специальные мероприятия по обогащению её минералами. В домашних условиях для предотвращения вымывания солей рекомендуется употреблять в качестве питья больше минеральной воды и пользоваться минерализированной зубной пастой.

В разных городах жёсткость воды значительно отличается. Например, Одесса славится достаточно жёсткой водой – 12°Ж и более. В Санкт-Петербурге вода, напротив, очень мягкая, всего 2-3°Ж. Власти этого города вынуждены постоянно проводить обогащение воды кальцием. В Москве жёсткость водопроводной воды сильно варьируется в разных районах, от 4 до 12°Ж.

Часть 3. Вода как источник солей

В предыдущих статьях мы уже писали о минеральной воде. Минеральная вода естественным или искусственным путём обогащена полезными для человека веществами. Независимо от способа обогащения минеральные воды классифицируют несколькими способами — по потребительским свойствам (очищенная, столовая, лечебно-столовая, лечебная), по ионному составу и так далее. О степени минерализации мы достаточно подробно рассказывали вот здесь, поэтому сейчас поговорим об ионном составе.

В этом плане минеральные воды подразделяют на три класса — гидрокарбонатные, хлоридные и сульфатные, а каждый класс делится в свою очередь на три группы — кальциевую, магниевую и натриевую. Таким образом, в каждой минеральной воде так или иначе присутствует какое-то количество полезных солей. Здесь и начинается целый ряд заблуждений, которые вызваны отчасти агрессивной рекламой, отчасти — надписями на этикетках, отчасти — нежеланием людей разбираться в тонкостях вопроса. Попытаемся часть этих заблуждений развеять.

Самое главное, что нужно запомнить, это простой факт: вода — это не еда. Вода, даже минеральная, даже обогащённая витаминами, не содержит достаточного количества питательных веществ, чтобы поддерживать ваш организм в рабочем состоянии. Если же обогатить воду незаменимыми веществами до состояния эмульсии, то это будет уже не вода, а суп. Поэтому не стоит рассчитывать на получение полезных веществ из воды. Их наличие — это приятный бонус, а не основа всего.

При поверхностном рассмотрении (например, чтении этикеток) кажется, что почти любая минеральная вода является источником четырёх веществ — кальция, магния, натрия и калия. Кальций, как всем известно, является основным материалом для костной ткани, а также необходим для работы мышц, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Калий и натрий — это системные электролиты, принимающие участие в синтезе аденозинтрифосфорной кислоты; кроме того, они регулируют кислотно-щелочной баланс крови и участвуют в ряде других процессов. Магний — это «универсальный помощник»: он и участвует в реакциях с аденозинтрифосфорной кислотой, и нужен для правильного формирования костной ткани, и полезен для нервной системы. Но это не более чем красивые слова, поскольку на самом деле магний — единственная из перечисленных солей, способная в адекватном количестве усваиваться из воды.

Натрия в минеральной воде воде очень мало. По сути, для получения дневной дозы натрия человеку нужно выпить около 120 литров (!) воды. Вы представляете себе такой объём? То же касается калия — его концентрация чуть побольше, порядка 50 литров вполне хватит. При том, что для удовлетворения дневной нормы натрия достаточно просто солить пищу, а калия — есть картофель и бобовые, и это будет в десятки раз эффективнее. Наконец, «водяной» кальций взрослым человеком вообще не усваивается! Из воды его может забирать растущий организм младенца, чьи кости активно развиваются и черпают строительный материал из любых источников, или беременная женщина, чьё тело снабжает кальцием плод. Взрослые же не настолько нуждаются в кальции, чтобы организм усваивал его в таких малых количествах, в каких он содержится в воде.

Поэтому мы склонны переоценивать роль воды в снабжении нас минеральными солями. Утренний бутерброд с сыром принесёт в плане кальция больше проку, чем галлон выпитой воды. Вы скажете: на что-то же соли в воде влияют! Да, влияют. На вкус. Поэтому вода одного производителя кажется нам вкуснее воды другого, хотя казалось бы — и там, и там H₂O. Но если при простом питье формируемый примесями вкус воды приятен, то при готовке желательно, чтобы вода была максимально чистой, и её вкусовые свойства никак не влияли на результаты кулинарных опытов. Особенно это касается напитков — например, чем меньше солей в воде, используемой для варки пива, тем лучше.

Подытожим. Итак, вода совершенно не обязательно должна иметь сложный минеральный состав с обилием солей. В первую очередь она должна быть чистой, без токсинов, паразитов, ржавчины и прочих неприятных вещей. А минеральную воду можно и нужно пить, если вы её любите — лишним не будет, вы получите какое-то количество незаменимых веществ, а главное — удовольствие от её употребления. И вот тут возникает вопрос, о котором мы, казалось бы, забыли — а что же с магнием, который организм всё-таки может усваивать из воды?

Как вода влияет на похудение?

Вода играет важную роль при похудении, сбрасывании лишнего веса. Она не содержит калорий, жиров, холестерина и соли. К тому же является веществом, подавляющим аппетит. Чем больше вы пьёте, тем меньше вам хочется есть. Это ещё одна причина, по которой употребление воды помогает желающим сбросить лишние килограммы.

Если же печень работает сама по себе, она разрушает жиры и распределяет их в качестве энергии в различные части тела. Если же в почки не поступает достаточное количество жидкости, то их функцию начинает выполнять печень, и в конце концов она перестает перерабатывать жиры в организме. Поэтому, при перегрузке печени, очень быстро появляются жировые отложения. Употребление H₂O позволит печени продолжить процесс метаболизма жиров.

Увеличение нормы выпиваемой воды также влияет и на другие системы организма. Обычно, если вы пьёте больше жидкости, функция эндокринных желез улучшается. Как только появляются признаки улучшения, повышенное количество жиров начинает использоваться в качестве энергии. Следовательно, чем больше воды вы пьёте, тем больше жиров преобразуется в «топливо».

Питьё также снижает скапливание жидкости и способствует тому, что в организме начинает откладываться меньше жира. Обычно, при недостаточном употреблении воды, организм старается накопить столько подкожного жира, сколько возможно. Однако, если употреблять норму воды, то это проблема сама собой отпадает, и организм не будет стремиться откладывать жировые отложения.

Как влияет вода на похудение человека?

Подытожив всё вышесказанное, можно сказать, что употребление воды играет ключевую роль при похудении и нормальном функционировании организма. Чем больше жидкости человек выпивает, тем потенциально он сможет больше сбросить лишних кг. К тому же, вода помогает снижать аппетит, за счет чувства наполненности в животе, поэтому рекомендуется за 15 минут до приема пищи, выпивать стакан воды.

Употребление достаточного количества жидкости полезно не только для тех, кто стремится снизить вес, но и для тех людей, которые заботятся о своем здоровье, так как недостаток в воде приводит к нарушению всех биохимических, обменных процессов в организме.

Опасности микроволновки и стакана с водой

Кипятим воду в микроволновке

О небезопасных опытах рассказать тоже стоит. Ведь свойства воды могут оказаться не такими уж очевидными. Пробовали ли вы нагревать воду в микроволновке? Если еду можно разогреть, то почему не попытаться тем же путем разогреть и жидкость? Причем не просто разогреть, но и вскипятить. Да, сделать это можно. Берется чашка с водой, ставится в микроволновку, но даже спустя несколько минут нельзя будет увидеть пара. Почему? Потому что из-за молекулярного воздействия вода не может испаряться и охлаждаться за счет этого. Удивительно, но, не прибегая к увеличенному атмосферному давлению, заставить воду закипеть при более высокой температуре можно лишь в микроволновке. То есть, пока вы не откроете крышку или температура воды не станет критически высокой, она не закипит. А если опустить в нее холодную ложку, то из-за большой разницы температур может возникнуть небольшой гейзер. Обвариться кипятком и так страшно, а вот если его температура больше 100 градусов – то это еще страшнее.

Повторять такие опыты дома не стоит, тем более что микроволновка представляет собой довольно опасное устройство. Поэтому, когда три состояния воды можно получить, не выходя из квартиры, стоит обсудить еще несколько физических моментов. Например, как заставить закипеть воду при меньшей температуре.

Ещё раз о молитве на святую воду

Дальше Комиссар Катар в своих размышлениях возвращается к молитве на святую воду. Её, как известно, возносят Богу, но почему же она странным образом трансформирует состав и свойства воды?

И вот к какой мысли он приходит. Не слишком ли мы дословно понимаем слова Святого Писания, о том, что Бог создал человека по своему образу и подобию? А что, если, Он существует не в привычном нам образе человека. Если Бог некий отвлечённый сосуд, наполненный водой. Ведь Библия прямо об этом говорит Его словами.

• В доме Божьем  есть разные сосуды:  одни служат для простого употребления, другие для почётного. (2 Тим 2:20).
• Бог нас сравнивает с сосудами, ведь Он Гончар, а мы глина в Его руках, и кто может возразить Богу, для чего Ты меня таким сделал. (Рим. 9:20)
• Но главное, знать содержимое сосуда, т.е. что есть внутри нас? Но сокровище сие мы носим в глиняных сосудах, чтобы преизбыточная сила была приписываема Богу, а не нам. (2 Кор 4:7).
• Истинное богатство для всех верующих — это Дух Святой! Но временами мы забываем об этом и становимся подобно неразумным девам.  (Матф 25:2).

Основные физические свойства

К таковым принято относить кристаллическую решетку, температуры кипения и плавления, особенные индивидуальные характеристики. Все их и рассмотрим.

1. Строение кристаллической решетки оксида водорода зависит от агрегатного состояния. Оно может быть твердым — лед, жидким — основная вода при обычных условиях, газообразным — пар при повышении температуры воды свыше 100 С. Красивые узорные кристаллы формирует лед. Решетка в целом рыхлая, но соединение очень прочное, плотность низкая. Видеть ее можно на примере снежинок или морозных узоров на стеклах. У обычной воды решетка не имеет постоянной формы, она изменяется и переходит из одного состояния в другое.
2. Молекула воды в космическом пространстве имеет правильную форму шара. Однако под действием земной силы тяжести она искажается и в жидком состоянии принимает форму сосуда.
3. То, что по структуре оксид водорода — диполь, обуславливает следующие свойства: высокая теплопроводность и теплоемкость, которая прослеживается в быстром нагревании и долгом остывании вещества, способность ориентировать вокруг себя как ионы, так и отдельные электроны, соединения. Это делает воду универсальным растворителем (как полярным, так и нейтральным).
4. Состав воды и строение молекулы объясняют способность этого соединения образовывать множественные водородные связи, в том числе с другими соединениями, имеющими неподеленные электронные пары (аммиак, спирт и прочие).
5. Температура кипения жидкой воды — 100С, кристаллизация наступает при +4С. Ниже этого показателя — лед. Если же увеличивать давление, то температура кипения воды резко возрастет. Так, при высоких атмосферах в ней можно растопить свинец, но она при этом даже не закипит (свыше 300С).
6. Свойства воды весьма значимы для живых существ. Например, одно из самых важных — поверхностное натяжение. Это формирование тончайшей защитной пленки на поверхности оксида водорода. Речь идет о воде в жидком состоянии. Эту пленку разорвать механическим воздействием очень сложно. Учеными установлено, что понадобится сила, равная весу в 100 тонн. Как ее заметить? Пленка очевидна, когда вода капает из крана медленно. Видно, что она словно в какой-то оболочке, которая растягивается до определенного предела и веса и отрывается в виде круглой капельки, слегка искаженной силой тяжести. Благодаря поверхностному натяжению многие предметы могут находиться на поверхности воды. Насекомые, имеющие особые приспособления, могут свободно передвигаться по ней.
7. Вода и ее свойства аномальны и уникальны. По органолептическим показателям данное соединение — бесцветная жидкость без вкуса и запаха. То, что мы называем вкусом воды, — это растворенные в ней минералы и другие компоненты.
8. Электропроводность оксида водорода в жидком состоянии зависит от того, сколько и каких солей в нем растворены. Дистиллированная вода, не содержащая никаких примесей, электрический ток не проводит.

Лед — это особое состояние воды. В структуре этого ее состояния молекулы связаны друг с другом водородными связями и формируют красивую кристаллическую решетку. Но она достаточно неустойчива и легко может расколоться, растаять, то есть деформироваться. Между молекулами сохраняется множество пустот, размеры которых превышают размеры самих частиц. Благодаря этому плотность льда меньше, чем жидкого оксида водорода.

Это имеет большое значение для рек, озер и прочих пресных водоемов. Ведь в зимний период вода в них не замерзает полностью, а лишь покрывается плотной коркой более легкого льда, всплывающего наверх. Если бы данное свойство не было характерно для твердого состояния оксида водорода, то водоемы промерзали бы насквозь. Жизнь под водой была бы невозможна.

Кроме того, твердое состояние воды имеет большое значение как источник огромного количества питьевых пресных запасов. Это ледники.

Особенным свойством воды можно назвать явление тройной точки. Это такое состояние, при котором лед, пар и жидкость могут существовать одновременно. Для этого требуются такие условия, как:

• высокое давление — 610 Па;
• температура 0,01С.

Показатель прозрачности воды варьируется в зависимости от посторонних примесей. Жидкость может быть полностью прозрачной, опалесцентной, мутной. Поглощаются волны желтого и красного цветов, глубоко проникают лучи фиолетовые.

Из этих данных и умозаключений можно сделать следующие выводы.

1. Молекула Н₂О диамагнитна.

2. Электроны на связывающих 2а₁ и 1b₁ орбиталях обеспечивают связи ОН, а на несвязывающих (3а₁ и 1b₂) орбиталях соответствуют свободным электронным парам в молекуле Н₂О, как это описывается в рамках метода валентных связей.

3. Принципиальным отличием метода молекулярных орбиталей от метода валентных связей является разная энергия ионизации занятых молекулярных орбиталей, составляющая (в эВ) 27.3 (2а₁), 16.2 (1b₁), 14.5 (3а₁) и 12.6 (1b₂), соответственно.

4. Метод молекулярных связей (в отличие от метода валентных связей) позволяет оценить разницу в энергиях молекулярных орбиталей. В частности, существенным является различие в энергии двух несвязывающих орбиталей 3а₁ и 1b₂. Это связано с различной природой орбиталей — 1b₂ локализована на атоме кислорода, тогда как 3а₁ образована с участием атомной орбитали водорода и кислорода и не является локализованной. Локализация электронов на 1b₂ молекулярной орбитали приводит к тому, что отрицательный заряд в молекуле Н₂О сосредоточен вблизи атома кислорода, а положительный — вблизи атомов водорода. Таким образом, молекула Н₂О оказывается полярной (дипольный момент μ = l. q = 1.84D). Это соответствует и простым соображениям электроотрицательности: связывающие электроны смещаются к более электроотрицательному атому.

Так как у молекулы Н₂О в образовании связей принимают в основном участие 2р-орбитали кислорода и 1s-орбитали водорода, то можно ожидать, что угол НО- Н должен быть близким к 90о. Однако из эксперимента следует, что этот угол равен 104.5о. Причина такого различия заключается в том, что этот угол соответствует минимуму энергии. Согласно квантово-механическим расчетам, энергия молекулы зависит не только от энергии молекулярных орбиталей и числа электронов на них, но и от валентного угла НО- Н. В приближении метода валентных связей увеличение угла НО- Н от 90о (характерного для взаимодействия р-орбиталей) до 104.5о связано с взаимным отталкиванием положительно заряженных атомов водорода.

При переходе от Н₂О к другим двухатомным молекулам Н₂S, H₂Se и H₂Te диаграммы молекулярных орбиталей изменяются, что обусловлено увеличением энергий исходных АО халькогенов: Е_3s = -20.7 эВ; Е_3р = -12.0 эВ; Е_4s = 20.8 эВ; Е_4р = 11.9 эВ. Поэтому растет участие ns-атомных орбиталей халькогена в образовании молекулярных орбиталей. При этом несвязывающий характер орбиталей nb₂ сохраняется, а связывающий характер орбиталей 2а₁ усиливается. В целом, по мере увеличения энергии атомных орбиталей nsи nруменьшается разность сумм энергий молекулярных и атомных орбиталей, которые характеризуют прочность молекул Н₂Э. Вклады nратомных орбиталей атомов халькогенов в энергию молекулярной орбитали уменьшаются, и соответственно понижается локализация электронов на атомах и полярность молекул. Вероятно, благодаря этому уменьшаются валентные углы НЭ- Н в молекулах халькогенов. Именно так, с точки зрения теории молекулярных орбиталей, объясняется понижение устойчивости молекул H₂S, H₂Sе, H₂Te по сравнению с молекулой Н₂О.

К.х.н. О.В. Мосин