Właściwości fizyczne i chemiczne wody
Na Ziemi woda występuje w trzech stanach skupienia:
ciekłym,
gazowym i
stałym. Najwięcej wody znajduje się w stanie ciekłym - to przede wszystkim oceany, duże zasoby wody zawarte są w lodowcach i lądolodach - stanie stałym. Zmiany stanów skupienia są związane ze zmianami temperatury. W temperaturze 0oC w wodzie pojawiają się kryształy lodu - zaczyna się proces
krzepnięcia, czyli przechodzenie stanu ciekłego w stały. Mimo, że temperatura otoczenia może być znacznie poniżej zera stopnia, temperatura wody cały czas wynosi 0
oC, aż do momentu, gdy cała woda przemieni się w lód. Dopiero teraz daje się on ochłodzić poniżej temperatury 0
oC. Zwykle podczas obniżania temperatury objętość substancji maleje, a podczas podgrzewania rośnie. Woda zachowuje się podobnie, ale tylko w przedziale temperatur 100
oC - 4
oC. Poniżej 4
oC w odróżnieniu od innych substancji zaczyna zwiększać swą objetość. Dlatego lód pływa po powierzchni wody, a woda zamarzająca w pełnym i zamkniętym pojemniku rozsadza go. Proces zmiany stanu ciekłego w gazowy nazywamy
parowaniem. Woda zamienia się w parę wodną (stan gazowy wody) nie tylko podczas wrzenia, które zachodzi w temperaturze 100
oC. Szybkość parowania jest zależna również od wilgotności powietrza - im mniejsza tym szybciej zachodzi proces parowania, od ruchu powietrza - przy silniejszym wietrze również przebiega szybciej. Para wodna, jak wszystkie gazy, jest niewidoczna, po ochłodzeniu skrapla się - tak tworzą się chmury. Lód może przemienić się bezpośrednio w parę wodną (
proces sublimacji) i para wodna może przejść bezpośrednio w lód (
proces resublimacji). Proces sublimacji można obserwować w czasie mroźnych dni, gdy zmniejsza się ilość śniegu, a niskie temperatury nie powodowały jego topnienia. Efektem resublimacji jest szron, pojawiający się gdy wilgotne powietrze ulegnie gwałtownemu ochłodzeniu.
Na całej Ziemi nie ma idealnie czystej wody występującej w warunkach naturalnych. Przyczyną tego jest fakt, że woda jest świetnym rozpuszczalnikiem. Oznacza to, że spora część substancji obecnych w przyrodzie (np. niektóre minerały, skały) rozpuszcza się w wodzie. Wodę z rozpuszczonymi w niej substancjami nazywmay roztworem. Woda w morzach i oceanach zawiera bardzo dużo rozpuszczonych substancji mineralnych - stanowią one aż trzy i pół kilograma na każde sto kilogramów wody. W jaki sposób dostają się one do wody morskiej? Deszczowa woda oraz rzeki rozpuszczają składniki mineralne zawarte w glebie i skałach (
zjawiska krasowe) i doprowadza je do ostatecznego odbiorcy jakim jest ocean światowy. Właśnie dlatego woda w nim jest tak słona.
