Попробуем разобраться, что есть полезная вода и как с ее помощью мы можем поддерживать свое тело в прекрасной форме, мозг в активном состоянии, а мысли в позитивном настроении?
Глава 2. Что такое вода? Общие сведения о воде, ее химический состав. Историческое значение воды. Место воды в жизни человека: от первобытного времени до наших дней
Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами.
Антуан де Сент-Экзюпери
Вода окружает нас. Мы и не задумываемся, насколько разнообразным может быть вещество, которое мы обозначаем одним словом. Океаны, моря, реки, озера, ледники, айсберги, болота, дождь, туман, снег, роса – все это вода, и она всегда разная.
Кстати, из всех известных нам веществ, только вода может пребывать одновременно в трех агрегатных состояниях – газообразном, жидком и твердом.
Большая часть запасов воды на нашей планете – это соленые воды, непригодные для использования человеком без предварительной очень сложной очистки. Таким образом, пресная вода, которая так необходима нам, составляет всего 2,5 % от общей массы. Но и этим небольшим количеством мы не можем воспользоваться в полной мере. 75 % пресной воды пребывает в твердом состоянии, например в ледниках, 24 % располагается под землей в виде грунтовых вод, а еще 0,5 % находится в почве в виде влаги. А на наиболее доступные и дешевые источники воды – реки, озера и прочие наземные водоемы приходится чуть больше 0,01 % мировых запасов воды.
Помня о значении, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, можно безапелляционно утверждать, что водные ресурсы – самые ценные.
На школьных уроках химии мы изучали формулу воды: Н>>2О. Но, оказывается, и здесь все не так просто. Действительно, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Но полностью соответствует такой формуле лишь вода, находящаяся в парообразном состоянии. И объяснение здесь достаточно простое.
В молекуле воды ядра атомов водорода и кислорода образуют равнобедренный треугольник. В вершине его – сравнительно крупное кислородное ядро, в углах – по одному ядру водорода. В соответствии с электронным строением атомов водорода и кислорода молекула воды располагает пятью электронными парами, которые образуют электронное облако. Оно неоднородно. У кислородного ядра создается избыток электронной плотности. Внутренняя электронная пара кислорода равномерно обрамляет ядро: схематически она представлена окружностью с центром – ядром O>2-. Четыре внешних электрона группируются в две электронные пары, тяготеющие к ядру, но частично не скомпенсированные.
Схематически суммарные электронные орбитали этих пар показаны в виде эллипсов, вытянутых от общего центра – ядра O>2-. Каждый из оставшихся двух электронов кислорода образует пару с одним электроном водорода. Эти па́ры также тяготеют к кислородному ядру. Поэтому водородные ядра – протоны – оказываются несколько оголенными, и здесь наблюдается недостаток электронной плотности.
Таким образом, в молекуле воды есть два отрицательных заряда (избыток электронной плотности в области кислородного ядра) и два положительных (недостаток электронной плотности у двух водородных ядер). Так как электрические заряды расположены асимметрично, то молекула воды имеет заметно выраженную полярность, и, соответственно, высокую диэлектрическую проницаемость, самую высокую из всех известных нам соединений.