Давайте представим молекулу воды в виде любой фигуры: перед нами появится равнобедренный треугольник, по углам которого находятся 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Одна такая молекула создает максимум 4 водородные связи, и именно этот факт определяет точки кипения и газообразования. Не было бы этой особенности, и вода замерзала бы при температуре -100 °С, а кипела при +80 °С.
Для рассматриваемого нами соединения типичны три агрегатных формы: жидкая (вода и прочие жидкости), твердая (лед) и газообразная (пар). Превращаясь в лед, молекулы выстраиваются в четкую упорядоченную структуру, и между ними увеличивается пустое пространство. Также падает плотность вещества – это объясняется тем, что в твердом состоянии жидкость занимает больший объем. При переходе в газообразную форму водородные связи разрываются, и для этого действия требуется немалое количество энергии. Благодаря этому вода и обладает высоким значением теплоемкости.
H2O может переходить и в метастабильное состояние:
- Перегретая жидкость;
- Пересыщенный пар;
- Переохлажденная жидкость.
В таком виде жидкость может находиться долгое время, но при контакте с более стабильной формой она переходит в нее. К примеру, слишком охлажденная жидкость, соприкоснувшись с кристаллом, в кратчайшее время переходит в состояние льда.
Особенности и свойства
Вода обладает высоким уровнем поверхностного натяжения, который больше только у ртути. Она является хорошим растворителем, чем пользуются живые организмы: в межклеточном пространстве и в самих клетках взаимодействие между растворами протекает именно в водной среде. Собственно, без нее не могло бы быть жизни во всех ее проявлениях.
Чистая H2O без включения примесей служит отменным изолятором. Она обладает голубым оттенком из-за поглощения оранжевого и красного оттенка спектра при прохождении волны извлечения. Существование подводных растений стало возможным благодаря тому, что вода пропускает ультрафиолетовые лучи. Так, находясь в жидкой форме, вода отражает только лишь 5% ультрафиолета, а вот лед пропускает только 2% лучей через себя.
Когда вода переходит из твердого в жидкое состояние, ее плотность уменьшается, причем с большинством других компонентов происходит обратная реакция. При нагреве от 0 °С до 3,98 °С происходит сжатие воды. Этот факт объясняет возможность жизни рыбных существ в водоемах: холодная вода остается на поверхности, достигая твердого состояния, а вся остальная жидкость имеет плюсовую температуру.
