vanduo

vanduõ, H₂O, vandenilio ir deguonies junginys.

Savybės

Molekulinė masė 18,016. Būna dujinės, skystosios ir kietosios būsenos. Normaliomis sąlygomis vanduo yra bespalvis, bekvapis, beskonis skystis. Kai kurios vandens savybės yra anomalios, pvz., mažinant temperatūrą kitų skysčių tankis laipsniškai mažėja, o vandens didėja ir tampa maksimalus jam užšąlant. Tai lemia nelinijinė vandens molekulės sandara: O–H ryšių kampas lygus 104,5°. Vandens molekulės yra polinės, lengvai jungiasi į asociatus. Vanduo blogai praleidžia šilumą, yra silpnas elektrolitas, nes tik labai maža dalis molekulių disocijuoja į jonus: 2H₂O → H⁺ + OH^–. Vanduo – vienas universaliausių tirpiklių, tirpina daugumą neorganinių medžiagų, dujas, nedidelės molekulinės masės organinius junginius. Reaguodamas su oksidais vanduo sudaro ir bazes, ir rūgštis, pvz., H₂O + CaO → Ca(OH)₂, H₂O + SO₂ → H₂SO₃.

vandens molekulės, susijungusios kovalentiniu poliniu ryšiu

Šarminiai ir šarminių žemių metalai reaguoja su vandeniu kambario temperatūroje, Mg ir Zn – tik virinant. Kaitinamas vanduo jungiasi su anglies monoksidu, metanu ir kitais angliavandeniliais. Vandens garus leidžiant pro įkaitintas anglis susidaro vandens dujos (CO + H₂). Labai svarbi vandens ir kito junginio mainų reakcija – hidrolizė. Daugelis junginių kristalizuodamiesi iš vandeninio tirpalo prisijungia 1 arba kelias molekules vandens ir sudaro kristalohidratus.

Vanduo gamtoje

vandens lašas

Gamtoje yra apie 1,4 mlrd. km³ vandens išteklių; iš jų daugiausia (96,5 %) vandens yra vandenynuose ir jūrose, 1,7 % – kriosferoje, 1,7 % – požemyje, 0,01 % – sausumos vandenyse, 0,001 % – atmosferoje, 0,0001 % – gyvuosiuose organizmuose. Vanduo dengia 70,8 % Žemės paviršiaus. Gamtoje tik 2,5 % (apie 35 mln. km³) vandens yra gėlas (daugiausia jo ledynuose, sniegynuose ir požemyje), naudojimui prieinama tik 0,76 %. Gamtinis vanduo turi daug ištirpusių organinių ir neorganinių medžiagų. Vanduo lemia visų Žemės organizmų egzistavimą.

Panaudojimo galimybės

Vanduo vidutiniškai sudaro apie 70 % bendros ląstelių masės. Daugelį vandens atliekamų funkcijų organizme lemia jo fizikinės ir cheminės savybės. Vanduo yra universalus tirpiklis, kuriame vyksta svarbiausi organizmų biocheminiai procesai. Vanduo dalyvauja arba susidaro daugelyje ląstelėse vykstančių reakcijų (pvz., fotosintezėje iš vandens atskyla ir į aplinką išsiskiria deguonis). Vanduo yra terpė medžiagų pernašai (žmogaus ir gyvūnų kraujotakos, limfinėje ir šalinimo sistemose, virškinamajame trakte, augalų medienoje ir karnienoje). Vanduo pasižymi neįprastai didele savitąja šilumine talpa, todėl vandenyje temperatūra daug pastovesnė negu ore (nebūna tokių didelių temperatūros svyravimų) ir organizmams lengviau palaikyti pastovią kūno temperatūrą, fermentinėms reakcijoms garantuojama gana pastovi temperatūra. Kai kuriuos gyvybei svarbius procesus garantuoja vandenilinių ryšių nulemta vandens molekulių kohezija (sankiba), dėl jos vanduo ir jame ištirpusios medžiagos gali pakilti augalų vandens indais į aukštį. Dėl didelės vandens paviršiaus įtempties čiuožikai gali lakstyti vandens paviršiumi ir neskęsti, dėl vandens stokos organizmų gyvybinės funkcijos sutrinka ir jie žūva. Beveik be vandens gali apseiti tik kai kurios gyvybės formos (pvz., anabiozės būklės sėklos, protistų cistos, grybų, bakterijų sporos), bet gyvūnai būdami ramybės būklės vis tiek turi 25–50 % vandens. Vanduo naudojamas kaip žaliava ir reagentas chemijos pramonėje (druskos, sieros, fosforo rūgštims, amoniakui, metanoliui, vandeniliui gauti, riebalams hidrinti, organinėje sintezėje), buityje. Jis yra energijos ir šilumos nešiklis, vandens garas – garo mašinų, turbinų, hidraulinių įrenginių darbinė medžiaga. Daugelis cheminių reakcijų vyksta tik vandeniniame tirpale.

2591

1316