Вода –слабый электролит, диссоциирующий по уравнению

Н₂О = Н⁺ + ОН^-

При 25°С концентрация водородных или гидроксильных ионов в чистой воде составляет 10 моль/л, что соответствует рН 7.

Полярность молекул воды обуславливает ее свойство растворять вещества лучше, чем другие жидкости. Газы хорошо растворяются в воде, если способны вступать с ней в химические связи (аммиак, сероводород, сернистый газ, углекислый газ и др.), прочие газы мало растворимы в водеПри реально существующих на Земле диапазонах атмосферного давления и температуры вода может находиться одновременно в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном).

При нормальном давлении температура плавления и кипения воды соответствуют 0 и 100°С. С ростом давления увеличиваются температура плавления и кипения. На температуру замерзания воды оказывает влияние ее соленость. Увеличение солености на каждые 10‰ снижает температуру замерзания на 0,54°С.

Плотность воды зависит от температуры и давления, солености а также от содержания растворенных и тонкодисперсных взвешенных частиц и скачкообразно меняется при фазовых переходах. При повышении температуры плотность воды в большей части диапазона изменения температуры уменьшается, что связано с увеличением расстояния между молекулами при росте температуры. Эта закономерность нарушается лишь при плавлении льда и при нагревании воды в диапазоне от 0 до 3,98°С. Плотность воды в твердом состоянии меньше, чем в жидком. В указанном диапазоне температур плотность воды с повышением температуры не уменьшается, а увеличивается. Эти аномалии воды имеют огромное гидрологическое значение: лед легче воды и “плавает” на ее поверхности; водоемы обычно не промерзают до дна, так как охлажденная вода становится менее плотной и поэтому остается в поверхностном слое.

Сжимаемость воды очень мала, но на больших глубинах в океане все же сказывается на плотности воды Если бы вода была совершенно несжимаема, то уровень Мирового океана был бы на 30 м выше.

Очень высокая удельная температура плавления и испарения, а также весьма большая теплоемкость воды оказывают огромное регулирующее влияние на тепловые процессы не только в водных объектах, но и на всей планете. При нагревании земной поверхности огромные количества теплоты тратятся на таяние льдов, нагревание и испарение воды. В результате нагрев земной поверхности замедляется. Наоборот, в процессе охлаждения земной поверхности при конденсации водяного пара и замерзании воды выделяются огромные количества теплоты, сдерживающие процесс охлаждения. Малая теплопроводность воды способствует ее медленному нагреванию и охлаждению. Снег предохраняет почву, а лед – водоемы от промерзания. Передача теплоты в воде рек, озер и морей происходит благодаря турбулентной, а не молекулярной теплопроводности.

Вязкость воды в сравнении с вязкостью других жидкостей невелика, благодаря чему вода текуча, и даже небольшие по величине внешние силы приводят ее в движение. Лед – твердое тело, обладающее пластичностью, которая позволяет ему в некоторых условиях, например в ледниках, двигаться.

У воды в сравнении с другими жидкостями очень высокое поверхностное натяжение. Это качество воды способствует размыву почв и грунтов, позволяет воде подниматься по капиллярам и порам почвы и растений.

Вода пропускает видимую часть электромагнитного спектра с длинами волн от 0,38 до 0,77 мкм лучше, чем более коротко- и длинноволновую части. Свет распространяется в воде на небольшие расстояния. Солнечный свет может проникать в водоемы лишь на небольшую глубину (несколько десятков метров); именно здесь и могут протекать процессы фотосинтеза.

19.Строение атмосферы и ее состав – газовая оболочка Земли, характеризующаяся резко выраженной неоднородностью строения. Атмосферу делят на пять сфер: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Мощность тропосферы 8-10 км в полярных областях и 16-18 км у экватора. Это самая плотная часть атмосферы, и она непосредственно граничит с поверхностью океана и суши. Температура здесь понижается с высотой (до 6 ^оС на каждый километр), верхняя граница тропосферы называется тропопаузой.

Для планеты значение тропосферы исключительно велико. Именно здесь зарождаются облака, выпадают осадки, происходят горизонтальные и вертикальные передвижения воздушных масс. Из-за непрерывного перемешивания воздуха и динамического равновесия, поддерживаемого антагонистическими действиями автотрофных и гетеротрофных организмов и различными геохимическими явлениями, газовый состав атмосферы во всей толще тропосферы остается практически постоянным. Состав сухого вещества (в процентах по объему): азот –78,09; кислород – 20,95; аргон – 0,93; углекислый газ – 0,03. Кроме названных компонентов воздух обычно содержит следы водорода, перекиси азота, озона, сернистого ангидрида, оксида углерода, аммиака и т.д. О роли отдельных компонентов атмосферы мы поговорим позднее.

Стратосфера разделена на 2 зоны: нижнюю, с температурой, характерной для тропопаузы, достигающую высоты 25 км, и верхнюю, которая называется область инверсии и простирается до высоты 50 км. Важно отметить, что в стратосфере на высоте в пределах 25-28 км содержание озона превышает содержание этого газа у поверхности в 10 раз. Этот слой атмосферы принято называть озоновым слоем, он и определяет верхний предел распространения жизни на планете.

Далее, до высоты 80 км простирается мезосфера, опять характеризующаяся понижением температуры с высотой. Верхней границей мезосферы является мезопауза.

Область до высоты 600 км называется термосферой (ионосферой).

Верхней оболочкой атмосферы является экзосфера, которая постепенно переходит в межпланетное пространство. Экзосфера – область диссипации атмосферных газов. Диссипация – процесс преодоления молекулами, атомами и ионами поля притяжения Земли.

Газы, входящие в состав атмосферы, можно разделить на три группы: постоянные (азот, кислород, инертные газы), переменные (углекислый газ, вода) и случайные (определяются местными условиями).

В настоящее время на состав и функционирование атмосферы большое влияние оказывают антропогенные факторы, причем как в самых нижних, так и в высотных ее частях. Техногенный выброс различных веществ в атмосферу является наиболее очевидным из нарушений равновесия в окружающей среде, производимых человеком.