Toutes les théories sur l'origine de la vie sur Terre sont en quelque sorte liées à l'eau. Elle est toujours avec nous, d'ailleurs, en nous. L'eau la plus simple et la plus ordinaire, incluse dans les tissus du corps, rend possible chaque nouvelle respiration et battement de cœur. Il participe à tous ces processus en raison de ses propriétés uniques.
Qu'est-ce que l'eau: définition
D'un point de vue scientifique, le liquide principal de la planète est l'oxyde d'hydrogène - un composé inorganique binaire. La formule moléculaire de l'eau est probablement connue de tous. Chaque élément structurel de celui-ci est constitué d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène reliés par une liaison covalente polaire. Dans des conditions normales, il est à l'état liquide, n'a ni goût ni odeur. En petits volumes, l'eau ordinaire sans impuretés est incolore.
Rôle biologique
L'eau est le principal solvant. C'est la nature de la structure de la molécule qui rend possible une telle définition. Les propriétés de l'eau sont liées à sa polarisation: chaque molécule possède deux pôles. Le négatif est associé à l'oxygène, etpositif - avec des atomes d'hydrogène. La molécule d'eau est capable de former ce que l'on appelle des liaisons hydrogène avec des particules d'autres substances, attirant des atomes de charge opposée vers ses "+" et "-". Dans ce cas, la substance qui devient une solution doit également être polarisée. Une de ses molécules est entourée de plusieurs particules d'eau. Après transformation, la substance devient plus réactive. L'eau est utilisée comme solvant par toutes les cellules des organismes vivants. C'est l'une de ces propriétés qui définissent son rôle biologique.
Trois états
L'eau nous est connue sous trois formes: liquide, solide et gazeuse. Le premier de ces états d'agrégation, comme déjà mentionné, est caractéristique de l'eau dans des conditions normales. À une pression atmosphérique normale et à des températures inférieures à 0 ºC, il se transforme en glace. Si le chauffage de la substance atteint 100 ºС, de la vapeur se forme à partir du liquide.
Il convient de noter que les substances de structure similaire dans des conditions normales sont à l'état gazeux et ont un point d'ébullition bas. La stabilité relative de l'eau s'explique par les liaisons hydrogène entre les molécules. Pour entrer dans un état de vapeur, vous devez les casser. Les liaisons hydrogène sont suffisamment fortes pour qu'il faille beaucoup d'énergie pour les rompre. D'où le point d'ébullition élevé.
Tension superficielle
En raison des liaisons hydrogène, l'eau a une tension superficielle élevée. À cet égard, il est juste derrière le mercure. La tension superficielle se produit à la frontière de deux milieux différents et nécessite la dépense d'une certaine quantitéénergie. Cette propriété se traduit par des effets intéressants. En apesanteur, la goutte prend une forme sphérique, le liquide ayant tendance à rétrécir sa propre surface pour économiser l'énergie. De même, l'eau se comporte parfois sur des matériaux non mouillables. Un exemple est une goutte de rosée sur les feuilles. En raison de la force de la tension superficielle, les marcheurs d'eau et autres insectes peuvent glisser le long de la surface de l'étang.
Isolateur ou conducteur ?
Dans les cours de sécurité de la vie, on apprend souvent aux enfants que l'eau est un bon conducteur d'électricité. Cependant, ce n'est pas tout à fait vrai. En raison des particularités de sa structure, l'eau pure est faiblement dissociée et ne conduit pas de courant. C'est-à-dire qu'il s'agit en fait d'un isolant. Cependant, dans des conditions normales, il est pratiquement impossible de rencontrer une eau aussi pure, car elle dissout de nombreuses substances. Et grâce à de nombreuses impuretés, le liquide devient conducteur. De plus, la capacité à conduire l'électricité peut déterminer la pureté de l'eau.
Réfraction et absorption
Une autre propriété de l'eau, connue de tous depuis l'école, est sa capacité à réfracter les rayons lumineux. Après avoir traversé le liquide, la lumière change quelque peu de direction. Cet effet est associé à la formation d'un arc-en-ciel. De plus, la réfraction de la lumière et notre perception de celle-ci sont à l'origine d'erreurs dans la détermination de la profondeur des masses d'eau: elle semble toujours plus petite qu'elle ne l'est en réalité.
Cependant, la lumière de la partie visible du spectre est réfractée. Et, par exemple, les rayons infrarouges de l'eausont absorbés. C'est pourquoi l'effet de serre se produit. Pour comprendre les possibilités cachées de l'eau dans ce sens, on peut se référer aux caractéristiques de l'atmosphère sur Vénus. Selon une version, l'évaporation de l'eau a conduit à l'effet de serre sur cette planète.
Aquarelle
Tous ceux qui ont vu la mer ou n'importe quel plan d'eau douce et l'ont comparé à un liquide dans un verre ont remarqué une certaine différence. La couleur de l'eau dans un réservoir naturel ou artificiel ne correspond jamais à celle observée dans la tasse. Dans le premier cas, il est bleu, bleu, voire jaune verdâtre, dans le second il est tout simplement absent. Alors, de quelle couleur est vraiment l'eau ?
Il s'avère qu'un liquide pur n'est pas incolore. Il a une légère teinte bleutée. La couleur de l'eau est si pâle que dans de petits volumes, elle semble complètement transparente. Cependant, dans des conditions naturelles, il apparaît dans toute sa splendeur. De plus, de nombreuses impuretés, comme dans le cas de la conduction de l'électricité, modifient les propriétés de l'eau. Tout le monde a rencontré au moins une fois un étang vert ou des flaques d'eau brunâtres.
La couleur de l'eau et de la vie
La couleur du réservoir dépend souvent des micro-organismes qui s'y multiplient activement, des impuretés des roches. La couleur verdâtre de l'eau indique souvent la présence de petites algues. Dans la mer, les zones peintes dans cette teinte regorgent généralement de créatures vivantes. Par conséquent, les pêcheurs font toujours attention à la couleur de l'eau. Les eaux bleues claires sont pauvres en plancton, et donc ceux qui s'en nourrissent.
Parfois, les micro-organismes donnent les nuances les plus bizarres. Les lacs aux eaux couleur chocolat sont connus. L'activité des unicellulairesles algues et les bactéries rendent une étendue d'eau turquoise sur l'île de Flores en Indonésie.
En Suisse, au col du Sanetsch, il y a un lac aux eaux rose vif. Une teinte légèrement plus pâle a un plan d'eau au Sénégal.
Miracle coloré
Un spectacle étonnant apparaît devant les touristes en Amérique, dans le parc national de Yellowstone. Morning Glory Lake se trouve ici. Ses eaux ont la couleur bleue la plus pure. La raison de cette nuance est tout de même une bactérie. Yellowstone est célèbre pour ses nombreux geysers et sources chaudes. Au fond du lac Morning Glory se trouve un étroit évent volcanique. La chaleur qui s'en dégage maintient la température de l'eau, ainsi que le développement des bactéries. Il était une fois, tout le lac était bleu cristal. Cependant, au fil du temps, la bouche du volcan s'est bouchée, ce qui a été facilité par les touristes qui aiment jeter des pièces de monnaie et autres déchets. En conséquence, la température de surface a chuté et d'autres types de bactéries ont commencé à se multiplier ici. Aujourd'hui, la couleur de l'eau change avec la profondeur. Au fond, le lac est encore d'un bleu profond.
Il y a plusieurs milliards d'années, l'eau a contribué à l'émergence de la vie sur Terre. Depuis lors, son importance n'a pas diminué du tout. L'eau est nécessaire à un certain nombre de réactions chimiques se produisant au niveau cellulaire, elle fait partie de tous les tissus et organes. Les océans couvrent environ 71% de la surface de la planète et jouent un rôle énorme dans le maintien de la stabilité d'un système aussi géant que la Terre. Les propriétés physiques et chimiques de l'eau permettent de l'appeler la substance principale de tous les êtres vivants. Les réservoirs, étant l'habitat de micro-organismes multicellulaires, deviennent en outre une source de beauté et d'inspiration, démontrent les énormes capacités créatives de la nature.
