Apă | acoperă peste 70% din suprafața Pământului

Chimia fizică a apei

Apa este un fluid. Apa este singura substanță chimică de pe Pământ care există în mod natural în trei stări. Există peste 40 de anomalii (lucruri ciudate) despre apă. Spre deosebire de majoritatea celorlalte lichide, cum ar fi alcoolul sau uleiul, atunci când apa îngheață, se dilată cu aproximativ 9%. Această expansiune poate provoca ruperea țevilor dacă apa din interiorul lor îngheață.

Apa este o moleculă formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Formula sa chimică este H₂ O. Ca și alte lichide, apa are o tensiune superficială, astfel încât puțină apă poate forma picături pe o suprafață, în loc să se răspândească întotdeauna pentru a uda suprafața.

Lucrurile care au legătură cu apa pot avea "hydro" sau "aqua" în numele lor, cum ar fi hidroenergia sau acvariu, de la numele grecesc și latin al apei. De asemenea, apa este numită "solvent universal", deoarece dizolvă mulți alți compuși.

În cantități mici, apa pare să nu aibă nicio culoare, dar în cantități mari (cum ar fi mările sau lacurile), are o culoare albastră foarte deschisă.

 

Utilizări ale apei

Plantele și animalele (inclusiv oamenii) sunt în mare parte apă în interior și trebuie să bea apă pentru a trăi. Aceasta oferă un mediu pentru ca reacțiile chimice să aibă loc și este partea principală a sângelui. Menține aceeași temperatură a corpului prin transpirația de pe piele. Apa ajută sângele să transporte substanțele nutritive din stomac către toate părțile corpului pentru a menține corpul în viață. De asemenea, apa ajută sângele să transporte oxigenul de la plămâni la corp. Saliva, care ajută animalele și oamenii să digere alimentele, este în mare parte apă. Apa ajută la producerea urinei. Urina ajută la eliminarea substanțelor chimice nocive din organism. Corpul uman are între 60% și 70% apă, dar această valoare diferă în funcție de vârstă; de exemplu, un făt are 95% apă în interior.

Apa este componenta principală a unor băuturi precum laptele, sucul și vinul. Fiecare tip de băutură are și alte elemente care îi adaugă aromă sau nutrienți, cum ar fi zahărul, fructele și, uneori, alcoolul. Apa pe care o persoană o poate bea se numește "apă potabilă" (sau "apă de băut"). Apa din oceane este apă sărată, dar lacurile și râurile au, de obicei, apă nesărată. Doar aproximativ 3% din toată apa de pe Pământ este apă dulce. Restul este apă sărată.

Multe locuri, inclusiv orașele și deșerturile, nu au atât de multă apă pe cât își doresc oamenii. Aceștia construiesc apeducte pentru a aduce apa acolo.

Deși oamenii pot supraviețui câteva luni fără hrană, pot supraviețui doar o zi sau două fără apă. Câteva animale din deșert pot obține suficientă apă din hrană, dar celelalte trebuie să bea. Apa nu are miros, gust sau culoare.

Apa este folosită și în scopuri recreative, a se vedea lista sporturilor nautice.

Apa este utilizată atât ca agent de răcire, cât și ca moderator de neutroni în majoritatea reactoarelor nucleare. Aceasta poate fi apă obișnuită (numită apă ușoară în industria nucleară) sau apă grea.

De asemenea, apa este folosită pentru a spăla o mulțime de obiecte. Bunurile, serviciile și oamenii sunt transportate în alte țări cu ajutorul unor ambarcațiuni pe corpuri de apă.

Apa este utilizată în reacțiile chimice ca solvent sau reactant. De asemenea, apa este utilizată în lupta împotriva incendiilor. De asemenea, apa este utilizată pentru gătit.

 
Picătură de apă care cade de la un robinet.  

Parodie de monoxid de dihidrogen

Parodia monoxidului de dihidrogen constă în a numi apa cu numele chimic necunoscut de "monoxid de dihidrogen" (DHMO) și în a enumera în mod alarmant unele dintre efectele sale nocive. Printre exemple se numără faptul că se vorbește despre cum "provoacă arsuri, sufocare și coroziune", când de fapt se vorbește doar despre apă fierbinte, înec și rugină. Uneori, parodia cere ca acesta să fie interzis și/sau etichetat ca fiind periculos.

Gluma funcționează pentru că profită de neînțelegerea oamenilor. Numind apa cu un nume necunoscut și făcând-o să sune ca o substanță chimică dăunătoare, oamenii pot crede că este periculoasă.

"Monoxidul de dihidrogen" este o denumire chimică alternativă pentru apă, dar nimeni nu o folosește. Cuvântul "dihidrogen" înseamnă doi hidrogeni, iar "monoxid" înseamnă un singur oxigen. Formula chimică a apei are doi hidrogeni și un oxigen.

Parodia a căpătat cea mai mare popularitate în anii 1990, când un tânăr de 14 ani pe nume Nathan Zohner a colectat petiții anti-DHMO pentru un proiect științific despre credulitate. Zohner a păcălit o mulțime de oameni, ceea ce a făcut ca proiectul său să fie folosit în lecții despre gândirea critică și metoda științifică.

Site-ul DHMO.org este un site de glume care enumeră efectele nocive ale apei (DHMO), răspunde la întrebări și solicită, printre altele, interzicerea acesteia.

 

Originea apei de pe Pământ

Ciudățenia apei

Un scurt reportaj BBC explică faptul că fiecare moleculă de pe Pământ există de miliarde de ani și că toate provin din altă parte. Apa este extraterestră pentru că a ajuns pe asteroizi și comete. Este a doua cea mai comună moleculă din univers. De ce nu este un gaz? Este formată din două elemente foarte ușoare. Gheața care plutește pe apă este, de asemenea, o ciudățenie. De asemenea, apa caldă îngheață mai repede decât cea rece și nimeni nu știe de ce se întâmplă acest lucru. Moleculele de apă se pot deplasa în sus împotriva forței de gravitație (asta datorită aderenței de suprafață).

Apa în univers

O mare parte din apa din univers este produsă ca un produs secundar al formării stelelor. La 22 iulie 2011, un raport a descris descoperirea unui nor gigantic de vapori de apă care conține "de 140 de trilioane de ori mai multă apă decât toate oceanele Pământului la un loc" în jurul unui quasar situat la 12 miliarde de ani lumină de Pământ. Potrivit cercetătorilor, "descoperirea arată că apa a fost prezentă în univers aproape pe toată durata existenței sale".

Apa a fost detectată în norii interstelari din galaxia noastră, Calea Lactee. Probabil că apa există în abundență și în alte galaxii. Componentele sale, hidrogenul și oxigenul, sunt printre cele mai abundente elemente din univers. Este probabil ca majoritatea celorlalte sisteme planetare să aibă ingrediente similare.

Originea apei pe Pământ: Posibilități

Nu știm exact cum a ajuns Pământul să aibă atât de multă apă. Aceasta se găsește peste tot în Univers, dar este neobișnuit ca un loc să aibă atât de multă apă. Raționând din primele principii, fiecare element, cu excepția hidrogenului, s-a format în stele. Prin urmare, oxigenul s-a format inițial în stele. Formarea apei nu este o problemă: este exotermă, deci formarea moleculei din atomii săi nu necesită energie exterioară. Dar să explicăm de ce Pământul are atât de multă apă în comparație cu, de exemplu, Marte, nu este ușor. Este o problemă nerezolvată în geologia planetară.

Pentru o vreme, oamenii au crezut că apa de pe Pământ nu provine din regiunea planetei din discul protoplanetar. În schimb, se credea că apa și alte substanțe volatile trebuie să fi fost aduse pe Pământ din sistemul solar exterior mai târziu în istoria sa. Dar hidrogenul din interiorul Pământului a jucat un anumit rol în formarea oceanului. Cele două idei ar putea fi parțial corecte fiecare. Apa a fost adusă pe Pământ prin impactul cu planetoizii înghețați (asteroizi) de la marginile exterioare ale centurii de asteroizi. Nu se știe cât de multă nu se știe.

Vapori de apă

Vaporii de apă sunt forma gazoasă a apei și se găsesc în:

• Atmosfera Soarelui: Are cantități mici de apă.
• Atmosfera lui Mercur: Este compusă din 3,4% apă. Mercur are cantități mari de apă în exosfera sa.
• Atmosfera lui Venus: Este compusă din 0,002% apă.
• Atmosfera Pământului: Este compusă din 0,4% de apă în toată atmosfera. La suprafața Pământului există, de obicei, în jur de 1-4% de apă. Vaporii de apă se găsesc, de asemenea, în atmosfera extrem de subțire a Lunii, în cantități mici.
• Atmosfera de pe Marte: Este compusă din 0,03% apă.
• Atmosfera lui Ceres.
• Atmosfera lui Jupiter: Este compusă din 0,0004% gheață. Există, de asemenea, apă în luna sa Europa.
• Atmosfera lui Saturn: Are apă sub formă de gheață. Enceladus este compusă în proporție de 91% din gheață, iar gheață se găsește și în exosfera lui Dione.
• Atmosfera lui Uranus: Gheața se găsește în cantități mici.
• Atmosfera lui Neptun: Gheața se găsește, de asemenea, în adâncul atmosferei lui Neptun.
• Atmosfera planetelor extrasolare, cum ar fi HD 189733 b și HD 209458 b, Tau Boötis b, HAT-P-11b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b și WASP-19b.
• Atmosfere stelare: Vaporii de apă se găsesc în stelele gigantice fierbinți, cum ar fi Betelgeuse, Mu Cephei, Antares și Arcturus.

Apă lichidă

Pe Pământ se găsește apă lichidă. Ea acoperă aproximativ 71% din suprafața Pământului. Apa lichidă se găsește uneori în cantități mici pe Marte. Oamenii de știință cred că apa lichidă se află pe lunile Enceladus, Titan, Europa și Ganymede.

Apă înghețată

Forma înghețată a apei (gheață) se găsește în:

• Marte: La polii nord și sud ai planetei Marte se găsește gheață de apă.
• Pământul și Luna: Se găsește în principal sub formă de straturi de gheață pe Pământ și în cratere și roci vulcanice pe Lună.
• Ceres
• Lunile lui Jupiter: Se găsește pe Europa, Ganymede și Callisto.
• Saturn: Se găsește în inelele planetare ale lui Saturn. Se găsește, de asemenea, pe Titan și Enceladus.
• Pluto și Charon
• Comete și alte obiecte din centura Kuiper și norul Oort.

 
Calota polară sudică de gheață de pe Marte în timpul verii marțiene din anul 2000  


Receptorul ALMA în banda 5 este un instrument special conceput pentru a detecta apa din univers.  

Pagini conexe