6. Osobine vode

7/25/2019 6. Osobine vode

1/54

Osobine vodeOsobine vodeesto predavanjeesto predavanje


2/54

Kljuni termini predavanjaKljuni termini predavanja

Znaaj vode.Znaaj vode. Raspodela vode na Zemlji.Raspodela vode na Zemlji.

ro o c us.ro o c us. Osobine vode.Osobine vode.


3/54

Voda ima vitalnu ulogu u biosferi jer uestvujeVoda ima vitalnu ulogu u biosferi jer uestvujeu izgradnji biolokog materijala.u izgradnji biolokog materijala.

Predstavlja medijum u kome egzistira jedanPredstavlja medijum u kome egzistira jedanzaseban ivi svet.zaseban ivi svet.

Takoe, to je znaajna industrijska sirovina,Takoe, to je znaajna industrijska sirovina,sistem koji omoguava proizvodnju hrane,sistem koji omoguava proizvodnju hrane,medijum za sport, sistem preko koga se vrimedijum za sport, sistem preko koga se vri

transport.transport.


4/54

VodaVoda && ZdravljeZdravlje

2/3 ljudskog tela

90% krvi

Voda

80-90% miia

Gubitak od 20% = smrt

Minimalna potreba 2-5 litara/oveku/danu

Maksimalno 7 do 10 dana bez vode


5/54

Globalna potronja vodeGlobalna potronja vode(1900(1900--2000)2000)

Ukupna potronja

i Poljoprivrednapotronja

Industrijskapotronja

Potronja udomainstvu

Km3/godin


6/54

Ukupna raspodela vodenihUkupna raspodela vodenih

resursa na Zemljiresursa na Zemlji Zemljine povrine ine okeani, mora, jezera i Zemljine povrine ine okeani, mora, jezera ireke.reke.

Ukupno 1360 miliona kmUkupno 1360 miliona km33 vode.vode.


7/54

Hidroloki ciklusHidroloki ciklus

Voda mora i okeana, kopna i atmosfere se pod uticajem Sunca i ZemljineVoda mora i okeana, kopna i atmosfere se pod uticajem Sunca i Zemljinetee nalazi u stalnom kruenju.tee nalazi u stalnom kruenju.


8/54

Opta jednaina svetskogOpta jednaina svetskog

vodnog bilansavodnog bilansaIo + Ik = Po + PkIo + Ik = Po + Pk

gde su Io i Ik godinje koliine vode koje isparavaju sagde su Io i Ik godinje koliine vode koje isparavaju sapovrine Svetskog mora i povrine kopna, a Po i Pkpovrine Svetskog mora i povrine kopna, a Po i Pk

povrini celokupnog kopna.povrini celokupnog kopna.

Zahvaljujui kruenju koliina vode na Zemlji se neZahvaljujui kruenju koliina vode na Zemlji se nesmanjuje, pa je voda praktino neiscrpna. Ovo ini vodusmanjuje, pa je voda praktino neiscrpna. Ovo ini vodudrugaijom od drugih minerala.drugaijom od drugih minerala.


9/54

Io + Ik =Io + Ik = Po + PkPo + Pk

505 000 km3

3 72 000 km3

458 000 km3

119 000 km3

577 000 km3

Razliku od 47 000 km3 vode (IoRazliku od 47 000 km3 vode (Io--Po) odnose vazdunePo) odnose vazdunemase od okeana u unutranjost kontinenta, pa se od tihmase od okeana u unutranjost kontinenta, pa se od tih

padavina stvaraju resursi povrinskih voda.padavina stvaraju resursi povrinskih voda.


10/54

Hemijski sastav vodeHemijski sastav vode

Voda je hemijsko jedinjenje koje se sastoji izVoda je hemijsko jedinjenje koje se sastoji izdva atoma vodonika i jednog atomadva atoma vodonika i jednog atomakiseonika.kiseonika.Po masi voda se sastoji iz 11.19% vodonikaPo masi voda se sastoji iz 11.19% vodonikai 88.81% kiseonika.i 88.81% kiseonika.


11/54

Voda

osobine?

Pogledajmo molekulvode


12/54

Ko ga je o tkr io?Henry CavendishGde je otkr iven?London, EngleskaKada je o tk r i ven?1766Ko mu je dao ime?Antoine LavoisierPoreklo imena?Grke rei "hydro" i "genes" koje

znae voda" i stvor i t i

Vodonik 1p, 0n

1e-

Pr imena:Baloni, raketno gorivo, proizvodnjahlorovodonine kiselineOdakle se dob i ja?rudnici, gasne buotineElekt ronska konf igurac i ja:1s1

Atomsk i bro j:1Atomska teina: 1.00794Standardn o stan je: gas na 25C (najlaki poznati gas)

ovek teak 80 kg sadri

7 ,945 g vodon ika


13/54

Ko ga j e o t k r i o?Joseph Priestley, Carl ScheeleGde je o t k r i ven?Engleska, vedskaKada j e o t k r i ven?1774Ko m u j e dao im e?Antoine LavoisierPr imena :podrava ivotOdak le se dob i j a?Iz tenog vazduha

Kiseonik

e r on s a on gu r ac a : e . s . pAtom sk i b ro j : 8Atom ska t e i na: 15.9994Standa rdn o s tan j e: gas na 25C

ovek teak 80 kg sad r i 48 464.5 g

O28p & 8n

6e-


14/54

Vodonik

Nastanak molekula vode

Vodonik

1 elektron u spoljanjem slojunedostaje 1 za postizanje stabilnosti

Kiseonik

6 elektrona u spoljanjem slojunedostaju dva za postizanje stabilnosti


15/54

Nastanak molekula vode

Vodonik Vodonik

++

Kovalentna veza

Kiseonik

-Ukupno naelektrisanje = 0

ali molekul je polaran


16/54

Vodonina veza

++

Elektrostatika

-

Stvarena je jaka vezakoja dozvoljavanastanak 3D strukture


17/54

Posebne fizikoPosebne fiziko--hemijske osobine vode su odredilehemijske osobine vode su odredileda se ivot, ovakav kakav postoji, razvije nada se ivot, ovakav kakav postoji, razvije na

Zemlji.Zemlji.

Molekul vode je polaran sa negativnim krajem naMolekul vode je polaran sa negativnim krajem na

kiseoniku, i pozitivnim krajem na atomimakiseoniku, i pozitivnim krajem na atomimavodonika.vodonika.


18/54

Vodonina vezaVodonina veza

Vodonina veza ima veliki uticaj na fizike karakteristike vode,kako u tenom tako i u vrstom stanju.


19/54

H2OH2O

Jedinstvene take topljenja i kljuanja

Svakih 1500 m

nadmorske visine

Take mrnjenja i kljuanja vode

su uzete za osnovu Celsius-ove

temperaturne skale.

Take kljuanja

H2SH2S

H2SeH2Se

H2TeH2Te

Molekulska teina

sniava taku kljuanja

za 1oC.

Rastvorene supstance

sniavaju taku

mrnjenja vode.

Taketopljenja


20/54

Jedinstvene take topljenja i kljuanja vode

uslovljavaju njenu stabilnost na Planeti

Postoji kao tenost na povrini Zemlje(bez ovog svojstva ne bi bilo reka, okeana, hidrolokog

ciklusa)

o a e e na pr ro na supstanca o a se na az u sva tragregatna stanja na temperaturama koje normalno postoje

na Zemlji tenost, vrsto stanje (led) i gas (vodena para).

Voda na Zemlji stalno iteraguje, menja se i kree.


21/54

J edinstvene take topljenja i kljuanja:Stabilnost vode na Planeti

The Water Cycle


22/54

Toplotna svojstva vodeToplotna svojstva vode

Toplotni kapacitetToplotni kapacitet predstavlja koliinu toplote koja jepredstavlja koliinu toplote koja jepotrebna da se temperatura date mase supstancepotrebna da se temperatura date mase supstancepodigne zapodigne za 11ooC.C. JedinicaJedinica: cal/: cal/ooC/gC/g

tenosti ili vrstih supstancitenosti ili vrstih supstanci.. HH22O: 1 cal/O: 1 cal/ooC/gC/g AlAlkkohol: 0.535 cal/ohol: 0.535 cal/ooC/gC/g Aceton: 0.506 cal/Aceton: 0.506 cal/ooC/gC/g Sumporna kiselinaSumporna kiselina: 0.411 cal/: 0.411 cal/ooC/gC/g Benzen: 0.389 cal/Benzen: 0.389 cal/ooC/gC/g ivaiva: 0.03346 cal/: 0.03346 cal/ooC/gC/g


23/54

Visok toplotni kapacitetvodePotrebna je velika koliina toplote da doe do porasta

temperatureApsorbuje ili oslobaa vie toplote od drugihsupstanci za svaki stepen promene temperature.

ParaPara

LedLed

TopljenjeTopljenje

VodaVoda

Kl ju anjeKl ju anje

*Koliina toplote koju

apsorbuje supstanca kada setemperatura podigne za

odreeni stepen.


24/54

Veliki toplotni kapacitet omoguava uskladitenjeVeliki toplotni kapacitet omoguava uskladitenjevelike koliine toplote uz minimalnu promenuvelike koliine toplote uz minimalnu promenutemperature.temperature.

Okeani absorbuju toplotu Sunca u leto i oslobaajuOkeani absorbuju toplotu Sunca u leto i oslobaajuje zimi, bez prouzrokovanja drastinihje zimi, bez prouzrokovanja drastinihtemperaturnih promenatemperaturnih promena..

Bez absorbovanja i emitovanja toplote od straneBez absorbovanja i emitovanja toplote od stranevode, dnevne i sezonske temperature na Zemlji bivode, dnevne i sezonske temperature na Zemlji bise drastino menjale, kao to se menjaju nase drastino menjale, kao to se menjaju nabezvodnom Mesecu ili Merkurubezvodnom Mesecu ili Merkuru..

StabilizStabilizujeuje temperaturtemperaturuu toplokrvnihtoplokrvnih organiorganizama.zama.


25/54

P: Zato priobalna podruja imaju blaguP: Zato priobalna podruja imaju blaguklimuklimu??

O: Toplota isparavanja i topljenja vodeO: Toplota isparavanja i topljenja vode Toplota topljenjaToplota topljenja:: koliina toplote potrebne da prevedekoliina toplote potrebne da prevede1g1g vrste supstance u teno stanje na njegovojvrste supstance u teno stanje na njegovojtemperaturi topljenjatemperaturi topljenja..

Toplota isparavanjaToplota isparavanja:: koliina toplote potrebne dakoliina toplote potrebne da

revederevede 11 vrste su stance u asovito stan e navrste su stance u asovito stan e nanjegovoj temperaturi kljuanjanjegovoj temperaturi kljuanja..Zbog vodonine veze toplota topljenja i isparavanja vodeZbog vodonine veze toplota topljenja i isparavanja vode

su vee od bilo koje druge supstancesu vee od bilo koje druge supstance..Preko letaPreko leta,, voda isparava sa povrine okeanavoda isparava sa povrine okeana i pri tomei pri tome

koristi energiju okolne sredinekoristi energiju okolne sredine zato je priobalnozato je priobalno

podruje neto hladnijepodruje neto hladnije..Preko zimePreko zime,, vodena para se kondenzuje i oslobaa energijuvodena para se kondenzuje i oslobaa energijuokolnoj srediniokolnoj sredini temperatura okolnog vazduhatemperatura okolnog vazduhaneznatno rasteneznatno raste..


26/54

Povrinski naponPovrinski napon

Tenja povrine tenosti da

zauzme najmanju moguu

.

Fenomen koji postoji usled

privlanih sila ili kohezionih sila

izmeu molekula tenosti.

Kap na ledniku


27/54

opseg povrinskih napona

90 razliitih tenosti

Visoka vrednost povrinskognapona vode

Voda nastoji da se

sabije u vidu kapljica pre

nego da se rasprostre u

vidu tankog filma.

Povrinski napon (din/cm)

neki insektihodaju po vodi

formiraju se kapi

kie


28/54

Visoka vrednost povrinskog naponaKapilarno dejstvo

pokr e e vodu i nut r i jent ek roz korenov s is t em (bi l jke ne

potpom ae pum panjes rca da se k r v k ree

k roz k ap i la re


29/54

Veoma visok povrinski napon

Kapilarno dejstvo

kretanje vode sa nutrijentimakroz korenov sistem (bi l jke ne b i

potpomae kucanje srca

kretanjem krvi kroz kapilare


30/54

Gustina vodeGustina vode

Kada se voda hladi od 100Kada se voda hladi od 100C do 4C do 4C, dolazi do smanjivanjaC, dolazi do smanjivanjanjene zapremine, voda postaje gua.njene zapremine, voda postaje gua.Voda ima maksimalnu gustinu naVoda ima maksimalnu gustinu na 44ooCC, to predstavlja, to predstavlja

fiziku anomaliju vode.fiziku anomaliju vode. Na temperaturama izmeu 4Na temperaturama izmeu 4C i 0C i 0C dolazi do daljegC dolazi do daljeg

pregrupisavanja molekula vode, kada nastaju takvepregrupisavanja molekula vode, kada nastaju takve

tenoj fazi. Molekuli zauzimaju veu zapreminu, odnosnotenoj fazi. Molekuli zauzimaju veu zapreminu, odnosnoimaju manju gustinu.imaju manju gustinu.

Na 0Na 0C tena voda se pretvara u led, ija gustina na tojC tena voda se pretvara u led, ija gustina na tojtemperaturi iznosi 0.917 g/cm3.temperaturi iznosi 0.917 g/cm3.

Zbog toga led pluta na povrini vode, redukujui gubitakZbog toga led pluta na povrini vode, redukujui gubitak

toplote iz vode ispod ledatoplote iz vode ispod leda.. Ukoliko se voda koja se nalazi u pukotinama stenaUkoliko se voda koja se nalazi u pukotinama stenazamrzne, ona se iri to dovodi do prskanja stenezamrzne, ona se iri to dovodi do prskanja stene,,vanog procesa regolitizacije stena i nastanka zemljitavanog procesa regolitizacije stena i nastanka zemljita..


31/54

Anom alna gust ina

vodeLed p l iva

leto

, , .

Bez ove osobine, ivot

u rekama, jezerima bibio ugroen.


32/54

Anom alna gust inaAnom alna gust ina

vodevodeLed p l ivaLed p l iva

Voda se ledi

od povrine ka dnu

zima

Voda se ledi

od dna ka povrini

a voda ne pokazuje anomalnu gustinu (kao sve druge tenostiled ne bi plutao & ne bi bilo ivota u rekama i jezerima.


33/54

Anomalna gustina

vode: Led pluta

Marc Deneyer http://users.skynet.be/deneyer/index.html

Lednici - Grenland


34/54

Termalna stratifikacija jezeraTermalna stratifikacija jezera

zima prolee

leto jesen


35/54

Univerzalni rastvara

Voda rastvara vie supstanci od

bilo ko e dru e tenosti

Rastvara je supstanca kojarastvara drugu supstancu i

gradi rastvor.

halit

Halit je mineral poznat pod nazivom

kuhinjska so hemijske formule NaCl.


36/54

Univerzalni rastvaraUniverzalni rastvara::

Transport hemikalija i nutrijenataTransport hemikalija i nutrijenata Pokree kontaminante u podzemnimPokree kontaminante u podzemnim

vodama, rekama, sedimentima itd.vodama, rekama, sedimentima itd.

rastvara mineralerastvara minerale obezbeu eobezbeu e

nutrijentenutrijente((ivot ne bi postojao bez ovog procesa iivot ne bi postojao bez ovog procesa iosobineosobine))

moves wastes through animalsmoves wastes through animals.. alters biochemistry of solutesalters biochemistry of solutes..


37/54

Providnost vodeProvidnost vode

Voda je transparentna za vidljivu i UV svetlost.Doputa da potrebna svetlost za fotosintezu dosegne do

velikih dubina.Meri se pomou Sekijevog kotura bele ploe prenika 30

cm, koja se uranja u vodu. Dubina na kojoj se Sekijevkotur ne vidi, predstavlja providnost vode.

Uobiajene vrednosti providnosti vode su:- ista destilovana voda oko 80 m- Okeanska puina oko 50 m

- Jezera oko 40 m- Reke oko 10 cm.


38/54

Visoka

transparentnostuveava eufotinuzonu

http://magicsea.co

m

Svetlost moe da

prodre duboko uvodu

(i vo t u okean ima, mor ima,jeze r ima, evo luc ija na Zem lji b il i

b i po tpuno drugai j i bez ove

osob ine)


39/54

Boja vodeBoja vode

ista voda je u tankom sloju bezbojna, a uista voda je u tankom sloju bezbojna, a udubljem sloju modra.dubljem sloju modra.

Bo a o moe biti razliita zbo risutnihBo a o moe biti razliita zbo risutnih

primesa.primesa.


40/54

Miris i ukus vodeMiris i ukus vodeMiris i ukus prirodne vode potiu od rastvorenih soli,Miris i ukus prirodne vode potiu od rastvorenih soli,

gasova i organskih jedinjenja nastalih procesom ivotnegasova i organskih jedinjenja nastalih procesom ivotneaktivnosti vodenih organizama.aktivnosti vodenih organizama.Prirodni mirisi (mirisi trulei, plesni) nastaju prilikomPrirodni mirisi (mirisi trulei, plesni) nastaju prilikom

razlaganja organskih materija ili usled ivotne aktivnostirazlaganja organskih materija ili usled ivotne aktivnostivodenih organizama.vodenih organizama.

Vetaki mirisi (miris fenola, itd.) javljaju se prilikomVetaki mirisi (miris fenola, itd.) javljaju se prilikom

an ropogenog zaga en a vo e.an ropogenog zaga en a vo e.Ukus vode zavisi od vrste i koncentracije rastvorenih soli:Ukus vode zavisi od vrste i koncentracije rastvorenih soli:

NaClNaCl 500 mg/dm500 mg/dm33 slan ukusslan ukusMgClMgCl22 400 mg/dm400 mg/dm33 gorak ukusgorak ukus

KClKCl 700 mg/dm700 mg/dm33 gorak ukusgorak ukusFeSOFeSO44 5 mg/dm5 mg/dm33 gvoevit ukusgvoevit ukusMnClMnCl22 4 mg/dm4 mg/dm33 ukus na blatoukus na blato


41/54

Elektrina svojstva vodeElektrina svojstva vode

Elektroprovodljivost vode zavisi odElektroprovodljivost vode zavisi odkoncentracije rastvorenih soli ikoncentracije rastvorenih soli itemperature vode.temperature vode.

Elektroprovodljivost je vea ukoliko jeElektroprovodljivost je vea ukoliko jevea koncentracija soli (salinitet) ivea koncentracija soli (salinitet) itemperatura vode.temperatura vode.


42/54

Vane osobine vodeVane osobine vodeOsobina Efekti i znaaj

Odlian rastvara Transportuje nutrijente i proizvodemetabolizma

Maksimalna gustina na 4oC Led pliva po povrini vode

Najvia vrednost toploteisparavanja od bilo koje

Odreuje prenos toplote i vode izmeuatmosfere i vodenog basena

Najvia vrednost toplotetopljenja od bilo koje drugetenosti (izuzev amonijaka)

Temperatura je stabilizovana na takimrnjenja vode

Najvii toplotni kapacitet odsvih tenosti (izuzev

amonijaka)

Stabilizuje temperaturu organizmima igeografskim regionima

Transparentna za vidljivu iUV svetlost

Doputa da potrebna svetlost za fotosintezudosegne do velikih dubina


43/54

Voda se u prirodi ne nalazi u potpuno istom stanju.Voda se u prirodi ne nalazi u potpuno istom stanju.

Sadri: rastvorene gasove, mineralne supstance,Sadri: rastvorene gasove, mineralne supstance,mikroorganizme.mikroorganizme.

Koliina rastvorenih supstanci zavisi od porekla vode.Koliina rastvorenih supstanci zavisi od porekla vode.

Atmosferska voda je relativno najistija (zbog malogAtmosferska voda je relativno najistija (zbog malog

Povrinska voda je bogatija mineralnim supstancamaPovrinska voda je bogatija mineralnim supstancama

Podzemne vode su esto vrlo kvalitetan izvor vode (lienePodzemne vode su esto vrlo kvalitetan izvor vode (lieneorganskog mirisa, konstantnog sastava i u dovoljnimorganskog mirisa, konstantnog sastava i u dovoljnimkoliinama).koliinama).


44/54

Pitanja za utvrivanjePitanja za utvrivanje

esto redavan aesto redavan a


45/54

Prvo pitanjePrvo pitanje

Najvie slatke vode se nalazi u formiNajvie slatke vode se nalazi u formipolarnog leda i lednika.polarnog leda i lednika.

TanoTano NetanoNetano


46/54

Drugo pitanjeDrugo pitanje

Ukupna godinja koliina padavina naUkupna godinja koliina padavina naakvatoriji Svetskog mora je vea odakvatoriji Svetskog mora je vea odukupne koliine padavina na povriniukupne koliine padavina na povrini

celokupnog kopna.celokupnog kopna...



47/54

Tree pitanjeTree pitanje

Molekul vode je naelektrisan, pa je zbogMolekul vode je naelektrisan, pa je zbogtoga polaran.toga polaran.



48/54

etvrto pitanjeetvrto pitanje

Molekul vode je polaran sa pozitivnimMolekul vode je polaran sa pozitivnimkrajem na kiseoniku, i negativnim krajemkrajem na kiseoniku, i negativnim krajemna atomima vodonika.na atomima vodonika.



49/54

Peto pitanjePeto pitanje

Bez vodonine veze, voda bi bila gas naBez vodonine veze, voda bi bila gas natemperaturi na Zemlji.temperaturi na Zemlji.



50/54

esto pitanjeesto pitanje

Toplotni kapacitetToplotni kapacitet predstavlja koliinupredstavlja koliinutoplote koja je potrebna da setoplote koja je potrebna da setemperatura date mase supstance podignetemperatura date mase supstance podigne

zaza 11ooCC..



51/54

Sedmo pitanjeSedmo pitanje

Priobalna podruja imaju neto hladnijuPriobalna podruja imaju neto hladnijuklimu leti usled prisustva vode koja kadaklimu leti usled prisustva vode koja kadaisparavaisparava sa povrine emituje energiju usa povrine emituje energiju u

okolnu sredinu.okolnu sredinu.



52/54

Osmo pitanjeOsmo pitanje

Kapilarno svojstvo vode jeKapilarno svojstvo vode jeprouzrokovano gustinom vode.prouzrokovano gustinom vode.



53/54

Deveto pitanjeDeveto pitanje

Morska voda ima manju elektroprovodljivostMorska voda ima manju elektroprovodljivostod slatke vode.od slatke vode.



54/54

Deseto pitanjeDeseto pitanje

Voda je transparentna za UV i vidljivu svetlost, tako dadoputa da potrebna svetlost za fotosintezu dosegne do

.


Documents

6. Osobine vode