水

水は無機、透明、無味、無臭、ほぼ無色の化学物質であり、地球の水圏とすべての既知の生物の流体の主な構成要素です。それは食物、エネルギー、有機微量栄養素を提供しないにもかかわらず、すべての既知の形態の生命にとって不可欠です。その化学式H2Oは、その分子のそれぞれが共有結合でつながった1つの酸素原子と2つの水素原子を含むことを示しています。水素原子は酸素原子に104.45°の角度で結合している。「水」は、温度と圧力の標準条件におけるH2Oの液体状態の名前です。
水の自然状態は数多く存在します。それは雨の形で沈殿を形成し、霧の形でエアロゾルを形成する。雲は水と氷の浮遊した液滴からなり、その固体状態です。細かく分割すると、結晶氷が雪の形で沈殿することがあります。水の気体状態は蒸気または水蒸気です。
水は地球表面の約70.9%を覆い、そのほとんどは海と海です。水のごく一部は地下水として、南極大陸とグリーンランドの氷河と氷冠で、空気中では蒸気、雲、降水量として発生します。水は蒸発、蒸散、凝縮、降水、流出の水循環を絶えず進み、通常は海に到達します。
水は世界経済において重要な役割を果たしています。人間が使う淡水の約7割は農業に使われています。塩と淡水域での漁業は、世界の多くの地域にとって主要な食料源であり、世界のタンパク質の6.5%を供給しています。商品の長距離貿易の多くは、海、川、湖、運河を通ってボートで運ばれます。大量の水、氷、蒸気は、産業や家庭で冷却と暖房に使用されています。水は、ミネラルと有機の両方の多種多様な物質のための優れた溶媒です。そのため、工業プロセス、調理、洗浄に広く使用されています。水、氷、雪はまた、水泳、プレジャーボート、ボートレース、サーフィン、スポーツフィッシング、ダイビング、アイススケート、スキーなど、多くのスポーツやその他の形式のエンターテイメントの中心です。
語源
水という言葉は、古英語のwæter、原始ゲルマン語のwatar、原始インドヨーロッパ語のwod-or、根のwed-の接尾辞付き形から来ています。また、インド・ヨーロッパ語族のルーツを通じて、ギリシャ語ύδωρ、ロシア語の вода́、アイルランドの uisce、アルバニア語の ujë と同族関係にあります。
歴史
プロパティ
水は極性無機化合物で、室温では無味無臭の液体であり、ほぼ無色で青のヒントがあります。この最も単純な水素カルコゲナイドは、はるかに研究されている化合物であり、多くの物質を溶解する能力のために「普遍的な溶媒」として記述されています。これはそれを「生命の溶媒」にすることを可能にします:確かに、自然界に見られる水はほとんど常に様々な溶解物質を含み、そして化学的に純粋な水を得るためには特別なステップが必要です。水は、通常の地上の状態で固体、液体、気体として存在する唯一の一般的な物質です。
列国
オキシダンと並んで、水は化合物の2つの正式名称の1つであり、液相化でもあります。水の物質の他の2つの一般的な状態は、固相、氷、および気相、水蒸気または蒸気である。熱の添加または除去は相転移を引き起こす可能性があります:凍結、溶融、気化、凝縮、昇華および堆積。
密度
水は、凍結するにつれて密度が低くなるという点で、ほとんどの液体とは異なります。1気圧圧力では、atの最大密度に達する。氷の密度は9%の膨張である。この膨張は、巨大な圧力をかけ、パイプを破裂させ、岩石をひび割れさせる可能性があります。
湖や海では、4°Cの水が底に沈み、表面に氷が形成され、液体の水の上に浮かびます。この氷は下の水を断熱し、固体の凍結を防ぎます。この保護がなければ、ほとんどの水生生物は冬の間に滅びるでしょう。
磁気
水は反磁性体です。相互作用は弱いですが、超伝導磁石では顕著な相互作用を達成することができます。凍結乾燥の過程で、食品は凍結され、その表面の氷が昇華するように低圧で保存される。
融点および沸点は圧力に依存する。圧力による融解温度の変化率の良好な近似は、クラウジウス-クラペイロン関係によって与えられる:

ここで、ext v_は溶融のモル潜熱です。ほとんどの物質では、融解が起こると体積が増加するため、溶融温度は圧力とともに上昇する。しかし、氷は水よりも密度が低いため、融解温度は低下します。氷河では、圧力融解は十分に厚い量の氷の下で起こり、その結果、氷河下の湖ができあがります。
クラウジウス・クラペイロン関係は沸点にも当てはまるが、液体/気体転移では気相は液相よりもはるかに密度が低いため、沸点は圧力とともに増加する。水は高温で液体状態のままになることがあります