Кто открыл воду как элемент

Всё о воде

Октябрь 2021

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
« Март
1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30	31

История исследования воды

С давнего времени высшие умы человечества задавали себе вопрос: в чём суть воды, какое значение она в человеческой жизни? Первое научное открытие в данной области, которое до нас дошло, называется «Учение о четырёх стихиях».

Оно было написано в четвёртом веке до н. э. древнегреческим философом Аристотелем. В состав четырёх стихий входят земля, огонь, вода и воздух. Причём вода служит источником холода и влаги. В последующее время вода все также приковывала к себе внимание лучших ученых умов своего времени. До восемнадцатого века н. э. это вещество считалось отдельным химическим элементом.

И лишь пока учёный Франции Антуан Лавуазье (известный отечественным школьникам прежде всего тем, что одновременно с нашим выдающимся ученым М.В. Ломоносовым открыл закон сохранения и превращения энергии, о том, кому отдать первенство дискуссии ведутся и по сей день)в 1783 году не повторил эксперименты английского учёного Кавендиша. Опыты заключались в рассоединении воды при помощи электрического тока. Лишь француз смог выявить то, что вода может распадаться на водород и кислород. Поэтому он сделал вывод, что вода является окисью водорода. Данный факт ложится в основу последующих опытов воды.

Но до определения химического состава воды, над её физическими свойствами раздумывали многие великие учёные. Так, Галилео Галилей впервые начал размышлять о том, почему лёд в момент паводков не тонет и плывёт по рекам? Ведь в принципе, твёрдое вещество должно иметь высокую плотность и тяжеловесность, по сравнению с жидким веществом. К тому же, каким образом рыбы могут жить под водой в зимнее время? Они вмерзаются в слои льда? Оказалось, что причиной является способность воды к увеличению плотность только до -3,98 ?С. Ниже этого значения вода теряет свою плотность. По этой причине под слоями льда, которые покрывают в зимнее время водоёмы, вода сохраняет положительную температуру, из-за чего там живут рыбы и другие млекопитающие. Этот фактор знают рыболовы. Закон четырёх градусов доказал и обосновал в 1772 году физик из Франции Делюк.

Всё, что затрагивает термометры, люди, ассоциируют в своём сознании с фамилиями учёных «Кельвин» и «Цельсий». Однако всем интересно будет узнать то, что мысль принять точки плавления и кипения воды в качестве опорных в шкале термометра, сначала посетили немецкого учёного Гюйгенса. Это произошло уже в 1615 г.

Начало девятнадцатого века было ознаменовано изобретением парового транспорта, который помогал приводить в движение первые из железнодорожных составов. Физики из Франции П. Дюлонг и Д. Араго провели изучение взаимосвязи между давлением насыщенного водного пара и температурой воды. Дмитрий Менделеев, популярный создатель периодической таблицы химических элементов, в течение 1891-1897 годов вывел формулу, в которой плотность воды зависит от её температуры. И уже в 1932 г. Учёные из Америки Г. Юрии и Э. Уошберн сделали открытие «тяжёлой воды». Это изотопный вид воды, где лёгкий атом водорода сменяется на тяжёлый «дейтерий». Данная разновидность воды в природе не наблюдается, однако эти научные исследования помогают открыть новые перспективы в промышленности современного мира, в том числе и разработках уникальных нано технологий.

Казалось бы, в наше время учеными открыто уже практически все, и школьникам, осваивающим азы премудрости, некуда больше стремиться. Но это далеко не так, ведь знания человечества подобны шару, и чем больше люди узнают нового, тем больше становится граница соприкосновения их знаний с неизвестным. Вот почему, выполняя домашние задания, например, по учебнику русского языка 5 класса Ладыженской, сегодняшние пятиклассники закладывают фундаментальную базу для того, чтобы вырасти в настоящих исследователей в будущем.

Источник

Как миллиарды лет назад на Земле появилась вода и откуда взялись моря и океаны?

Вода — основа земной жизни. 70% Земли покрыто водой в жидком или замерзшем виде, 62% человеческого тела состоит из воды и 50% тел всех живых существ. Но каждый день, потребляя воду в неимоверных количествах, мы не задумываемся, как нам повезло — получить воду.

Ведь вода на планете — это шанс из миллиона, настоящее чудо Вселенной. Посмотрим, как вода появилась на Земле.

Вода со звезд

Н2O — два атома водорода и один атом кислорода, формула воды. Вода — третья по численности молекула во Вселенной после газообразного водорода (H2) и окиси углерода (CO). Все они рождаются в недрах пылающих звезд, что выпаривают элементы таблицы Менделеева в своих ядерных печках.

А когда звезды взрываются, элементы летят в космос и спариваются в сложные цепочки, рождая новые.Так появилась и вода во Вселенной. В наличии воды в космосе удивительного нет, она повсюду в межпланетном пространстве. Но в замерзшем виде, эта вода разбросана на тысячи световых лет. Откуда же моря и океаны Земли?

В предыдущих главах мы видели, как родилась Земля. Взрыв сверхновой звезды, рождение Солнца и огромные космические строительные куски — планетозимали, столкнулись друг с другом и встали на своих местах планетами Солнечной системы. Среди них была и Земля, но вода не могла появиться на ней в первые миллионы лет детородного пекла.

Кометы

Падая вместе с остальными элементами, вода мгновенно выпаривалась жарой высоких температур юной Земли и улетала в космос без остатка, ведь атмосферы нет и воду планете не задержать. Но шло время, молодая планета прекращала корчиться жаркими родовыми муками и остывала.

Но без атмосферного щита астероиды и кометы продолжали безнаказанно бомбардировать юную Землю ковровыми бомбардировками. Они разлетались на куски, оставляя планете принесенный строительный материал погибших звезд.

Астероиды и кометы содержат застывшую воду и больше всего льда на кометах. Вспомните знаменитые газовые хвосты комет, это испаряется космический лед в лучах Солнца.

Земля остыла, вода упавших комет и астероидов уже не исчезает в пекле. Вода остается на Земле, лед тает, превращаясь в жидкую воду доисторического океана. Это первое чудо Земли — космическая вода попала и задержалась на планете.

Второе чудо

А затем произошло второе земное чудо. Дело в том, что вода так попала на все планеты Солнечной системы при рождении. Что же случилось с водой?

Венера — вторая от Солнца. Ее называют сестрой Земли, так похожа она на нашу планету по строению. Но близость к Солнцу так разогрело Венеру, что океаны молодой планеты просто испарились, а водяной пар был унесен солнечным ветром в космос.

Сегодня Венера — это 472 градуса тепла на поверхности и непроницаемые облака серной кислоты и углекислого газа над ними.

Нептун — последняя планета, самая дальняя от Солнца. Солнце не смогло разогреть его, и Нептун промерз до самого ядра вместе с водой и попавшими на него строительными элементами. Как закоченевшая роза в морозильнике, Нептун теперь никогда не вернется к жизни.

На ледяном гиганте Нептун царит метан, там минус 200 градусов круглый год и со скоростью 600 км/ч носятся аммиачные ураганы.

Чудо Земли в том, что она оказалась на идеальной третьей солнечной орбите. Солнце греет ровно столько, сколько требуется для формирования жидкой воды, пригодной для жизни .

Так на нашей планете два космических чуда породили воду. А может и не чудо вовсе это, а рука Бога?

Источник

1783: Открыт химический состав воды

Воду определённо можно назвать одним из самых легкодоступных химических веществ. Означает ли это, что её свойства стали известны учёным раньше, чем характеристики других, куда более редких соединений? Как ни странно, нет. В течение долгого времени вода вообще считалась простым веществом, поскольку известные на тот момент способы разложения химических соединений не позволяли разложить молекулу H₂O на составляющие. Да и стабильность, присущая воде, подтверждала эту гипотезу.

Состав воды был открыт почти случайно. В 1783 г. британский химик Генри Кавендиш (Henry Cavendish) проводил опыты с так называемым «жизненным воздухом» или кислородом. В процессе эксперимента Кавендиш смешал один объём «жизненного воздуха» с двумя объёмами «горючего воздуха» (водорода). После того, как через смесь был пропущен электрический разряд, содержимое колбы вспыхнуло, а на стенках появились капельки жидкости. Изучив эти капли, Кавендиш обнаружил, что это чистая вода.

Учёный крайне удивился — судя по результатам опыта, вода, гасящая огонь, сама образовывалась… из пламени. А формула проведённой Кавендишем реакции выглядела так:

Сейчас эта реакция известна каждому школьнику, но в XVIII веке открытие Кавендиша стало революционным.

Опытами британского коллеги заинтересовали известного французского химика Антуана Лавуазье (Antoine de Lavoisier). Он воспроизвёл эксперименты Кавендиша, а затем ознакомил членов Французской академии наук с результатами своих трудов. Название доклада Лавуазье для современного читателя звучит немного забавно — выступление называлось «О природе воды и экспериментах, по-видимому, подтверждающих, что это вещество не является, строго говоря, элементом, а может быть разложено и образовано вновь». Однако предосторожности оказались не напрасными. Доклад Лавуазье подвергли жёсткой критике, поскольку он противоречил господствовавшим в то время в научной среде теориям. А вспомнили об этих наработках лишь спустя 2 года, когда воздухоплавателям понадобился газообразный водород в больших количествах — его Лавуазье с коллегами и стали добывать из воды при помощи реакции с обычным железом.

Источник

Кто открыл воду как элемент

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. Медиафайлы на Викискладе

Вода́ (оксид водорода, гидроксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой H₂O: молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях) [7] [8] .

Вода является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).

Исключительно важна роль воды в глобальном кругообороте вещества и энергии [9] , возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле [10] .

Всего на Земле около 1400 млн км³ воды. Вода покрывает 71 % поверхности земного шара (океаны, моря, озёра, реки, льды — 361,13 млн км² [11] [12] ). Бо́льшая часть земной воды (97,54 %) принадлежит Мировому океану — это солёная вода, непригодная для сельского хозяйства и питья. Пресная же вода находится в основном в ледниках (1,81 %) и подземных водах (около 0,63 %), и лишь небольшая часть (0,009 %) в реках и озёрах. Материковые солёные воды составляют 0,007 %, в атмосфере содержится 0,001 % от всей воды нашей планеты [13] [14] .

Источник

Как образовалась вода, или когда пошел процесс

Как образовалась вода … когда на Земле появилась первая капля живительной влаги?

Как образовалась вода

До сих пор ученые не смогли дать точного, подтвержденного неоспоримыми фактами, ответа на этот вопрос, а вода, как известно, занимает 2/3 нашей планеты.

Наиболее вероятными, по мнению ученых, являются две гипотезы рождения гидросферы – гипотеза «холодного» и гипотеза «горячего» начала:

• Гипотеза «холодного» начала предполагает, что вода образовалась на Земле при нагреве холодного пылевого облака.
• Гипотеза «горячего» начала предполагает, что изначально Земля состояла из горячей высокотемпературной субстанции, которая, охлаждаясь, разделилась на две фазы, газообразную и жидкую. Дальнейшее понижение температуры привело к появлению Гидросферы и Атмосферы.

До сих пор идут горячие дискуссии о правильности той или иной теории. В результате исследований ученые получают все новые и новые данные. Изучаются все новые образцы воды, в том числе изучается вода, полученная из космических объектов, изучается вода, добытая в глубинах Земли … Со школьной скамьи нам хорошо известна формула воды состоящая из двух элементов — H₂O, но в реальных природных условиях, наряду с обычными изотопами этих двух элементов, существуют и более «тяжелые их родственники». Это факт уже рассматривался в нашем материале Тяжелая вода — ее свойства, жизнь и энергия будущего. В природной воде на 1 000 000 обычных молекул H₂O приходится 320 молекул, в которых один из атомов водорода заменен на дейтерий, 420 молекул с кислородом О 17 и почти 2 000 молекул состоящих из водорода и кислорода О 18 .

«Холодное» начало

Если предположить, что правильной является гипотеза «холодного» начала, то концентрация изотопа О 18 в водах мирового океана и в таких древнейших породах Земли как гранит и базальт должны быть приблизительно одинаковыми. Но как оказалось это не так, в горных породах изотопа О 18 заметно больше. Интрига стала еще большей, когда выяснилось, что изотопный состав земных вод, так же не соответствует и изотопному составу льда добытого из космических комет, хотя теория бомбардировки Земли ледяными глыбами была и остается весьма популярной. В числе остальных гипотез, можно предположить, что вода образовала в результате нескольких, не очевидных на данный момент времени, процессов.

Интересным является тот факт, что большинство воды в Солнечной системе образовалась раньше самого Солнца. Отметим еще один занимательный факт, изотопный состав воды в лунных породах и в земных аналогах приблизительно одинаков. Можно с высокой степенью вероятности предположить, что Луна и Земля образовались из одного вещества, а поскольку гидросфера образовалась на завершающем этапе «планетообразования», можно предположить, что ее изотопный состав остался неизменным.

Итак вопросы остаются открытыми. Как образовалась вода? Когда пошел процесс?

Источник