FENOMENE+FIZICE+-+SILAGHI+ALISANDRU

Fenomenul fizic este transformarea de stare si forma a corpurilor, fără schimbarea compoziţiei substanţelor din care provin. Substanţele se află în diferite stări fizice (solidă, lichidă, gazoasă), numite stări de agregare. Fenomenele fizice pot fi mecanice, termice, magnetice si optice. Trecerea unei substanţe din stare solidă în stare lichidă se numeşte topire. Fenomenul invers se numeşte solidificare. Substanţele solide sunt alcătuite din particule strâns unite între ele. Unele corpuri solide se topesc prin încălzire, trecând în stare lichidă; spaţiile dintre particulele componente se măresc, iar forţele de atracţie dintre particule devin mai mici. Un corp în stare lichidă se vaporizează prin încălzire, trecând în stare gazoasă. Între particule acţionează forţe de atracţie foarte mici. Se numeste fenomen fizic trecerea unui corp dintr-o stare fizica intr-o alta stare fizica datorita unei interactiuni.

In tinpul unui fenomen fizic, marimea fizica cel caracterizeaza se modifica.

Se numeste sistem de referinta un ansamblu format din:

1. Corp de referinta(reper)este corpul fate de care studiem daca obiectul se afla in miscare sau in repaus.

2. Instrumentul de masura pentru lungimemasoara pozitia pe care o are corpul fata de reper

3. Instrumentul de masura pentru timpmasoara momentul la care obiectul se afla la o anumita pozitie fata de reper.

Un corp se afla in miscare daca isi schimba pozitia permanent, pozitia fata de un S.R. ales.

Un corp se afla in repaus daca nu isi schimba pozitia fate de un S.R. ales.

Un corp se poate afla in acelasi moment fata de un S.R. in miscare si repaus fata de un alt S.R.  Miscarea si repausul sunt relative.

Reprezentarea corpului printr-un punct caruia ii neglijam forma, dimensiunile si masa se numeste punct material.

Elementele miscarii:

Traiectoria este linia descrisa de un mobil in miscarea sa fata de un S.R. ales.Ea poate fi:

1. Rectilinelinie dreapta 2. Curbilinielinie curba

Deplasarea.Durata

Deplasarea este marimea fizica numeric egala cu diferenta dintre 2 distante masurate fata de acelasi S.R.

Durata este marimea fizica numeric egala cu diferenta dintre 2 momente masurate fata de acelasi S.R.

Viteza

Este marimea fizica numeric egala cu raportul dintre deplasare si durata masurate fata de un S.R. ales

Miscarea rectilinie si uniforma este miscarea unui mobil pe o traiectorie rectilinie cu o viteza constanta.In timpul miscarii viteza momentana coincide cu viteza medie.

Graficul miscarii rectilinie uniforma.

Pentru a reprezenta grafic miscarea unui mobil avem nevoie de un sistem de axe perpendiculare cu originea comuna O.

Pe axa orizontala numita abcisa reprezentam timpi.

Pe axa verticala numita ordonata reprezentam D (coordonate de pozitie) Pozitia unui mobil la un moment va fi reprezentat pe grafic printr-un punct de 2 coordonate(coordonata timpului si cea a D).Obtinut prin intersectia paralelelor la cele 2 axe duse din coordonatele respective.

Miscarea rectilinie uniforma Miscarea rectilinie uniforma este miscarea a carei traiectorie este o linie dreapta si de-a lungul careia vectorul viteza ramane constant. Legea miscarii este: x'=x+v(t'-t) Cazuri particulare: to=0 => X=Xo+Vt => spatiul este functie liniara de timp. to=0 si Xo=0 => X=Vt => coordonata este direct proportionala cu timpul. Conditia de intalnire 1. Metoda coordonatei: X1=X2 2. Metoda distantelor Se bazeaza pe relatia de legatura dintre distantele parcurse de mobile.

ANOMALIILE APEI

Atat de obisnuita, de cotidiana si de familiara, apa este totusi un lichid uluitor: are o serie de anomalii. Pentru apa parca n-ar exista legi; este "ceva altfel" in lumea substantelor. In natura si in experiente ea nu se comporta la fel ca alte substante. Dar, datorita capriciilor ei, viata a putut sa se dezvolte si sa existe in apa. Prima anomalie: daca tinem seama de structura ei chimica si de categoria de substante din care face parte, apa ar trebui sa se topeasca si sa fiarba la temperaturi mai scazute, care nu exista pe Pamant. N-ar exista deci pe Pamant nici apa lichida, nici solida, ci doar sub forma de vapori. A doua anomalie: caldura specifica ridicata. La apa, aceasta este de zece ori mai mare decat la fier. Apa se incalzeste de cinci ori mai incet decat nisipul, dar si procesul de racire este lent. Datorita capacitatii exceptionale a apei de a absorbi caldura, vietatile marine nu sunt niciodata amenintate nici de o puternica supraincalzire, nici de o racire excesiva. A treia si a patra anomalie sunt strans legate de prima: apa are caldura latenta de vaporizare si caldura latenta de topire foarte mari. Pentru a evapora apa dintr-un ceainic va fi nevoie de 5,5 ori mai multa caldura dacat pentru a o fierbe. Daca nu ar exista aceasta proprietate, multe lacuri si rauri ar seca repede pana la fund si viata din ele ar pieri. A cincea anomalie: inghetand, apa se dilata cu 9% fata de volumul initial. De aceea gheata este mai usoara decat apa si se ridica la suprafata; rar un bazin de apa ingheata pana la fund. Gheata care-l acopera este un bun izolator termic, caci conductibilitatea termica a ghetii, ca si a apei este foarte mica. Sub un asemenea "cojoc" chiar si iarna in Antarctica animalele marine nu sufera prea mult de frig. A sasea anomalie este cea mai ciudata: Cand sunt incalzite, toate substantele se dilata, iar la racire se contracta. Este un adevar recunoscut. Si apa se contracta datorita frigului. Dar... in acest "dar" se afla totul. Se contracta mereu cand scade temperatura, dar la +4˚C se atinge limita. De acum inainte apa incepe sa se dilate din nou, cu toate ca temperatura scade. De aceea apa are densitatea cea mai mare la +4˚C. Ca urmare, iarna, racindu-se pana la +4˚C, ea coboara la fund si aici se pastreaza in decursul intregului sezon rece (in bazinele cu apa dulce, caci sarurile marine complica tabloul circulatiei apei). Aceasta anomalie salveaza viata tuturor vietuitoarelor care ierneaza in rauri, lacuri si helestee. A saptea anomalie: dintre toate lichidele, in afara de mercur, apa are cea mai mare tensiune superficiala. De aceea picatura de apa tinde sa se faca ghem. Picatura de apa este strnsa ca intr-un ambalaj in pelicula sa superficiala. Asadar, suprafata apei este intotdeauna acoperita cu o pelicula foarte subtire alcatuita din molecule. Pentru a o rupe este necesara aplicarea de forta si inca una destul de mare. Pe aceasta pelicula alearga insectele de apa, se agata larvele de tantari si se tarasc melcii cu cochiliile lor masive. Fizicienii au calculat ce haltera ar trebui atarnata de o coloana de apa de 3cm pentru a o rupe. Ar trebui o haltera uriasa - de peste o suta de tone! Aceasta numai in cazul cand apa ar fi perfect pura. In natura nu exista, insa, o astfel de apa. Substantele straine rup verigile din lantul solid al moleculelor de apa, iar fortele de coeziune dintre ele se micsoreaza mult. Tot fortele de coeziune ridica apa in sus in tuburile capilare si fisuri fine. Pe acest principiu se bazeaza hranirea plantelor si circulatia sangelui prin capilarele noastre. A opta anomalie si ultima se refera la faptul ca apa este cel mai bun solvent din lume. Ea dizolva foarte multe substante, ramanand inerta, fara sa se modifice sub actiunea substantelor pe care le dizolva. Datorita acestei proprietati apa a putut deveni purtatoarea vietii. Toate solutiile din organismele vii sunt preparate pe baza de apa. Ele se modifica prea putin in solutie, iar insusi solventul - apa - poate fi utilizat in repetate randuri.


 * "Apei - a spus marele Leonardo - i-a fost data puterea magica de a deveni seva vietii pe Pamant".

Fenomenul fizic-apa

I. Fig.1: Peisaj de "argint"

Apa este considerata cea care a favorizat miracolele si pe cel mai minunat din toate: viata! Apa este un mediu in care traiesc organismele acvatice si care mijloceste incorporarea in plante a sarurilor minerale. Totodata, apa este si materia primara pe care o folosesc toate vietuitoarele in sinteza substantelor organice care le asigura nutritia si cresterea. Numai unele organisme inferioare si superioare (semintele) pot trai intr-un mediu aparent uscat, putandu-si relua functiile in prezensa apei si a unei temperaturi propice. La majoritatea celulelor ocupa in jur de 60% din masa celulara. Ea este principalul solvent si mediul de dispersie al diferitelor substante. Apa ajuta la transportul substantelor in celula si la numeroase reactii chimice. Continutul in apa al diferitelor celule variaza mult. Apa este prezenta in corpul uman in procent de 60% deoarece majoritatea tesuturilor contin apa (94% din plasma sangelui, 80% din tesutul muscular, 60% din celulele rosii ale sangelui, peste jumatate din alte tesuturi), iar consumul zilnic al unui om este de 2,5 l (alimente si lichide).

II. Apa a fost initial considerata un element asemeni celor din Sistemul Periodic, insa descoperirea fizicianului englez H. Cavendish in 1781 evidentia ca apa ia nastere cu ajutorul scanteii electrice, printr-o explozie a unui amestec de hidrogen si oxigen. In 1783, Lavoisier a repetat experienta lui Cavendish, realizand pentru prima oarã sinteza cantitativã a apei si anume 16 grame oxigen se combinã cu 2 grame de hidrogen pentru a da 18 grame de apã. Humboldt si Gay-Lussac au aratat in 1805 cã apa este formatã din douã volume de hidrogen si un volum de oxigen. Insa formula pe care o cunoastem astazi H2O (2 atomi de hidrogen sunt legati de un atom de oxigen) a fost stabilita de italianul Stanislau Cannizzarro. Fig.2: Molecula de apa Mareste imaginea!

In stare lichida fiecare molecula de apa este asociata cu alte doua molecule de apa prin legaturi de hidrogen. Intre atomii de H si O prezenti in molecula de apa este un unghi de 104,5o. Legatura dintre acestia este covalenta si prezinta o miscare continua sub forma de vibratii. Molecula are o forma asimetrica datorita tendintei celor patru perechi de electroni din invelisul electronic al oxigenului de a se aranja simetric sub forma unui tetraedru (la varfurile acestuia) in jurul nucleului de oxigen. Acesta dispunere duce la o molecula polara sub forma de "V". Atomii de hidrogen sunt mai usori decat atomul de oxigen. Configuratia electronica a moleculei de apa prezinta 4 perechi hibride sp3- aproximativ tetraedrice. De asemeni are doua dublete de electroni neparticipante. Cele doua legaturi O-H sunt legaturi covalente polare. Aceasta au o marime de 0.096 nm (nanometri). Legatura covalenta realizata pe baza unui dublet de electroni pus in comun numai de unul dintre partenerii de legatura se numeste legatura covalenta coordinativa (donor-acceptor). In ionul H3O+, protonul (H+) este acceptor. Fig.3: Polaritatea moleculei de apa Mareste imaginea!

Molecula de apa este polara. Polaritatea este data de combinatia de un atom de oxigen in varful moleculei cu incarcatura negativa si doi atomi de hidrogen incarcati pozitiv. Incarcatura electronica diferita duce si la atragerea altor atomi aflati in apropiere, atomii de oxigen unindu-se cu doi atomi de hidrogen ai unei alte molecule. Legaturile de hidrogen astfel realizate nu sunt la fel de puternice precum cele covalente, dar explica starea de agregare lichida a apei la temperatura normala. Aceste legaturi explica si caldura specifica ridicata. Fiecare atom de oxigen tinde sa aiba in jur patru atomi de hidrogen. Dispunerea are forma de tetraedru. Inelele hexagonale ale atomilor de oxigen se formeaza si formeaza o structura tridimensionala. Polaritatea influenteaza procesul de dizolvare a substantelor in apa, de aceea aceasta este un bun solvent. In urma acestui proces se formeaza un amestec omogen intre apa si moleculele substantei care se dizolva in ea. Substantele insolubile in apa sunt hidroxizi amfoteri precum beriliul, aluminiul, zincul, plumbul. In figura alaturata este evidentiata polaritatea apei. La nivel microscopic moleculele apei se amesteca cu o substanta solubila, iar fiecare atrage particulele cu semn opus. Legatiturile de hidrogen genereaza, de asemeni, proprietati precum vaporizarea, tensiunea de suprafata (fenomen superficial) puternica, caldura specifica, dar au rol si in formarea membranei celulare prin punerea la un loc sau gruparea substantelor care contin carbon si hidrogen - efect hidrofob. Un efect asemanator se intalneste la sapun, acsta fiind modul in care dizolva muraria si curata suprafetele murdare.

III.

Moleculele din apa in stare lichida prezinta mobilitate datorita spatiilor dintre ele, pot schimba locurile, aceasta explicand proprietatea de a curge si de a-si schimba forma. Nu pot fi comprimate deoarece spatiul dintre molecule este relativ mic. Sunt prezente forte de atractie intre molecule, dar nu atat de puternice ca in stare solida. Apa in stare lichida contine mai putine legaturi de hidrogen si mai multe de oxigen cand temperatura este foarte ridicata, la o temperatura medie contine mai multe legaturi de hidrogen, iar la 14oC sau mai putin incep sa se formeze grupari de molecule. Acest lucru explica tendinta apei de a ingheta intr-un interval mai scurt daca a fost racita (repede) de la o temperatura relativ ridicata. Starea solida (gheata) Apa in stare solida are forte de atractie mari si spatiul intre molecule este foarte mic putandu-se misca doar in jurul unei pozitii fixe (oscileaza). De aceea atomii nu se pot misca liber si sunt putini in retea. Ei se afla intr-o permanenta vibratie. Isi pastreaza forma compacta si nu poate fi comprimata. Acestea pot avea o anumita ordine substanta numindu-se cristalina. Se pot observa cristalele de apa cu ochiul liber atunci cand aceasta incepe sa inghete. Prin incalzire moleculele vibreza pana cand isi pierd forma aranjata si apa incepe sa se topeasca, alunecand unele peste altele, devenind lichida. Fig.4: Orientarea tetraedrica a atomului de oxigen in gheata (alaturi este prezentata sub forma compacta) Mareste imaginea!

In stare solida (gheata) are aproape un numar dublu de legaturi de hidrogen decat in stare lichida. Fiecare atom de oxigen este legat prin legaturi covalente polare de doi atomi de hidrogen ai moleculei proprii si de alti doi atomi de hidrogen proveniti din molecule vecine diferite, prin legaturi de hidrogen. Cei doi atomi de hidrogen din molecula apei formeaza doua legaturi de hidrogen cu atomii de oxigen din doua molecule vecine. Astfel fiecare atom de oxigen este inconjurat tetraedric de alti patru atomi de oxigen, intocmai ca atomii de carbon din diamant. Din cauza acestei asezari gheata are structura afanata (cu goluri), cu geometrie hexagonala. Realizarea numarului dublu de legaturi de hidrogen incepe de la temperatura de +4º C, volumul apei marindu-se treptat odata cu scaderea temperaturii. De aceea gheata are densitatea mai mica decat a apei de aceea aceasta pluteste. Apa are la +4º C densitatea maxima (1g / cm3). Aceasta structura explica si punctul de topire ridicat al apei (0ºC la presiunea de 1 atm). Structura tetraedrica a ghetii explica densitatea acesteia mai mica decat a apei in stare lichida si cresterea volumului prin solidificare. Moleculele prezente in gheata au patru legaturi de hidrogen doua avand rol de donor si doua de acceptor. In functie de compozitia chimica s-au identificat aproape 8 forme diferite de gheata. Apa care ingheata formeaza un numar maxim de legaturi de hidrogen. Starea gazoasa Gazele prezinta distante mari intre molecule si deci acestea sunt foarte mobile, deplasandu-se in toate directiile. Fortele de atractie sunt mici de aceea pot fi comprimate si pot curge. Apa ajunge in stare gazoasa prin fierbere, datorita energiei calorice se produce agitatia moleculelor si in final se transforma in vapori. De asemeni agitatia sau vibratiile produse atunci cand apa este expusa unai surse de caldura pot duce la amestecul omogen cu alte substante. De exemplu zaharul se dizolva in apa atunci cand compozitia este lasata sa fiarba. Pentru a transforma un gaz intr-un lichid trebuie racit pentru a reduce din energie si a incetini agitatia moleculara. Fig.5: Fortele de atractie dintre molecule de tip Van der Waals influenteaza comportamentul moleculei de apa Mareste imaginea!

Trecerea dintr-o stare de agregare in alta se face prin fierbere (se transforma in vapori), evaporare si inghet (devine solida). Fierberea Este o vaporizare care are loc in toata masa lichidului. Prin incalzirea lichidului, temperatura creste. La un moment dat se va observa aparitia unor bule ce se vor ridica spre suprafata lichidului. Ele sunt bule mici de aer saturate cu vapori ai lichidului. Acestea vor creste pe masura ce temperatura lichidului creste, datorita cresterii vitezei de vaporizare. Presiunea aerului din bule este nesemnificativa fata de presiunea vaporilor saturati. Conditia de existenta a bulelor este ca presiunea inituala in ele sa fie egala cu presiunea mediului, la adancimea la care bula a luat nastere. Fierberea are loc la o anumita temperatura numita punct de fierbere. Aceasta este temperatura la care persiunea vaporilor saturati este egala cu cea de la suprafata lichidului. Procesul de fierbere poate incepe doar daca este asigurata existenta unor nuclee de fierbere, mici spatii goale in care lichidul sa se poata vaporiza. Daca numarul de astfel de nuclee de fierbere este mic, temperatura poate creste peste temperatura de fierbere, dand nastere starii de supraincalzire. O aplicatie a supraincalzirii lichidului se regaseste in camera de bule, o incinta folosita la vizualizarea radiatiei ionizante. Radiatia patrunde in camera, care contine hidrogen lichid supraincalzit. Ionizarea produsa de radiatie va determina aparitia unei urme de nulee de fierbere, pe care se formeaza bule foarte mici. Punctul de fierbere este coborat, in cazul unei presiuni scazute si creste odata cu presiunea. Evaporarea Evaporarea este o vaporizare ce are loc la suprafata lichidului. In cazul lichidelor care se evapora in atmosfera deschisa viteza de evaporare creste cu cresterea suprafetei - mai multe molecule se afla langa suprafata unde are loc evaporarea; cand exista curenti de aer, moleculele acestuia vor ciocni unele dintre moleculele de vapori, indepartandu-le de suprafata lichid-vapori. In lipsa acestor curenti, la suprafata lichidului, se vor forma vapori saturati; cresterea temperaturii determina cresterea numarului de molecule cu suficienta energie pentru a parasi lichidul. Lichidul va fi parasit de moleculele cu energie cinetica mare. Initial, acest fapt va duce la o racire a lichidului, in urma evaporarii. Acest proces va continua pana cand temperatura lichidului va fi suficient de scazuta fata de cea a mediului. Cantitatea de caldura pierduta de lichid, prin evaporare, va fi transferata din partea mediului. Scaderea de temperatura are loc pentru ca necesarul de caldura latenta pentru evaporare este luat din lichid.

IV. Este un lichid incolor, inodor si insipid (la temperatura obisnuita). Fara miros, gust, este un lichid transparent, dar care in cantitati mari are culoarea albastru.

V.Apa (Proprietati) Punctul de topire: 0ºC. Punctul de fierbere: 100ºC. Densitatea maxima: 1g / cm3. Densitatea la 25ºC: 0,99701g / cm3. Tensiunea de suprafata: 72.75 mJ/m2 Temperatura critica: 674K Masa: 18.01g Neelectrolit: apa pura nu conduce curentul electric.

In stare naturala apa nu este un bun conductor al electricitatii, dar mai bun decat alte lichide datorita ionizarii proprii si anume abiliatea de a rectiona si a forma ioni de hidroxid OH- si hidroniu H3O+. Apa la temperatura obisnuita reactioneaza cu: metale cu caracter electropozitiv puternic si formeaza baze plus hidrogen; metale cu caracter electronegativ mai slab rezultand oxizi bazici si hidrogen; oxizi acizi formand oxiacizi si cu oxizi bazici formeaza baze. Teoria protolitica a acizilor si bazelor Apa are rol esential. Teoria lui Arrhenius a insemnat un mare pas inainte pe calea intelegerii chimiei acizilor si a bazelor, definindu-i numai in solutie apoasa. In anul 1923, chimistul danez Brönsted si chimistul englez Lowry propun o definitie mai generala a acizilor si bazelor (valabila pentru solutii apoase si neapoase). Ei arata ca in solutie apoasa, ionul de hidrogen se gaseste sub forma de ion de hidroniu (H3O+), are rol de baza. Acizii si bazele pot fi definite si in absenta apei sau in alt solvent. Reactii care implica apa: 1) dizolovarea unei baze in apa se stabileste urmatorul echilibru, iar deoarece apa cedeaza un proton, are rol de acid. B + H2O ↔ BH+ + HO- 2) acizii care pot ceda un singur proton unei baze (HCl, HNO3, HClO4). HNO3 + H2O ↔ H3O+ + NO3- 3) intr-o reactie de echilibru acida-bazica (Brnsted), in mediul de reactie exista doua specii de acizi si doua specii de baze. HCl (aq) + H2O (l) = H3O ↔ H3O+(aq) + Cl-(aq) HCl pierde un proton si formeaza ionul clorura, Cl-, care este baza sa conjugata. In solutie se formeza cuplul HCl/Cl-. H2O accepta un proton si se formeza astfel ionul hidroniu, H3O+, care este acidul sau conjugat, se formeaza cuplul H2O/H3O+. Acestea se numesc cupluri acido-bazice. In functie de mediul de reactie apa poate participa la doua cupluri acido-bazice: H2O/H3O+ apa cu rol de baza si H2O/HO- apa cu rol de acid. 4)formarea stalactitelor si stalagmitelor, formatiuni carstice atat de spectaculoase, are la baza reactia CaCO3 + CO2 + H2O ↔ CA(HCO3)2 in care este prezent cuplul acid-baza HCO3/CO32-. Ionizarea apei Apa se comporta fata de o baza ca un acid, deoarece cedeaza protoni si ca o baza fata de un acid, deoarece accepta protoni. In apa pura din 500 milioane de molecule ionizeaza o singura molecula. Reactia de ionizare a apei este o reactie de echilibru si se numeste reactie de autoprotoliza. In apa pura, la 25oC, concentratia ionilor H3O+ este egala cu cea a ionilor HO-. Rolul deosebit pe care il au ionii H3O+ intr-o solutie apoasa l-a condus pe chimistul danez Sörensen sa introduca in 1909 notiunea de pH. Autoionizarea apei: HOH (l) + HOH (l) = H3O+ + OH- pH-ul Este logaritmul cu semn schimbat al concentratiei ionilor de hidrogen(H3O+). In functie de acesta apa poate fi acida (pH mai mic decat 7), bazica/alcalina (pH mai mare decat 7) sau neutra (pH=7). pH-ul creste cand concentratia (H3O+) scade. Ph-ul este o marime adimensionala. La 25oC produsul intre concentratia ionilor [H3O+] si [HO-] este 10-14 = Kw si se numeste produsul ionic al apei. Alcalinitatea: este proprietatea apei de a mentine pH-ul atunci cand se adauga o baza sau un acid si anume llichidul se prezinta ca un burete care absoarbe substanta bazica adaugata, iar pH-ul se schimba din acid in bazic doar atunci cand aceasta este saturata. Duritatea: se refera la continutul de ioni de magneziu si calciu. Acesta influenteaza mediul animalelor marine prin faptul ca unele traiesc doar in apa cu un amunit procent din aceste minerale. De asemeni este echivalenta cu catitatea de CaCO3 continuta. In natura se intalneste duritate medie (140-210 parti pe milion, foarte dura (210-320 ppm). Salinitatea: se refera la cantitatea de sodiu/sare pe care o contine apa. Acest lucru influenteaza supravietuire vietuitoarelor, mai ales a celor care traiesc in apa sarata precum Marea Neagra. Altele nu pot trai in apa sarata. Aceasta se masoara cu ajutorul hidrometrului.

VI. Apa este cel mai bun solvent utilizat in tehnica, cu alte cuvinte are capacitate mare de dizolvare. Apa dizolva substante anorganice si organice care contin atomii capabili de a forma legaturi de hidrogen cu moleculele de apa. Ea poate dizolva electroliti (acizi, baze, saruri) formand solutii in care acesti compusi sunt ionizati si poate reactiona cu unele gaze aflate in atmosfera. In atmosfera sunt prezente gaze poluante si anume diaxidul de sulf si oxizii de azot. Acestia in combinatie cu apa dau nastere ploilor acide deoarece reactioneaza cu apa din atmosfera si formeaza acid azotic respectiv acid sulfuric. Efectele ploilor acide sunt observate in zona padurilor dar si in orase unde acestea deterioreaza operele de arta (statui), cladiri si poduri.

VII. Contine ioni de magneziu si calciu. Daca acesta are mult carbonat de calciu nu face spuma cu sapunul. Apa dura poate deveni apa de baut prin eliminarea ionilor de magneziu si calciu si inlocuirea lor cu sodiu. Duritatea apei poate fi temporara sau permanenta.

VIII.Apa grea (Proprietati) Temperatura de fierbere: 101,420 C. Temperatura de inghet: 3,810 C. Densitatea la temteratura camerei: 1,1079 g / cm3.

Apa grea sau (D2O) rezulta din reactia de oxidare a deuterinului (simbolul chimic al acestuia este D sau 2H). Este mai vascosa ca apa in stare naturala. Este folosita in centralele nucleare si la producerea energiei electrice.

IX. Fig.6: Apa potabila (Supplied by comteche.com)

Este apa fara impuritati, buna de baut. Trebuie sa corespunda standardelor de calitate internationale sau specifice zonei de aceea apa este tratata inainte de a fi folosita de populatie cu substante precum clor (0.1 mg Cl/l), hipoclorit de calciu (apa de Javel), cloramina, sa fie incolora, inodora, cu gust placut, limpede, aerata, mineralizata (saruri pana la 0,5 g / l), sa aiba temperatura maxim 12ºC, sa nu fie dura.

X. Apa din toate timpurile a bantuit imaginatia oamenilor si a cercetatorilor care ii imprumutau ciudate puteri. Se credea ca i se cunoaste compozitia, natura, functia sa, totusi cu o idee neclara si cu intuitia ca un mister sacru se ascunde in limpezimea sa de cristal miscator. Descoperirea in anii 1960 a "apei polimerizate" sau polywater a fost un pas inainte pentru mai buna intelegere a structurii apei. Substanta se credea a fi un polimer al apei mai dens, de 15 ori mai vascos, punctul de fierbere mai mare de 100oC si temperatura de inghet mai mica de 0oC. Se presupune ca a fost descoperita de rusul Boris Valdimirovich Derjaguin prin incalzirea apei si apoi este lasata sa condenseze in capilare de quart. Aspectul este de solid care, in loc sa se cristalizeze avea aparenta unui bloc de plexiglas. Aceasta apa era analoga cu cea obisnuita, cu aceeasi formula chimica, dar ea nu fierbea decat la 600oC si ingheta la -40oC. Chimistii englezi din echipa Univelor, americanii Ellis Lippincott si Gerald Cessac ii dadeau numele de polywater; dar ea se mai numeste si apa anormala. Ea nu este obtinuta decat in cantitate infinitizecimala; densitatea sa este de 40; aparenta sa este de cea a unui lichid, sirop incolor si vaporii ei se transforma in apa normala. Se obtine polywater incalzind apa distilata timp de 18 ore, in niste tuburi capilare cu presiune redusa, ceea ce aminteste de procedeul alchimistilor. Cantitatile obtinute sunt infime si se crede ca aceasta se gaseste in celulele noastre unde ar juca un rol nestiut, dar de o importanta primordiala la nivelul manifestarii vietii. Se crede a fi apa-mama. Aceasta apa lasa sa se presupuna proprietati fantastic si poate "apa tineretii" sau apele nemuririi, despre care s-a vorbit mult fara ca sa se creada vreodata in asta, sunt tocmai polywater. Datorita proprietatilor pe care acesti oameni de stiinta spuneau ca le are a atras atentia industriei cinematografice aparand ca potiune miraculoasa care se forma la explozia unei stele sau planete si producea intoxicatii si stari asemanatoare alcoolului in filme SF precun "Star Trek". Dar, la o analiza mai atenta a oamenilor de stiinta s-a ajuns la concluzia ca apa aceasta continea alte substante precum siliconul, iar in final cei care l-au descoperit au admis ca proprietatile miraculoase nu existau. Inca se mai fac cercetari in legatura cu aceasta substanta unii numind fenomenul "memoria materiei".

XI. Fig.7: Forma sferica a unei picaturi de lichid se explica prin tendinta corpurilor lichide de a-si micsora suprafata libera. (Supplied by comteche.com)

(fenomene legate de suprafata ce delimiteaza sistemul lichid; in cazul in care mediul inconjurator este gaz, poarta numele de suprafata libera). Din punct de vedere microscopic, un lichid este caracterizat de distante intermoleculare mult mai mici decat in cazul gazelor, distante ce au acelasi ordin de marime cu dimensiunile moleculelor ce compun lichidul. Acest lucru face ca interactiunile dintre molecule sa fie mai intense, ceea ce determina o anumita ordine locala, prin stabilirea unor zone in care moleculele executa miscari relativ ordonate, in jurul unor pozitii de echilibru. Dimensiunile acestor zone sunt de ordinul a cateva diametre moleculare, ceea ce face ca numarul moleculelor implicate in aceste structuri locale de cateva zeci sau sute. Stabilitatea in timp a cestor zone este foarte mica, de circa 10-9 secunde, dupa care structura respectiva se distinge, aparand in zonele limitrofe alte astfel de structuri. Capacitatea lichidelor de a curge se datoreaza existentei in interiorul sistemului lichid a unor goluri, care permit migrarea moleculelor dintr-o zona in alta. Vezi starea de agregare lichida ↑ Toate lichidele prezinta o anumita tendinta de a-si reduce suprafata libera, care se comporta asemenea unei membrane elastice. Aceasta proprietate se poate explica pe baza fortelor de atractie dintre molecule. Aceste forte scad rapid cu distanta, devenind neglijabile la distante de peste 10-9 m. Daca urmarim efectul acestor forte in interiorul lichidului si la suprafata lui, se constata ca, pentru moleculele situate la suprafata lichidului, rezultanta fortelor, care actioneaza din partea celorlalte molecule vecine din lichid, nu mai este nula. O molecula situata in interiorul lichidului va fi solicitata in toate directiile in mod egal, de catre celelalte molecule care o inconjoara, astfel incat prin simetrie, efectele acestor forte sunt compensate. Acest lucru se intampla datorita distributiei uniforme a moleculelor de lichid dupa toate directiile. La suprafata sau in apropierea ei (in stratul superficial) simetria este distrusa de densitatea mult mai mica de molecule care se gasesc in compartimentul gazos. In acest fel, atractia moleculelor de lichid asupra unei molecule din acest strat va fi mai mare decat cea exercitata de gaz, determinand o rezultanta a fortelor de interactiune orientata spre interiorul lichidului si perpendicular pe patura superficiala. Aceste forte vor determina asupra lichidului o presiune numita presiune interna. Valoarea acestei presiuni este foarte mare, ajungand in cazul apei la circa 109 N/m2. Acest lucru explica incompresabilitatea lichidelor, deja puternic comprimate de stratul superficial. Pentru comprimarea suplimentara a unui lichid, sunt necesare presiuni de acelasi ordin de marime cu cel al presiunii paturii superficiale. Fig.8: Undele mecanice (Supplied by comteche.com)

Undele mecanice: O picatura de apa ce cade intr-un mediu linistit va determina aparitia unor unde. Pe suprafata apei se pot observa cercuri concentrice, care se deplaseaza. Daca pe aceasta apa vom pune o barcuta de hartie, vom constata ca ea va salta pe valuri, fara insa a inainta intr-o directie sau alta. De aici rezulta si concluzia ca, desi valul (perturbatia) se deplaseaza dintr-un loc in altul, apa (mediul) ramane pe loc. Cand privim un val de apa, ceea ce vedem este de fapt doar o rearanjare a suprafetei apei. Prezenta apei face vizibila aparitia undelor. Potrivit exemplului anterior, existenta unei unde mecanice necesita: o sursa de perturbatie, un mediu ce poate fi perturbat, conexiuni fizice prin intermediul carora portiuni adiacente ale acelui mediu sa se poata influenta. Propagarea sunetului: Apa este un mediu prielnic de propagare al sunetului. Acesta se prezinta sub forma de unde longitudinale care depinde de vibratia moleculelor. Daca apa are temperatura ridicata (73oC) viteza suntului creste. Curcubeul:** dupa fiecare ploaie putem observa curcubeul. Acesta se formeaza datorita fenomenului de dispersie (separarea luminii dupa lungimile de unda ale radiatiei componente) sau una dintre proprietatile indicelui de refractie este ca valoarea lui in orice alt mediu, in afara de vid, depinde de lungimea de unda a luminii. Devierea maxima o are raza violeta, iar minima cea rosie. Unghiurile de deviatie pentru cele doua raze de lumina provenite din lumina alba sunt 40o pentru violet si 42o pentru rosu. Aceasta diferenta (2o) permite vizualizarea curcubeului.