Voda
- opisati vodu kao najrasprostranjeniji spoj na Zemlji
- opisati fizikalna i kemijska svojstva vode te anomaliju vode i njenu važnost za život u vodi
- ispitati fizikalna i kemijska svojstva vode
- usporediti kakav otpor kretanju pružaju zrak i voda
- objasniti kruženje vode na Zemlji
- razlikovati vode prema količini otopljenih tvari u njima
- obrazložiti zašto je lakše plivati u slanoj vodi
- ispitati svojstva različitih uzoraka voda (kuhanje, električna vodljivost, pH vrijednost)
- opisati proces industrijskog pročišćavanja voda
- predložiti mjere štednje i zaštite vode na Zemlji
Uvod
Zašto Zemlju nazivamo Plavim planetom? Približno tri četvrtine Zemljine površine prekriveno je vodom pa gledano iz svemira Zemlja sjaji plavičastim sjajem.
Vodeni omotač oko Zemlje naziva se hidrosfera.
Ona obuhvaća sve tekuće i smrznute površinske vode, podzemne vode zadržane u tlu i stijenama
te vodenu paru u atmosferi.
Oceani i mora čine 96,5 % od ukupne količine vode , 1,7 % ledenjaci, 1,7 % površinske i podzemne vode
te 0,001 % vode u atmosferi.
Voda je glavni sastojak svih živih bića.
U ljudskom organizmu je najzastupljeniji kemijski spoj.
Udio vode u ljudskom organizmu se mijenja s obzirom na dob.
Primjerice udio vode u tijelu novorođenčeta je 80 %.
U odrasloj dobi čovjek ima od 60-65 % , a u starosti 55 % vode.
Sve kemijske reakcije u stanicama odvijaju se u vodi.
Zbog toga nedostatak vode brže izazove smrt nego nedostatak hrane.
U prirodi voda neprestano kruži.
Kruženje vode u prirodi naziva se i hidrološki ciklus.
Pobliže ga proučite putem videozapisa.
Vodeni omotač oko Zemlje naziva se hidrosfera. Ona obuhvaća sve tekuće i smrznute površinske vode, podzemne vode zadržane u tlu i stijenama te vodenu paru u atmosferi. Od ukupne količine voda 96,5 % čine oceani i mora, 1,7 % ledenjaci, 1,7 % površinske i podzemne vode te 0,001% vode u atmosferi.
Voda je glavni sastojak svih živih bića. U ljudskom organizmu voda je najzastupljeniji kemijski spoj. Udio vode u ljudskom organizmu se mijenja s obzirom na dob. Primjerice, udio vode u tijelu novorođenčeta je 80 %, u odrasloj dobi čovjek ima od 60 do 65 %, a u starosti 55 % vode. Sve kemijske reakcije u stanicama odvijaju se u vodi. Zbog toga nedostatak vode brže izazove smrt nego nedostatak hrane.
Više informacija o važnosti vode za ljudski organizam možete pronaći u jedinici 2.1 Građa ljudskog tijela u DOS-u Biologija 8.
U prirodi voda neprestano kruži.
Kruženje vode u prirodi naziva se i hidrološki ciklus.
Pobliže ga proučite na temelju videozapisa.
U prirodi voda neprestano kruži. Kruženje vode u prirodi naziva se i hidrološki ciklus. Pobliže ga proučite na temelju videozapisa.
Vrste voda
U prirodi nema kemijski čiste vode jer otapa mnoge tvari.
Kišnica ima najmanje otopljenih tvari.
U kišnici su uglavnom otopljeni različiti plinovi ovisno o sastavu atmosfere.
Mnogo više otopljenih tvari imaju površinske i podzemne vode.
Voda prodire kroz slojeve Zemljine kore i otapa čvrste tvari.
Najviše otopljenih tvari ima u morskoj vodi.
U prirodi nailazimo na izvore vode bogate mineralnim tvarima.
To su mineralne vode.
Zbog otopljenog ugljikovog dioksida često imaju ugodan kiselkasti okus.
Ovisno o sastavu otopljenih tvari neke su mineralne vode ljekovite.
Često izviru i vruće te se uz njih grade toplice.
Prema količini otopljenih tvari prirodne vode dijelimo na tvrde i meke.
Tvrde vode sadrže puno otopljenih tvari osobito kalcijeve i magnezijeve soli.
Tvrde vode su: morska voda, voda u rijekama i jezerima.
Zagrijavanjem takve vode nastaje netopljivi kamenac.
Stoga posuđe i cijevi bojlera u kojima se kuha tvrda voda treba povremeno čistiti od naslaga kamenca.
Meke vode sadrže male količine otopljenih kalcijevih i magnezijevih soli i otopljene plinove.
Meka voda je kišnica.
Prirodne se vode ovisno o količini i vrsti otopljenih tvari razlikuju i prema okusu.
Tako vode mogu biti slatke, slane, gorke i kisele.
Slane vode imaju najviše otopljene kuhinjske soli,
kisele većinom ugljikov dioksid,
a gorke magnezijev sulfat.
Slana voda nije upotrebljiva za piće, pripremu hrane ili za poljoprivredu.
Od ukupne količine vode na Zemlji svega 3 % otpada na slatku vodu,
no najveći njezin dio ljudima nije dostupan.
Ta je voda uglavnom zaleđena na polovima i u ledenjacima,
a dio je onečišćen raznim tvarima.
Pitke vode je dostupno manje od 1 %,
a njene su najveće zalihe pod zemljom.
Vrste voda
Poznato je da voda otapa mnoge tvari stoga u prirodi nema kemijski čiste vode.
Najmanje otopljenih tvari ima kišnica. U kišnici su uglavnom otopljeni različiti plinovi ovisno o sastavu atmosfere.
Mnogo više otopljenih tvari imaju površinske i podzemne vode jer se u njima otapaju čvrste tvari Zemljine kore kroz čije slojeve voda prodire. Najviše otopljenih tvari ima u morskoj vodi.
U prirodi nailazimo na izvore vode bogate mineralnim tvarima. To su mineralne vode. Zbog otopljenog ugljikovog dioksida često imaju ugodan kiselkasti okus. Ovisno o sastavu otopljenih tvari neke su mineralne vode ljekovite, a često izviru i vruće te se uz njih grade toplice.
Prema količini otopljenih tvari prirodne vode dijelimo na tvrde i meke.
Tvrde vode sadrže puno otopljenih tvari osobito kalcijeve i magnezijeve soli. Morska voda te vode u rijekama i jezerima su tvrde vode. Zagrijavanjem takve vode nastaje netopljivi kamenac. Stoga posuđe i cijevi bojlera u kojima se kuha tvrda voda treba povremeno čistiti od naslaga kamenca.
Meke vode u prirodi sadrže male količine otopljenih kalcijevih i magnezijevih soli i otopljene plinove. Primjer najmekše vode je kišnica koja osim malo otopljenih plinova ne sadrži nimalo otopljenih soli.
Prirodne se vode ovisno o količini i vrsti otopljenih tvari razlikuju i prema okusu. Tako vode mogu biti slatke, slane, gorke i kisele. Slane vode imaju najviše otopljene kuhinjske soli, kisele većinom ugljikov dioksid, a gorke magnezijev sulfat. Prirodna slana voda nije upotrebljiva za piće, pripremu hrane ili za poljoprivredu.
Od ukupne količine vode na Zemlji svega 3 % otpada na slatku vodu, no najveći njezin dio ljudima nije dostupan. Ta je voda uglavnom zaleđena na polovima i u ledenjacima, a dio je onečišćen raznim tvarima. Pitke vode je dostupno manje od 1 %, a njene su najveće zalihe pod zemljom.
Pitka se voda koristi s površinskih izvora ili se crpi iz podzemlja.
Voda za piće mora biti bez boje i mirisa.
Mora imati ugodan okus i biti higijenski ispravna.
Kakvoća pitke vode regulirana je brojnim propisima i zakonima.
Prije nego pitka vodovodna voda dođe do slavine
ona prolazi složenu mehaničku, bakteriološku i kemijsku obradbu.
Pitka se voda koristi s površinskih izvora ili se crpi iz podzemlja. Voda za piće mora biti bez boje i mirisa, mora imati ugodan okus i biti higijenski ispravna. Kakvoća pitke vode regulirana je brojnim propisima i zakonima. Prije nego pitka vodovodna voda dođe do slavine ona prolazi složenu mehaničku, bakteriološku i kemijsku obradbu.
Pročišćavanje vode
Projektni zadatak
Prisjetite se što su
Istražite gdje se na prostorima Republike Hrvatske nalaze ostatci rimskih akvaduka.
Povežite se sa školom/školama koje su u blizini tih spomenika kulture i zamolite učenike tih škola da vam proslijede
fotografije za oblikovanje prezentacije u alatu Prezi.
Rezultate rada svog rada predstavite ostalim učenicima u sklopu obilježavanja Svjetskog dana voda
koji se obilježava 22. ožujka.
Projektni zadatak
Prisjetite se što su
Istražite gdje se na prostorima Republike Hrvatske nalaze ostatci rimskih akvaduka. Povežite se sa školom/školama koje su u blizini tih spomenika kulture i zamolite učenike tih škola da vam proslijede fotografije za oblikovanje prezentacije u alatu Prezi. Rezultate rada svog rada predstavite ostalim učenicima u sklopu obilježavanja Svjetskog dana voda koji se obilježava 22. ožujka.
Pitka voda se sve više zagađuje.
Zato se zalihe pitke vode smanjuju najviše u zemljama gdje ima puno stanovnika.
Pitka voda se zagađuje otpadnim voda iz kanalizacije (komunalne vode) ili tvornica.
One sadrže deterdžente, naftne prerađevine, spojeve teških metala.
Te tvari se raspadaju i troše kisik iz vode.
Posljedica toga je ugibanje živih bića u vodi.
Pesticidi i gnojiva koji se koriste u poljoprivredi su isto zagađivači vode.
Zalihe pitke vode su smanjene sve većim onečišćenjem prirodnih voda. Tvari koje uzrokuju onečišćenje mogu doći iz različitih izvora.
Gnojiva i pesticidi koji se koriste u poljoprivredi prodiru iz tla u vode i onečišćuju ih.
Komunalne otpadne vode sadrže organski otpad, deterdžente, spojeve teških metala, naftne derivate i razne druge tvari koje dospijevaju u prirodna vodotočja. Tamo se razgrađuju u procesima oksidacija trošeći raspoloživi otopljeni kisik što za posljedicu ima ugibanje živih bića.
Neki primjeri onečišćenja prirodnih voda
Potrošnja vode i smanjenje zaliha pitke vode najizraženije je u područjima s najvećim brojem stanovnika. Iz navedenog je očito da na Zemlji čistih voda ima sve manje. Stoga mnogo više pozornosti moramo pridavati očuvanju kvalitetnih životnih uvjeta.
Voda – izvor života
Za rješavanje ovog zadatka potreban je rad u timu. Pred vama je tvrdnja koju trebate potkrijepiti činjenicama.
Pomanjkanje pitke vode moglo bi dovesti do još jedne podjele na bogate i siromašne, a ratove za naftu mogli bi zamijeniti ratovi za pitku vodu.
Koraci u radu:
- Na početku rada pripremite KWL tablicu.
| K Što mislimo da znamo? |
W Što želimo znati? |
L Što smo naučili? |
|---|---|---|
- Kroz 5 min. dogovorite se i napišite sve što znate ili mislite da znate o ovom problemu. Svoje tvrdnje upišite u stupac K.
- Zatim iznesite što vas sve zanima i što bi željeli saznati o ovom problemu. Pitanja upišite u stupac W.
- Odgovore na svoja pitanja potražite u članku koji vam je dostupan na poveznici
- Tijekom čitanja imajte na umu barem tri pitanja iz popisa pitanja koja ste pripremili.
- Nakon čitanja teksta dobivene odgovore upišite u stupac L.
- Svoje KWL tablice predstavite u razrednom odjelu i usporedite s drugima. S učiteljom raspravite neodgovorena pitanja.
Destilacija je odvajanje mineralnih tvari iz vode.
Destilirana voda se koristi u industriji, kućanstvu (za glačala).
Ona sadrži malo otopljenih tvari.
Redestilirana voda nema otopljenih tvari.
Dobije se tako da se voda više puta destilira.
Koristi se u medicinske svrhe (za infuzije i injekcije) i za proizvodnju lijekova.
Mineralne tvari iz vode odvajamo destilacijom. Takva se voda naziva destilirana voda, a koristi se u kemijskim laboratorijima i industrijskim pogonima, a u manjoj količini i u domaćinstvu, primjerice u glačalima.
I destilirana voda sadrži vrlo male količine otopljene tvari. Da bi se dobila čista voda, destilacija se višestruko ponavlja. Takva se voda zove redestilirana voda i ona se koristi u medicinske svrhe, primjerice, za infuziju ili injekcije te u farmaceutskoj industriji za proizvodnju lijekova.
Svojstva čiste vode
Čista je voda tekućina bez mirisa i okusa.
U tankim slojevima je bezbojna, a u debljim slojevima plava.
Pri normalnom atmosferskom tlaku ledi se pri 0 °C, a vrije pri 100 °C.
Tekuća se voda ponaša neobično.
Gustoća joj hlađenjem postupno raste, ali samo do 4 °C.
Gustoća vode je najveća pri 4 °C.
Anomalija vode je pojava kada se hlađenjem gustoća vode smanjuje. Gustoća leda manja je za čak 8 % od tekuće vode pri 0 °C.
Zato led pluta na vodi.
Upravo to neobično svojstvo vode omogućuje život pod vodom.
Svojstva čiste vode
Čista je voda tekućina bez mirisa i okusa. U tankim slojevima je bezbojna, a u debljim slojevima plava. Pri normalnom atmosferskom tlaku ledi pri 0 °C, a vrije pri 100 °C. Povišenjem tlaka voda vrije na višoj temperaturi i obrnuto.
Tekuća se voda ponaša neobično. Gustoća joj hlađenjem postupno raste, ali samo do 4 °C. Tada se događa neobična pojava koja nije svojstvena za druge tekućine. Gustoća vode je najveća pri 4 °C, a daljnjim hlađenjem se smanjuje. Tu pojavu nazivamo anomalija vode.
Gustoća leda manja je za čak 8 % od tekuće vode pri 0 °C. Time objašnjavamo činjenicu da led pluta na vodi. Upravo to neobično svojstvo vode omogućuje život pod vodom.
Riješeni primjer
Proučite podatke o gustoći vode pri različitim temperaturama navedene u tablici. Objasnite zašto je zimi voda hladnija pri površini, a ljeti pri dnu jezera ili mora.
| agregacijsko stanje | temperatura / °C | gustoća / (g/cm3) |
|---|---|---|
| čvrsto (led) | 0 | 0,9170 |
| tekuće (voda) | 0 | 0,9987 |
| 4 | 1,0000 | |
| 10 | 0,9997 | |
| 25 | 0,9970 | |
| 100 | 0,9584 |
Odgovor:
Zimi kada je temperatura zraka ispod 0 °C, voda se hladi pri površini i hladnija voda (blizu 0 °C) ostaje u gornjim slojevima mora ili jezera, dok se toplija voda (4 °C), zbog najveće gustoće, nalazi pri dnu. Zbog veće gustoće, toplija se voda ne miješa s hladnijom vodom, stoga se zimi zamrzava samo površinska voda, dok voda na dnu jezera ili mora ostaje u tekućem stanju pri temperaturi oko 4 °C.
Ljeti se površinska voda grije (iznad 4 °C), pri čemu joj se smanjuje gustoća pa se zadržava u gornjim slojevima. U odnosu na nju, hladna je voda gušća, pa se nalazi pri dnu.
Voda ima veliku površinsku napetost. To se lako može dokazati. Na površinu vode pažljivo spustite aluminijski novčić. Novčić će plutati na površini vode iako mu je gustoća 2,7 puta veća od gustoće vode. Velika napetost površine vode posljedica je jakih privlačnih sila među česticama vode. Zbog ove pojave neki kukci mogu hodati po mirnoj površini vode.
Voda kao otapalo
Iz iskustva znamo da se mnoge tvari lako otapaju u vodi.
To je ujedno i jedno od najvažnijih svojstava vode.
Iako je voda dobro i najčešće otapalo neke su tvari u vodi netopljive.
Utvrdimo to sljedećim pokusom.
Voda kao otapalo
Iz iskustva znamo da se mnoge tvari lako otapaju u vodi. To je ujedno i jedno od najvažnijih svojstava vode. Iako je voda dobro i najčešće otapalo neke su tvari u vodi netopljive. Utvrdimo to sljedećim pokusom.
Na kraju…
Rješavanjem interaktivnih zadataka, usustavite pojmove obrađene u ovoj jedinici DOS-a.
Povlačenjem elemenata uskladi odgovarajuće parove.
Spojite parove premještajući pojmove po stupcima.
Povežite pojmove tako da svakom pojmu u lijevom stupcu pridružite odgovarajući pojam iz desnoga stupca:
KIŠNICA
sadržava veće količine otopljenih mineralnih soli
MORSKA VODA
prirodna meka voda
DESTILIRANA VODA
kemijski čista voda
IZVORSKA VODA
sadrži manju količinu otopljenih tvari
Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.
Odaberite sve točne odgovore.
U zadatku označite više točnih odgovora. Koje su tvrdnje o vodi točne?
Unesite odgovore na pripadajuća mjesta.
Želite li pokušati ponovo?