Kruženje vode u prirodi

UVOD
Voda, zajedničko ime koje se odnosi na tekuće stanje vodikova oksida, tj. na H2O. Još u antičko vrijeme smatrana je za elementarnu tvar koja se pojavljuje u svim tekućicama te se taj stav nije mijenjao sve do druge polovice 18. stoljeća. 1781. britanski kemičar Henry Cavendish uspio je dobiti vodu sintezom vodika i kisika iz zraka, ali još dvije godine rezultat toga eksperimenta nije ispravno protumačen sve dok francuski kemičar Antoine Laurent Lavoisier nije ustvrdio da voda nije elementarna tvar već spoj vodika i kisika. 1804. francusku kemičar Joseph Louis Gay-Lussac i njemački naturalist Alexander von Humboldt u znanstvenom radu su zajednički ustvrdili da se voda sastoji od vodika i kisika u omjeru 2:1 što se danas iskazuje formulom H2O.
Molekula vode se sastoji od atoma kisika i dva atoma vodika koji združeni čine kut od 105°. Gotovo sav vodik u vodi ima atomsku težinu 1. Američki kemičar Harold Clayton Urey otkrio je 1932. nazočnost u vodi male količine (1 čestica na njih 6000) tzv. teške vode ili oksida deuterija, a deuterij je izotop vodika atomske težine 2. Kasnije 1951. godine američki kemičar Aristid Grosse pokazao je nazočnost u vodi i nekih izotopa vodika.
POJAVNOST
Voda je jedina tvar koja se pri uobičajenim temperaturama pojavljuje u sva tri agregatna stanja. Kao led opažamo je u ledenjacima, na vrhovima planina, na vodenim površinama tijekom zime, kao snijeg i tuču. U svom tekućem stanju voda se pojavljuje kao kiša i rosa te ona prekriva tri četvrtine planeta tvoreći močvare, jezera, rijeke, mora i oceane. U plinovitom obliku pojavljuje se kao magla, para i u obliku oblaka. Prisutnost vodene pare u atmosferi se mjeri relativnom vlažnošću koja predstavlja udio vodene pare u zraku s obzirom na maksimalan mogući udio na određenoj temperaturi. Voda se u tlu pojavljuje u kapljičnome obliku, ali u tom stanju voda je za čestice tla vezana pojavom koju nazivano kapilarnost te takva voda ima drugačija svojstva od ostale tzv. slobodne vode. Pod utjecajem gravitacije voda se sakuplja u određenim stijenama oblikujući unutrašnjost zemlje podzemnim tokovima i spremištima.
SVOJSTVA

Čista voda je tekućina bez boje, okusa i mirisa. U uvjetima standardnoga tlaka (760 mm žive) ledište vode je na 0°C dok se prijelaz iz tekućeg u plinovito stanje odvija na 100°C. Voda dostiže svoju najveću gustoću na 4°C koja s padom temperature opada što je poznato kao anomalija vode te je uzrokovano vodikovim vezama. Vodikovom vezom se smatra kemijska veza vodika i elementa velike elektronegativnosti. Budući da elektronegativni atom (u ovome slučaju kisik) privlači elektron koji pripada vodiku nastala tvorba je molekula koja ima izraženi svoj pozitivno i negativno nabijeni dio. Vodikova veza povezuje takve molekule vezujući međusobno pozitivno i negativno nabijene dijelove pojedinih molekula.

Voda je jedan od najpoznatijih ionizirajućih tvari. Budući da se većina tvari razlaže u vodi, vodu se često naziva univerzalnim otapalom. Voda združena s odgovarajućim solima tvori hidrate, u reakciji s metalnim oksidima tvori kiseline te se u mnogim kemijskim reakcija upotrebljava kao katalizator.
Voda (H2O) se sastoji od 2 atoma vodika i 1 atoma kisika. Ako se u vodi nalazi jednaka količina vodikovih iona (H+ ) i iona hidroksida (OH- ), tada takvu vodu nazivamo neutralnom i ona ima pH vrijednost 7.0.
Voda koja u sebi ima veću količinu vodikovih iona (H+ ) nego iona hidroksida (OH- ) naziva se kiselom vodom. Ako je količina vodikovih iona (H+ ) manja tada se voda naziva lužnatom.
pH vode se mjeri logaritamskom ljestvicom od 0 – 14. Vrijednosti od 0 – 6.9 označava da je voda kisela, 7 da je voda neutralna, a od 7.1 – 14 da je voda lužnata. Ovdje posebno treba naglasiti da je svaka vrijednost 10 puta veća ili manja od prethodne. Tako je pH 4 10 puta kiseliji od pH 5, a 100 puta kiseliji od pH 6.
Morska voda u prosjeku predstavlja mješavinu od 96.5% čiste vode (H2O) te 3.5% drugih sastojaka, kao što su soli, otopljeni plinovi, organske supstance te neotopljene čestice. Fizikalna svojstva čiste vode su definirana samim oblikom sastavnih molekula, a bitno svojstvo koje definira kinematiku i dinamiku mora i oceana jest ovisnost gustoće mora o agregatnom stanju vode i temperaturi. Naime, gustoća vode u tekućem stanju je bitno veća nego leda