Blog creat pentru Simpozionul National de Fizica 2013
Elevi:

Popescu Madalina Andreea, Radu Elena Maria, Andronache Mihai Vasile

Clasa XIa A

Liceul Teoretic "George Emil Palade" Constanta

Apa are memorie!

Partea 1/8

                                                           


                                                                         Partea 2/8

Partea 3/8

Partea 4/8

Partea 5/8

Partea 6/8

Partea 7/8

                                 


                                                                          Partea 8/8

Misterul Apei

Producerea curentului electric din apa

Generatorul de "apa vie"

Generatorul (filtrul) de Apa Vie (GAV) produce instantaneu apa Vie... 

...ce face diferenta !


GAV - Filtru de apa vie o investitie ce se recupereaza intr-un 1 an si va serveste o viata !
GAV - Filtru de apa vie va aduce zeci de foloase sanatatii Dvs si sanatatii familiei Dvs !
GAV - Filtru de apa vie scade simtitor cheltuielile Dvs zilnice si creaza pentru Dvs mai mult timp liber !

http://www.youtube.com/watch?v=XTHCVvVS7kw

Apa-esenta vietii!

APA OXIGENATA

Apa oxigenată, denumită și "peroxid de hidrogen" sau perhidrol este un lichid incolor, cu punctul de fierbere 108 °C, cu punctul de topire/înghețare -33 °C, cu formula chimică H₂O₂.

Se amestecă cu apa în orice proporție, este solubil în eter și alcool. Are constanta dielectrică mare, apropiată de a apei, fiind un bun dizolvant ionizabil față de săruri, în cazurile în care nu se manifestă ca oxidant. O soluție 35% poartă denumirea de perhidrol.

Fiind instabilă, se descompune spontan, rezultând apă și oxigen. Viteza de descompunere este influențată de o serie de factori ca: lumina, căldura, catalizatorii etc.  Este o specie oxigen reactivă.

Domenii principale de utilizare

• Decolorant în industria textilă;
• Tratarea apei potabile și a apelor reziduale;
• Industria detergenților, celulozei și hârtiei;
• Sinteze în industria chimică;
• Industria metalurgică și minieră;
• Rafinarea țiteiului;
• Protecția mediului.

Utilizări medicale

Apa oxigenată este utilizată ca antiseptic sub forma unei soluții diluate. Ea este capabilă să elibereze oxigen gazos, echivalent a 10 volume ale lichidului respectiv. Este indicată datorită capacităților sale de curațire a plăgilor cutanate benigne și de asigurare a asepsiei acestora. Are și proprietăți hemostatice (oprește sângerările) în cursul epistaxisului.

Apa-esenta vietii !

Aghiasma este apa sfintita de preot in cadrul slujbei Sfestaniei si in ziua de Boboteaza. In functie de slujba savarsita pentru sfintirea acestei ape, aghiasma poate fi de doua feluri: aghiasma mica, atunci cand se savarseste slujba numita "Sfintirea cea mica a apei", si aghiasma mare, cand se savarseste "Sfintirea cea mare a apei", in ziua de Boboteaza.

"Pravila bisericeasca" ne invata urmatoarele: "Aghiasma, apa sfintita prin slujba bisericeasca, se face cand preotul cheama asupra ei puterea Duhului Sfant, pentru ca ea sa aiba puterea de a sfinti viata oamenilor si a naturii inconjuratoare, pentru ca ele sa capete binecuvantarea Domnului. Apa este simbolul curatirii sufletesti, a promovarii si a sfintirii vietii. La Botezul Domnului, se face aghiasma mare; aceasta se ia inainte de anafora; se da si celor ce sunt opriti de la Impartasanie, ca intarire spre nadejdea pocaintei, a mangaierii si indreptarii lor pentru viitor (Constitutiile Apostolice VIII, 29)."

Apa-esenta vietii !

IZVORUL TERMAL

Izvorul termal este un izvor natural, cu temperatura apei ce depășește temperatura medie a locului geografic fiind unul din rezultatele proceselorvulcanismului. De regulă, temperatura acestei ape variază între 20 și 63 de grade Celsius.^[1]
După conținutul apei în săruri minerale un izvor termal poate fi:

1. izvor cu apă sulfuroasă
2. izvor cu apă clorurată (clorură de sodiu)
3. izvor cu apă carbonatată
4. izvor cu ape radioactive
5. izvor mineral cu apă rece

S-ar mai putea clasifica izvoarele și după temperatura apei, prin conținutul apei în săruri, aceste ape au un efect terapeutic asupra organismului.
Băile romane descoperite prin cercetări arheolgice dovedesc faptul că deja în antichitate efectul apelor termale era cunoscut deja de romani.
Aceste ape termale i-au naștere la diferite adâncimi în regiunile cu activitate vulcanică, unde apa încălzită și îmbogățită cu săruri minerale ajunge la suprafață.

Apa - cel mai straniu lichid !

• Apa are proprietati fizico – chimice neobisnuite fata de alte lichide. Comparativ  cu lichidele obisnuite  care devin mai dense cand se racesc, apa isi atinge densitatea maxima la temperatura de 4 grade Celsius.  Sub, dar si peste aceasta temperatura, apa are o densitate mai redusa. Acesta este cauza pentru care, de exemplu, marile si lacurile ingheata de la suprafata in jos, iar gheata pluteste pe apa.
• Formarea solurilor se leaga tot de densitatea apei si reactia acesteia la variatiile de temperatura. Stim cu totii ca apa isi mareste volumul la inghet. Atunci cand apa din interiorul unei roci ingheata, creeaza o presiune uriasa in interiorul acesteia si, in cele din urma o sparge, sfarmand-o in bucati. Astfel, isi aduce apa “contributia  “ la formarea solurilor.
• Apa are capacitate termica ridicata, cu impact crucial asupra vietii. Datorita acestei proprietati, organismele vii, compuse in cea mai mare parte din apa, pot sa isi regleze temperatura corpului. Oamenii trebuie sa isi mentina temperatura intre 36,1 si 37,8 grade C.  Si acest lucru este posibil intrucat aproape 70% din masa corpului uman este apa. 
• Acestei calitati i se datoreaza si stabilizarea temperaturii apei oceanelor.  Capacitatea termica a pamantului este mult mai mica decat cea a apei. Astfel , temperatura apei in oceane  variaza mai putin decat cea a suprafetei uscate.Temperatura in oceane poate fi intre -2 si 35 grade C, in timp ce pe continente se inregistreaza variatii de temperatura intre -70 si +57 grade C.
• Apa are tensiune superficiala ridicata care explica de ce insectele pot merge pe apa sau cum se formeaza picaturile si de ce apa se poate ridica prin trunchiurile copacilor, sfidand legea gravitatiei.
• Apa reuseste sa transporte caldura mai usor decat oricare alt lichid cu exceptia mercurului, ceea ce face ca temperatura sa fie aproximativ aceeasi in diferitele parti ale organismului. Aceeasi proprietate a apei este responsabila si de metinerea relativ uniforma a temperaturii pe verticala, in oceane si lacuri.
• Apa este un minunat solvent universal datorita polaritatii moleculei de apa si a tendintei acesteia  de a forma legaturi ale hidrogenului cu alte molecule. Apa dizolva substante anorganice si organice care contin atomi capabili de a forma legaturi de hidrogen cu moleculele de apa.

(Fountain Magazine,2005, http://www.roenciclopedia.ro/apa-chimia-moleculei-de-apa.htm, si The science of water: concepts and applications de Frank R. Spellmann, 2008)

Apa-proprietati biologice

    Proprietati Biologice

• Apa îndeplineşte numeroase roluri în organismul uman, fiind într-o strânsă relaţie cu acesta. Apa are rol biologic, fiind un element esenţial în fiziologia umană şi rol socio-economic, prin contribuţia activă la dezvoltarea socială. Un amplu studiu, în continuare.
• Importanţă biologică a apei constă în faptul că ea reprezintă baza structurală şi funcţională a fiinţelor vii. Cantitatea totală de apă din organismul uman reprezintă la adult 60 – 70% din greutatea corporală. În organismele mai tinere, proporţia apei este mai mare: 97% la fetus, 91% la trei luni şi 81% la copilul de un an. Din totalul volumului de apă 50% este apă intracelulară, 15% în interstiţiu şi 5% se află în circulaţie. Repartiţia în ţesuturi diferă: ţesutul adipos sub 20%, cel osos 30%, conjunctiv 60%, muscular 77%, nervos 85%, iar în lichidele biologice poate ajunge la 99%. 

• Apa transportă în organism diferite substanţe utile proceselor vitale şi participă la eliminarea produselor rezultate din metabolism. Apa are rol important în digestie, transformând macromoleculele primite din alimentaţie în molecule asimilabile. De asemenea, asigură refacerea permanentă a ţesuturilor vii. Acestea, dar şi numeroase alte funcţii conferă apei importanţa de lichid biologic pentru fiinţele vii. 

• În organismul uman, apa se găseşte în echilibru stabil, în sensul că aportul de apă echivalează cu pierderile. Există anumite situaţii când eliminarea de apă depăşeşte aportul, iar bilanţul hidric devine negativ (hemoragii, vărsături, stări diareice, transpiraţii puternice). Dacă aportul de apă depășește pierderile, atunci bilanţul hidric devine pozitiv (în perioada de creştere sau la gravide). 

• Cantitatea de lichide pe care o pierde organismul într-un interval de 24 de ore este de aproximativ 2,5 litri, prin mai multe căi: urinară (1500 ml), materiile fecale (150 ml), tegumente (600 – 800 ml) şi prin umidifierea aerului expirat. 

• Aportul zilnic de apă trebuie să fie în cantitate egală cu pierderile de 2,5 litri. Aportul se realizează prin ingestia de lichide (1,5 litri), restul fiind acoperit de apa din compoziţia alimentelor şi prin apa endogenă rezultată din combustiile ce au loc la nivelul ţesuturilor. Aportul de apă este reglat prin senzaţia de sete care apare atunci când reducerea cantităţii de apă din organism atinge 0,1- 1% din greutatea corporală. Setea reprezintă o necesitate provocată de creşterea presiunii la nivelul mediului intern. Toleranţa organismului la deshidratare este redusă, de doar 2 – 3 zile. Reglarea volumului de apă din organism se face pe cale nervoasă (hipotalamus) şi pe cale hormonală (hipofiză, suprarenală).

Apa-proprietati chimice

    PROPRIETATI CHIMICE

• Apa poate reacţiona cu o serie de substanţe simple sau compuse, în reacţii fără modificarea stării de oxidare (cu oxizi acizi, cu oxizi bazici, în reacţiile de hidroliză etc.) sau în reacţii cu modificarea stării de oxidare (cu metale, cu nemetale etc.).

A)   Reacţii fără modificarea stării de oxidare:

a) H₂O + oxizi acizi (oxizi nemetalici)  acizi

H₂O + CO₂  H₂CO₃                                        H₂O + SO₂  H₂SO₃

• Prin reacţia apei cu o serie de poluanţi din aer (SO₂, SO₃, oxizi de azot) se formează acizi, apa ajungând pe suprafaţa pământului “încărcată”  cu acizii respectivi subformă de “ploaie acidă”.

b) H₂O + oxizi bazici (oxizi metalici)  hidroxizi

    H₂O + Na₂O = 2NaOH                                      H₂O + CaO = Ca(OH)₂

c) Reacţii de hidroliză :

  3H₂O + AlCl₃  Al(OH)₃ + 3(H⁺ + Cl^-)   ,

soluţia apoasă are caracter acid

  2H₂O + Na₂CO₃  2(Na⁺ + HO^-) + H₂CO₃ ,

soluţia apoasă are caracter bazic

       2H₂O + (NH₄)₂CO₃  2NH₄OH + H₂CO₃ ,

soluţia apoasă are caracter aproximativ neutru

• Ca urmare a fenomenului de hidroliză se poate explica de ce soluţiile unor săruri prezintă caracter acid sau bazic.
• Nu hidrolizează sărurile care provin din neutralizarea unui acid tare cu o bază tare cum sunt NaCl, KI, NaNO₃, K₂SO₄ şi altele de acelaşi tip. La introducere în apă, aceste săruri se dizolvă punând în libertate ionii aferenţi dar nu reacţionează chimic cu apa. Soluţiile acestor săruri sunt neutre:

    NaCl + H₂O  Na⁺ + Cl^- + H₂O,

       soluţia apoasă prezintă caracter neutru

d) Alte tipuri de reacţii cu substanţe anorganice

      2Ni + 2H₂O + O₂ = 2Ni(OH)₂

e) Reacţii cu compuşi organici

• Reacţiile apei cu unii compuşi organici, numite tot reacţii de hidroliză, se desfăşoară lent la temperatura camerei de aceea compuşii organici sunt – în marea lor majoritate – dizolvaţi fizic sau “înglobaţi” în apă, ca particule coloidale, fără modificarea structurii lor chimice. Pentru ca reacţiile de hidroliză să aibă loc se impun condiţii mai severe de reacţie (temperatură, presiune) şi/sau catalizatori. Este şi cazul reacţiei de hidroliză a esterilor. Dacă se supun hidrolizei, în mediu bazic, esteri ai acizilor graşi cu glicerina numiţi grăsimi, reacţia are drept consecinţă obţinerea de săruri ale acizilor graşi cu diferiţi atomi metalici, numite săpunuri.

H₂O + R-CO-O-R₁  R-COOH + R₁-OH

                   ester                    acid          alcool

B)    Reacţii cu modificarea stării de oxidare

• La temperaturi mari, apa se descompune în hidrogen şi în oxigen. Aceeaşi reacţie poate avea loc la temperatura camerei prin electroliza apei slab acidulate sau alcalinizate.

H₂O  H₂ + ½ O₂

Apa poate participa la reacţii de reducere sau de oxidare, schematic ilustrate mai jos:

    

H0  1e+ + H+	OII - - 2e-  O0
Reducere            H2O are caracter oxidant	Oxidare H2O are caracter reducător

H 2O + C = CO + H2
4H2O(V) + 3Feinroşit =Fe3O4 +4H2	H2O + Cl2 = O + 2HCl
H2O + Fe = FeO + H2	H2O + F2 = O + 2HF
2H2O + Fe = Fe(OH)2 + H2
2 H2O + 2Na = 2NaOH + H2

• Oxigenul atomic rezultat în reacţia apei cu halogeni este deosebit de reactiv, şi poate distruge microorganismele din apă. Pe această proprietate se bazează tratarea biologică a apei potabile cu clor.
• Acţiunea apei asupra metalelor are ca efect distrugerea acestora. Fenomenul poartă numele de coroziune.
• Apa este un electrolit foarte slab.În apa pură şi în soluţiile apoase există echilibrul:

            H₂O + H₂O  H₃O⁺ + HO^-

Apa-proprietati fizice

      APA

"Uitam ca cercul apei si al vietii este acelasi"

• Apa este o substanţă compusă cu formula moleculară H2O.
• Molecula apei este format din doi atomi de hidrogen şi un atom de oxigen.Conţinutul procentual de hidrogen respective de oxigen din apă este:

                      11,11% H     şi      88,89% O

• Între atomul de oxigen şi fiecare atom de hidrogen se stabileşte câte o legătură covalentă polară iar unghiul dintre acestea este de 104,5o.

     Proprietati fizice

• Apa se găseşte în natură atât în stare lichidă cât şi în stare solidă şi gazoasă. Din suprafaţa totală de 5,1.108 km2 a globului pământesc, 71% respectiv 3,62.108 km2 este acoperită de mări şi oceane. Suprafaţa uscatului acoperită de gheţari reprezintă 10,67% din totalul uscatului, adică 1,58.107km2. Dacă toţi gheţarii s-ar topi, nivelul oceanelor ar creşte cu cca. 80 m.

• Apa naturalã nu este purã. În ea sunt dizolvate o serie de substanţe care provin din straturile permeabile (humus, nisip) străbătute de apă sau sunt dizolvate gazele existente în aer: dioxid de carbon, oxigen, poluanţi gazoşi. Cel mai scăzut conţinut în substanţe dizolvate îl are apa izvoarelor de munte. În apa naturală se mai găsesc şi diferite impurităţi mecanice (suspensii).  

• La temperatura obişnuită apa curată este un lichid insipid şi inodor, incolor în strat subţire şi colorat în verde – albăstrui în strat gros.

• Unele proprietăþi ale apei servesc pentru definirea unităţilor de măsură a unor mărimi fizice (mai ales în sistemul de unităţi tolerate, CGS).

• Temperatura de fierbere şi temperatura de topire a apei la presiunea de 1 atmosferă definesc unitatea de temperatură în scara Celsius.

• Vâscozitatea apei este le 20 grade C de 1cP.

• Unitatea de măsură pentru căldură, caloria, este egală cu căldura specifică a apei la 15 grade C. Pentru încălzirea apei se consumă o cantitate mare de căldură care este cedată la răcirea sa.Apa are datorită acestei proprietãţi şi un rol important în regularizarea climei: suprafeţele uscate vecine cu întinderile mari de apã sunt “încãlzite” iarna de curenţii calzi care vin dinspre apã şi “rãcite” vara de “brizã” – curenţii mai reci.

• Densitatea apei se modificã cu creşterea temperaturii, între 0oC şi 4oC creşte cu temperatura, apoi scade astfel încât densitatea maximã a apei este, la 4oC, de 1g/cm3. 
• Apa îşi mãreşte volumul la solidificare, gheaţa are densitate mai micã decât densitatea apei la 0 grade C. 

      Aceste proprietãţi au o importanþã deosebitã în naturã. Când timpul se rãceşte, apele lacurilor, râurilor etc. se rãcesc la suprafaţã pânã la 4 grade C. Cum apa la aceastã temperaturã are densitatea maximã se lasã la fund iar la suprafaţã ajunge apã cu temperaturã mai mare. Dupã ce toatã masa de apã a ajuns la 4oC stratul de la suprafaţã se rãceşte şi la 0 grade C îngheaţã. Gheaţa fiind mai uşoarã decât apa lichidã rãmâne la suprafaţã. Stratul de apã de pe fundul lacului sau râului va rãmâne lichid şi la o temperaturã în jur de 4 grade C, permiţând existenţa vieţii subacvatice.



DEPENDENTA DE TEMPERATURA A DENSITATII APEI LICHIDE SI SOLIDE

O MOLECULA DE APA DIN CRISTALINUL DE GHEATA UNITĂ PRIN LEGĂTURI DE HIDROGEN CU ALTE PARTRU MOLECULE DISPUSE TETRAEDIC ÎN JURUL EI

Când gheaţa se topeşte se desfac, brusc aproximativ 15% din legãturile din cristalele de gheaţã, la 40 grade C sunt desfãcute circa jumãtate din aceste legãturi iar în stare de vapori asociaţiile dispar în întregime.

DIAGRAMA DE FAZE A APEI

PRINCIPALELE PROPRIETATI FIZICE