А. Б. Медешова қыркүйек 2010ж

Дәрістің мазмұны:

2.Табиғи сулардың ең маңызды қасиеттері.

Оның географиялық қабықтағы ролі қандай?

Гидросфераның көлемі мен құрлымының литосферадан айырмашылығы?

1.Гидросфера- сұйық, қатты, газ тәрізді күйіне тәуелсіз химиялық жағынан байланыссыз бүкіл суды қамтитын Жердің су қабығы. Жер—Күн системасының ең сулы планетасы, оның бетінің 70%-тен көбін Дүние жүзілік мұхиттың сулары тұтастай қаптаған. Жер бетіндегі су қайдан пайда болған деген сұраққа жауап іздесек:

Гидросфераның пайда болуы туралы түрлі гипотезалар бар, бірақ оны Жердің пайда болуымен байланыстыратыны ең сенімдісі болып саналады. Литосфера, атмосфера мен гидросфе-ра мантия заттарының балқу және дегазациясы нәтижесінде, біртұтас процесінде түзілді. Жердің тереңдік жылуының ықпалымен бөлініп шығып, Жердің бетімен араласып кетті. Алғашқы Мұхит, мүмкін, Жерді түгелдей дерлік бүркеген болар, бірақ терең болмаған. Мұхит суы жылы, жоғары минералданған. Кейін мұхит тереңдей түседі де, ауданы қысқарады. Мұхиттың бетінен ылғал буланып, жаңбырлар жауады. Құрлықтағы тұщы су Мұхит суының атмосфера арқылы «өтуінің» нәтижесінде қалыптасқан. Магмадан судың бөлінуі қазір де болып отыр. Вулкандар атқылағанда жылына орта есеппен 1,3·10⁸ т су бөлінеді. Термальды бұлақтар мен фумаролдар жыл сайын 10⁸ т су шығарады.

Космостан судың келіп түсуі туралы болжауларды планеталардың мұзды ядроларының келіп түсуіне метеор заттар мен мұзды тозаң жаууына негіздеуге болады. Гидросфера суды алып қана қоймайды, оны шығын етеді. Қүннің ультракүлгін радиациясының ықпалымен Н О молекулалары сутегі атомы мен ОН молекуласына немесе оттегі атомы мен Н-ға ыдырайды. Ең тез де жеңіл сутегі атомдары, жер тартылысын жеңе отырып, планета аралық кеңістікке бірте-бірте ұшып шығады.

2.Су ғана қалыпты жер жағдайларында үш күйде: қатты, сұйық және газ тәрізді күйде бола алады. Судың бір күйден екінші күйге ауысуы жылу шығынын (булану, еру) керек етеді немесе, керісінше оның тиісті мөлшерінің бөлінуімен қосарланады (конденсация, қату). Мысалы,1 г суды буландыру үшін 597 кал, 1 г мұзды ерітуге 80 кал энергия жұмсау қажет. Химиялық жағынан таза су Н О (сутек тотығы) қалыпты қысым жағдайларында 100°С-та қайнайды, 0°-та қатады және ең көп тығыздығы +4°С-та болады. +4°С-тан төмен суынғанда судың тығыздығы азаяды, көлемі ұлғаяды, мұнда қату сәтінде көлем сұйық судың көлемінен 10%-ке күрт артып кетеді.

Судың бұл аномалиясы табиғатта өте үлкен роль атқарады.

Табиғаттағы су химиялық жағынан таза болмайды, өйткені бұл аса күшті еріткіш. Бұл әрқашан түрлі концентрациялы, яғни түрлі тұзды газды тұзды еріткіш. Судың тұздылығын литрге грамм (г/л), процент (%) және промилл (‰) есебімен өлшейді. Суды тұщы (1‰-ге дейін), сортаң (24,7‰-ге дейін), тұзды (>27,7‰) деп ажыратады.

Тұздылықтың артуы қату температурасын және судың ең көп тығыздылық температурасын төмендетеді. Тұздылық арта түскенде судың ең көп тығыздылық температурасы әрқашанда қату температурасынан төмен болады. Су суына келіп, неғұрлым тығыз бола түседі және төменге кетеді, ал бетіне суықтығы неғұрлым аз су көтеріледі. Сондықтан да тұзы күшті терең көлдерді тіпті өте төмен температурада мұз баспайды, ал тайыз көлдер түбіне дейін қатып қалады. Мұхитта тұзды су суынғанда ол шөгеді де өзімен бірге тереңге оттегін әкетеді.

Судың жылу сиымдылығы аномально жоғары. Бұл ағаштікінен 2 есе көп, құмдікінен 5 есе көп, темірдікінен 10 есе көп, ауанікінен 3000 есе көп. Бұл судың бір куб сантиметр суды 1º-қа суындыра отырып, осыншама 3000 см² ауаны қыздыруға болады. Осыдан жылудың аккумуляторы ретінде Мұхиттың мәні айқын, тіпті кішкене су қоймаларының климатты жұмсартатын ықпалы күшті. Судың жьлу өткізгіиітігі үлкен емес, сондықтан да су қоймаларын қыздырғанда араластыру басты роль атқарады. Мұз аз жылу өткізгіштікке ие, сондықтан суды суынудан сақтайды.

Барлық сұйықтардан (сынаптан басқасы) судың беттік керілуі ең үлкен. Сондықтан да су топырақты және көп жыныстарды жарып өтетін капилляр бойынша көтеріле алады, өсімдіктерде жоғары қозғалады. Капиллярларда судың әлі ақыр аяғына дейін ашылмаған тамаша ерекшеліктері бар екендігі анықталып отыр. Ол тіпті —30°-та қатпайды, бірақ неғұрлым тұтқыр да ауыр бола түседі. Оны — 70°-қа дейін суындыра отырып, мұз емес аморфты шыны тәрізді зат алған. Бұл суды қалпына келтіру 650°—700°-қа дейін қыздыруды керек етті. Кейбір ғалымдар капилляр суын оның төртінші күйі деп санауды ұсынды. Қысым және температураның ықпалымен судың қасиеттері қатты өзгеріп отырады.

Судың ерекшеліктері оның молекулаларының құрылысы мен олардың өзара орналасуы арқылы түсіндіріледі. Су молекуласы дегеніміз төбесінде оттектің теріс зарядталған атомы және табанында сутектің екі оң зарядталған атомдары бар тең қырлы үшбұрыш. Судың-құрылымы туралы жалпы қабылданған түсінік жоқ. Бірақ бұл өте күрделі, температура мен қысымға байланысты су молекулалары түрлі «орамды» — ажурлы (торлы) және тығыз болса керек. Қату үстінде судың ұлғаюы тығыз «орамынан» ажурлыға тез көшеді.

Сутектің үш изотопы мәлім: Н¹ — протий (ең жеңіл), Н²— дейтерий (Д-ауыр), Н³— тритий (шамадан тыс ауыр) және оттектің 3 изотопы бар: О¹⁶, О¹⁷, О¹⁸. Түрлі изотопты құрамды су молекулалары кез келген су тамшысында бар, бірақ бұның ішінде сутек пен оттектің жеңіл изотоптары басым келеді. Іс жүзінде (99,73%) табиғи су дегеніміз қоспалары бар Н₂'0¹⁶.

Атмосфераға буланып кеткен су Жер бетіндегі суға қарағанда протийге бай да, дейтерийге кедей келеді. О¹⁸ мұнда О¹⁶ қарағанда 500 есе аз.

Судың тамаша қасиеттері Жер бетінде тіршіліктің пайда болып дамуына мүмкіндік жасады. Осының арқасында су географиялық қабықта болып жатқан барлық процестерде маңызды роль атқарады.

Өзін бақылауға арналған сұрақтар: Судың жылу сиымдылығы қасиетін түсіндір?

Судың жылу өткізгіштік қасиетін түсіндір?

Судың оптикалық қасиеттері дегеніміз не?

Судың акустикалық қасиеті дегенді қалай түсінесің?