Woda jest najważniejszym związkiem tlenu i stanowi niezbędny składnik wszystkich organizmów żywych. Jest to tlenek wodoru (zgodnie z aktualną nomenklaturą IUPAC - oksydan). Jej wzór chemiczny to H2O, w temperaturze pokojowej ma postać cieczy. Może przyjmować postać gazu, wtedy mamy do czynienia z parą wodną lub ciała stałego, czyli pod postacią lodu. Zdarza się, że w języku potocznym dla każdego ze stanów skupienia używa się określenia woda.
Stanowi ona znakomity rozpuszczalnik dla wszelkiego typu substancji polarnych. Przytłaczająca większość wody występującej w środowisku jest zasolona. Wody zawierające rozpuszczony chlorek sodu lub inne sole stanowią w przybliżeniu 97,38% całkowitych zasobów. Woda jest również dobrym rozpuszczalnikiem dla gazów np. dla dwutlenku węgla.
Znaczenie biologiczne wody.
Nie ulega wątpliwości, że woda jest konieczna organizmom żywym do tego, aby mogły funkcjonować. Istnieje wiele przesłanek mówiących o tym, że pierwsze organizmy żywe powstały właśnie w środowisku wodnym, a właściwie w oceanach. Opuszczenie środowiska lądowego odbywało się wielokrotnie. Część badaczy zajmujących się procesem ewolucji twierdzi, że krokiem pośrednim między opuszczeniem środowiska wodnego, a zasiedleniem wilgotnych zakątków lądów mogło być zasiedlenie słodkich wód śródlądowych. Posiadają one cechy pośrednie między wilgotnymi obszarami lądowymi, a oceanami.
Mimo, że na Ziemi znajdują się obfite zasoby słonej wody, nie jest ona zdatna do spożycia. Zawiera ona tak duże ilości soli, że do wydalenia ich z organizmu potrzeba by więcej wody, niż zawiera porcja wypitej słonej wody. Tak więc picie słonej wody działa na organizm odwadniająco, może również prowadzić do zaburzenia równowagi elektrolitycznej.
Woda jest jednym z podstawowych składników organizmów żywych. W organizmie dorosłego człowieka jej ilość może wynosić nawet 60% masy ciała. U noworodków aż 75%, natomiast w ciele embrionów 98%.
Właściwości fizyczne wody:
- temperatura topnienia przy ciśnieniu 1 atmosfery: 0°C czyli 273,15 K,
- temperatura wrzenia przy ciśnieniu 1 atmosfery: 100°C czyli 373,15 K,
- temperatura krytyczna: 374°C czyli 647,15 K,
- ciśnienie krytyczne: 220,6 atm czyli 22.35 MPa
- gęstość przy temperaturze 4°C: 1 kg/l
Cząsteczki wody mają budowę nieliniową. Wiązania między atomami wodoru i tlenu są mocno spolaryzowane, dzięki czemu woda ma trwały moment dipolowy. Oznacza to, że jest ona silnie polarna. Kąt utworzony przez wiązania występujące między atomami tworzącymi cząsteczkę wody wynosi 104°27'.
Cząsteczki wody mogą ulegać autodysocjacji. Równowagę tego procesu można opisać za pomocą tzw. iloczynu jonowego wody. jego wartość przy temperaturze 20°C mieści się w przedziale od 10 do 14.
Woda stanowi związek szeroko rozpowszechniony na naszej planecie. Znajduje się głównie w oceanach, pokrywających aż 70.8% powierzchni naszego globu. Duże jej zasoby znajdują się w rzekach, jeziorach, w lodowcach. Pewne jej ilości są ukryte pod ziemią lub tworzą chmury albo występuje w postaci pary wodnej w atmosferze. Część związków chemicznych ma w swojej strukturze cząsteczki wody. są to tzw. hydraty, a woda współtworząca ich cząsteczki to woda krystalizacyjna. Woda, którą spotykamy w przyrodzie to roztwór gazów oraz soli. Najbogatsza w sole mineralne jest woda morska. Najmniej minerałów ma woda pochodząca z opadów atmosferycznych. Popularnie wodę, która nie zawiera zbyt wielu związków mineralnych określa się jako miękką, a tą w której jest dużo soli wapnia oraz magnezu - twardą.
Jako środek użytkowy woda znajduje szereg zastosowań. Jest środkiem gaszącym pragnienie, jest stosowana do celów sanitarnych, w rolnictwie do nawadniania pól, jest również niezbędna dla wielu gałęzi przemysłu. W przemyśle woda może służyć do chłodzenia, ogrzewania, rozpuszczania określonych substancji, może także stanowić środowisko reakcji. Przerażający jest fakt, że nawet miliard osób na świecie ma ograniczony lub nie ma w ogóle stałego dostępu do wody pitnej. Ta sytuacja prowadzi do zwiększenia częstotliwości występowania różnego rodzaju chorób.
Naturalna woda często zanim zostanie użyta musi być uzdatniona. Dotyczy to wody pitnej oraz przemysłowej.
