Свойства воды. 
Понятие гидросферы

Вода — единственное химическое соединение, которое существует в природе в виде и жидкости, и твердого вещества (лед), и газа (пары воды). Всем хорошо известно, что вода при нормальных условиях — бесцветная прозрачная жидкость без запаха. Она обладает целым рядом удивительных физико-химических свойств: высоким поверхностным натяжением (с этим свойством связано значительное капиллярное поднятие воды, что способствует питанию растений по корневым системам); высокими температурами кипения и замерзания; удельные энтальпии (теплосодержание) плавления и испарения выше, чем у большинства веществ; плотность воды в жидкой фазе больше плотности льда, поэтому лед плавает на поверхности воды, и водоемы не замерзают до дна. Воду можно рассматривать с химической точки зрения как оксид водорода или гидрид кислорода. Вода является прекрасным растворителем для многих веществ. Благодаря высокой растворяющей способности воды в ней содержатся практически все химические элементы, из которых наиболее важны для живых организмов. Почти все биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организмов, сводятся к реакциям в водных растворах.

Анализ данных из таблицы «Температуры плавления и кипения водородных соединений элементов главной подгруппы VI группы периодической системы» и рисунка «Точки кипения и замерзания четырёх гидридов элементов» показывает, нелогичность поведения воды: переходы воды из твёрдого состояния в жидкое и газообразное проходят при температурах, на более высоких, чем должно было быть.

[3].

[4].

«Это объясняется строением молекулы воды, она построена в виде тупоугольного треугольника, угол между связями кислород-водород равен 104°27' (рисунок молекулы воды).

[4].

Но, так как оба атома водорода расположены по одну сторону от кислородного атома, то электрические заряды в ней рассредоточиваются, и молекула воды приобретает полярность. Полярность — это причина, химических взаимодействий между разными молекулами воды. Атомы водорода в молекулах воды, имею частично положительный заряд, вступают в связь с электронами атомов кислорода и соседними молекулами. Такая химическая связь носит название — водородной. Взаимодействие между молекулами воды объясняется и температурами кипения и плавления. Для того чтобы «расшатать» связи водорода, нужна большая энергия, это и объясняет большую теплоёмкость воды." [5].

При температуре 0 °C вода превращается в лёд. Аномалия воды заключается в том, что после плавления вода сжимается, а затем при температуре 4 °C начинает расширяться. При 0 °C 100 г льда занимает объем 109,05 куб. см, а 100 г воды — 100.01 куб.см. Поэтому лёд обладает плавучестью.

Существует семь модификаций льда. Они получены искусственно. Их физические характеристики показаны на «Фазовой диаграмме воды».

[6].