Вода. 
Химия

Из всех соединений водорода наибольшее значение имеет его оксид Н₂0, называемый водой. Общее количество воды на Земле оценивается в 1,6* 10⁹ км³, в том числе пресной воды — 9 * 10⁷ км³. Вода непременный участник всех процессов жизнедеятельности. В живых организмах она составляет от 50 до 90% их общей массы.

Природная пресная вода содержит от 0,05 до 1 г/л растворенных солей. Самые важные из них — гидрокарбонаты магния и кальция, присутствие которых делает воду жесткой.

Океанская вода содержит в среднем 35 г/л растворенных солей. В основном (27 г/л) это хлористый натрий NaCl. Установлено, что океанская вода содержит в той или иной форме практически все элементы периодической системы.

Изолированная молекула воды имеет уголковое строение. Атом кислорода находится в состоянии^{-гибридизации.} Две орбитали идут на образование связей с водородом, на двух других располагаются неподеленные пары (см. рис. 3.9). Такое строение выделяет воду из всех соединений, в которых существуют водородные связи. Только в воде число протонов равно числу неподеленных пар и поэтому только в воде осуществляется объемная система водородных связей.

Идеальный кристалл оксида водорода — льда — подобен кристаллу алмаза (рис. 18.3).

Существенно, что при плавлении кристалла разрушается только 15% всех водородных связей, и в жидкой воде структурные фрагменты льда сохраняются вплоть до температуры кипения.

Рис. 183. Фрагмент кристаллической структуры льда.

Этим объясняется увеличение плотности воды при плавлении, большая теплота испарения, а значит, и высокая температура кипения воды. Лишь в газовой фазе вода практически не ассоциирована.

Каждая молекула воды использует для образования водородных связей два протона и две неиоделенные пары электронов атомов кислорода. В результате в кристалле льда между любыми двумя атомами кислорода осуществляется водородная связь, а кислород имеет координационное число, равное четырем.

Наличие неподеленных пар на атоме кислорода, большой дипольный момент, «удобная» геометрия делают воду весьма реакционноспособным веществом. Она реагирует со многими простыми веществами, как металлами, так и неметаллами, с оксидами, галогенидами и другими классами веществ.

Вода легко входит во внутреннюю сферу комплексных соединений, выступая в роли лиганда. В частности, многие гидратированные катионы переходят из растворов в кристаллы солей, образуя кристаллогидраты.

Наконец, вода является прекрасным катализатором большинства окислительно-восстановительных реакций.

Помимо оксида, водород образует еще одно соединение с кислородом — пероксид водорода Н₂0₂. Возможность его образования и свойства в большей мере определяются свойствами кислорода, чем водорода (см. параграф 19.2).