Вода́ (оксид водорода) — бинарноенеорганическое соединение с химической формулой H2O: молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета(при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом(кристаллы льда могут образовывать снегили иней), а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях)[7][8].
Вода является хорошим сильнополярнымрастворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества(соли, газы).
Исключительно важна роль воды в глобальном кругообороте вещества и энергии[9], возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле[10].
Всего на Земле около 1400 млн км³ воды. Вода покрывает 71 % поверхности земного шара (океаны, моря, озёра, реки, льды — 361,13 млн км²[11][12]). Бо́льшая часть земной воды (97,54 %) принадлежит Мировому океану — это солёная вода, непригодная для сельского хозяйства и питья. Пресная же вода находится в основном в ледниках (1,81 %) и подземных водах (около 0,63 %), и лишь небольшая часть (0,009 %) в реках и озёрах. Материковые солёные воды составляют 0,007 %, в атмосфере содержится 0,001 % от всей воды нашей планеты[13][14].
Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях:
твёрдом
жидком
газообразном
Вода может приобретать различные формы, которые могут одновременно соседствовать и взаимодействовать друг с другом:
водяной пар и облака в небе;
морская вода и айсберги;
ледники и реки на поверхности земли;
водоносные слои в земле.
Вода способна растворять в себе множество органических и неорганических веществ. Из-за важности воды как источника жизни, её нередко подразделяют на типы по различным принципам.
Виды воды по особенностям происхождения, состава или применения:
по содержанию катионов кальция и магния
мягкая вода
жёсткая вода
по изотопам водорода в молекуле
лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной)
тяжёлая вода (дейтериевая)
сверхтяжёлая вода (тритиевая)
другие виды
пресная вода
дождевая вода
морская вода
подземные воды
минеральная вода
солоноватая вода
питьевая вода и водопроводная вода
дистиллированная вода и деионизированная вода
сточные воды
ливневая вода или поверхностные воды
апирогенная вода
поливода
структурированная вода — термин, применяемый в неакадемических теориях
талая вода
мёртвая вода и живая вода — виды воды со сказочными свойствами
Вода, входящая в состав другого вещества и связанная с ним физическими связями, называется влагой. В зависимости от вида связи, выделяют:
сорбционную, капиллярную и осмотическую влагу в твёрдых веществах,
растворённую и эмульсионную влагу в жидкостях,
водяной пар или туман в газах.
Вещество, содержащее влагу, называют влажным веществом. Влажное вещество, не способное более сорбировать (поглощать) влагу, — насыщенное влагой вещество.
Вещество, в котором содержание влаги пренебрежимо мало при данном конкретном применении, называют сухим веществом. Гипотетическое вещество, совершенно не содержащее влагу, — абсолютно сухое вещество. Сухое вещество, составляющее основу данного влажного вещества, называют сухой частью влажного вещества.
Смесь газа с водяным паром носит название влажный газ (парогазовая смесь — устаревшее название)[30].
В атмосфере нашей планеты вода находится в виде капель малого размера, в облаках и тумане, а также в виде пара. При конденсации выводится из атмосферы в виде атмосферных осадков (дождь, снег, град, роса). В совокупности жидкая водная оболочка Земли называется гидросферой, а твёрдая — криосферой. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде.
Мировой океан содержит более 97,54 % земной воды, ледники — 1,81 %, подземные воды — около 0,63 %, реки и озёра — 0,009 %, материковые солёные воды — 0,007 %, атмосфера — 0,001 %[12].
Атмосферные осадки
Вода за пределами Земли
Вода — чрезвычайно распространённое вещество в космосе, однако из-за высокого внутрижидкостного давления вода не может существовать в жидком состоянии в условиях вакуума космоса, отчего она представлена только в виде пара или льда.
Одним из наиболее важных вопросов, связанных с освоением космоса человеком и возможности возникновения жизни на других планетах, является вопрос о наличии воды за пределами Земли в достаточно большой концентрации. Известно, что некоторые кометы более, чем на 50 % состоят из водяного льда. Не стоит, впрочем, забывать, что не любая водная среда пригодна для жизни.
В результате бомбардировки лунного кратера, проведённой 9 октября 2009 года НАСА с использованием космического аппарата LCROSS, впервые были получены достоверные свидетельства наличия на спутнике Земли водяного льда в больших объёмах[31].
Вода широко распространена в Солнечной системе. Наличие воды (в основном в виде льда) подтверждено на многих спутниках Юпитера и Сатурна: Энцеладе[32][33], Тефии, Европе, Ганимеде и др. Вода присутствует в составе всех комет и многих астероидов. Учёными предполагается, что многие транснептуновые объекты имеют в своём составе воду.
Вода в виде паров содержится в атмосфере Солнца (следы)[34], атмосферах Меркурия (3,4 %, также большие количества воды обнаружены в экзосфере Меркурия)[35], Венеры (0,002 %)[36], Луны[37], Марса (0,03 %)[38], Юпитера (0,0004 %)[39], Европы[40], Сатурна, Урана (следы)[41] и Нептуна[42] (найден в нижних слоях атмосферы).
Содержание водяного пара в атмосфере Земли у поверхности колеблется от 3—4 % в тропиках до 2·10−5% в Антарктиде[43].
Кроме того, вода обнаружена на экзопланетах, например HD 189733 A b[44], HD 209458 b[45] и GJ 1214 b[46].
Жидкая вода, предположительно, имеется под поверхностью некоторых спутников планет — наиболее вероятно, на Европе — спутнике Юпитера.