Importance de l’eau

L’eau est une simple molĂ©cule dont son importance rĂ©side dans sa capacitĂ© Ă  servir de solvant pour de nombreux composĂ©s. ComposĂ©e de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène, l’eau est le seul liquide inorganique naturel sur Terre dans les trois Ă©tats solide, liquide et vapeur.

Importance de l’eau sur la planète

L’eau est la caractĂ©ristique distinctive de la Terre. La planète contient environ 1,39 milliard de kilomètres cubes d’eau, dont 96,5% se trouvent dans les ocĂ©ans. Le reste est rĂ©parti entre les calottes polaires, les glaciers et la neige permanente avec 1,7% et les eaux souterraines, les lacs, les rivières et le sol avec 1,7%.

Les ocĂ©ans couvrent 71% de la surface de la terre. En plus d’ĂŞtre les principaux rĂ©servoirs d’eau et d’Ă©nergie, ils ont Ă©galement une influence sur le climat terrestre. Les courants ocĂ©aniques chauds agissent comme des Ă©changeurs de chaleur et sont responsables du maintien de la tempĂ©rature Ă  la surface de la terre.

La vapeur d’eau dans l’atmosphère est de 60 trillions de mètres cubes (1m3 Ă©quivaut Ă  mille litres). Cette vapeur d’eau a une grande influence en tant que gaz Ă  effet de serre et sur le climat.

Importance de l’eau pour les ĂŞtres vivants

La vie sur Terre est probablement nĂ©e dans les eaux bouillantes des ocĂ©ans il y a des millions d’annĂ©es. Dans cette soupe primitive, les molĂ©cules primordiales ont rĂ©agi et ont formĂ© les bases molĂ©culaires des ĂŞtres vivants.

La vie sur la planète dĂ©pend de l’approvisionnement en eau d’une qualitĂ© acceptable et Ă©galement de la rĂ©gulation de la tempĂ©rature et de l’humiditĂ© de l’environnement.

Les plantes ont besoin d’eau pour la photosynthèse et perdent de l’eau par transpiration et Ă©vaporation. Les animaux assurent leur approvisionnement en eau grâce Ă  la nourriture et aux boissons, ce qui est compensĂ© par la perte d’eau due Ă  la transpiration, Ă  l’Ă©vaporation et Ă  l’excrĂ©tion.

Exemples de l’importance de l’eau pour l’homme

Les ĂŞtres humains ne peuvent pas vivre sans eau. Pour toutes les principales activitĂ©s quotidiennes que nous faisons, nous avons besoin d’eau: nourriture, hygiène, nettoyage et divertissement.

Importance de l’eau dans l’agriculture

importance du maĂŻs aquatique

La culture du maĂŻs est l’une des plus consommatrices d’eau.

Le plus grand besoin d’eau est l’agriculture. Environ 75% de la consommation mondiale d’eau est utilisĂ©e pour produire des aliments. Certaines des stratĂ©gies pour amĂ©liorer le rendement en eau dans l’agriculture sont:

  • DĂ©velopper des infrastructures qui tirent parti du stockage et de l’utilisation des eaux pluviales.
  • Produire des variĂ©tĂ©s agricoles pour les rendre plus rĂ©sistantes aux sĂ©cheresses et Ă  la salinitĂ©.
  • AmĂ©liorer le recyclage et le stockage des ressources en eau.
  • Promouvoir des pratiques agronomiques qui utilisent l’eau efficacement.

Établissements humains

Les humains se sont installĂ©s près des sources d’eau depuis la nuit des temps. L’ingĂ©nierie de l’eau a prospĂ©rĂ© pendant l’Empire romain, avec de nombreux aqueducs construits qui restent encore debout. Au Moyen Ă‚ge, les moulins Ă  eau se sont rĂ©pandus dans toute l’Europe.

Les premiers colons du bassin du Mexique se sont installés autour des lacs et ont établi le système chinampa pour produire de la nourriture.

Nous, les humains, devons changer nos modes de vie qui gaspillent l’eau.

L’eau pure en mĂ©decine et en industrie

médecine de l'eau de seringue

De nombreux mĂ©dicaments doivent ĂŞtre prĂ©parĂ©s avec de l’eau ultra pure.

Dans les hĂ´pitaux, les sociĂ©tĂ©s pharmaceutiques et autres Ă©tablissements mĂ©dicaux, de l’eau purifiĂ©e de diffĂ©rentes qualitĂ©s est nĂ©cessaire. L’eau est le principal vĂ©hicule des prĂ©parations d’injection hypodermique.

L’industrie Ă©lectronique a besoin d’eau ultra pure pour nettoyer les surfaces en verre. Dans l’industrie alimentaire, l’eau est un Ă©lĂ©ment essentiel.

Structure de l’eau

Structure de l'eau

Dans la molĂ©cule d’eau, l’oxygène partage des Ă©lectrons avec deux hydrogènes.

Le poids molĂ©culaire de l’eau est de 18 gr / mol produit d’un atome d’oxygène et de deux hydrogène. L’oxygène, qui a six Ă©lectrons dans sa coquille externe, en joignant deux hydrogènes, devient plus stable avec huit Ă©lectrons.

Les hydrogènes attachĂ©s Ă  l’oxygène forment un angle de 104,5 °. L’oxygène a une plus grande attraction pour les Ă©lectrons, ce qui rend la molĂ©cule d’eau polaire, c’est-Ă -dire qu’il a une rĂ©gion plus riche en Ă©lectrons (charge partielle nĂ©gative).

Les hydrogènes, Ă  charge partielle positive, sont attirĂ©s par les charges partielles nĂ©gatives d’autres molĂ©cules d’eau, formant ce que l’on appelle des liaisons hydrogène. Ces liaisons sont la clĂ© des propriĂ©tĂ©s distinctives de l’eau.

Ă€ l’Ă©tat solide, les molĂ©cules d’eau sont disposĂ©es de telle manière qu’un oxygène est entourĂ© de quatre atomes d’hydrogène: deux liĂ©s de manière covalente et deux hydrogènes qui sont attirĂ©s par les Ă©lectrons non partagĂ©s de l’oxygène.

A l’Ă©tat gazeux, les molĂ©cules d’eau sont sĂ©parĂ©es et indĂ©pendantes des autres molĂ©cules d’eau.

PropriĂ©tĂ©s physiques importantes de l’eau

Bien que la molĂ©cule d’eau soit structurellement simple, ses propriĂ©tĂ©s physiques sont plus compliquĂ©es et inhabituelles. Ensuite, nous prĂ©sentons les propriĂ©tĂ©s physiques de l’eau qui ont permis l’Ă©tablissement de la vie sur terre.

Capacité thermique

La quantitĂ© de chaleur nĂ©cessaire pour augmenter la tempĂ©rature de 14,5 ° C Ă  15,5 ° C d’un gramme d’eau Elle est connue comme la capacitĂ© calorifique de l’eau, qui est Ă©gale Ă  4,184 Joules. Cette capacitĂ© est le rĂ©sultat de liaisons hydrogène entre les molĂ©cules d’eau.

Grâce Ă  cette grande capacitĂ© thermique, l’eau met plus de temps Ă  se rĂ©chauffer ou Ă  se refroidir que les autres liquides. Cela a permis aux organismes vivants de survivre sans subir de grands changements de tempĂ©rature. Les ocĂ©ans sont capables de stocker de grandes quantitĂ©s d’Ă©nergie grâce Ă  la grande capacitĂ© thermique de l’eau.

Chaleur latente

La chaleur latente est la chaleur obtenue par les molĂ©cules d’eau lorsqu’elles passent d’un liquide ou d’un solide Ă  un gaz sans que la tempĂ©rature change. Dans le cas de la fonte des glaces, la chaleur latente de fusion de l’eau Ă  0 ° C est d’environ 334 joules par gramme et la chaleur latente d’Ă©vaporation de l’eau Ă  100 ° C est de 2 230 joules par gramme.

Densité

La densitĂ© de l’eau est le rapport de la masse d’eau Ă  son volume. A 4 ÂşC l’eau atteint la densitĂ© la plus Ă©levĂ©e de 1 gr / cm3 alors qu’au-dessus ou en dessous elle est de 0,99 gr / cm3, cela signifie que l’eau liquide est 10% plus dense que la glace, c’est pourquoi la glace flotte.

La glace qui se forme dans les lacs et autres rĂ©servoirs naturels d’eau dans les zones froides de la Terre agit comme un isolant, permettant aux formes aquatiques de vivre dans ces zones.

Solubilité

L’eau est considĂ©rĂ©e comme la solvant universel car beaucoup plus de composĂ©s peuvent y ĂŞtre dissous que dans d’autres liquides. Les composĂ©s ioniques et polaires, c’est-Ă -dire qu’ils ont des charges, interagissent avec les molĂ©cules d’eau. Par exemple, les sels tels que le chlorure de sodium ou le sulfate de magnĂ©sium sont des composĂ©s ioniques, tandis que le glucose et l’alcool sont des composĂ©s polaires.

Les lipides et les graisses sont hydrophobes, c’est-Ă -dire qu’ils ne sont pas solubles dans l’eau.

Propriétés cohésives et adhésives

Les propriĂ©tĂ©s cohĂ©sives de l’eau expliquent la tension superficielle. Il s’agit de la capacitĂ© d’une substance Ă  maintenir ses molĂ©cules ensemble lorsqu’elle est soumise Ă  un stress ou Ă  une contrainte. C’est Ă  cause de cette propriĂ©tĂ© que des objets tels que des aiguilles ou des petits insectes peuvent se percher Ă  la surface de l’eau sans couler.

D’autre part, les propriĂ©tĂ©s adhĂ©sives de l’eau se reflètent dans la capillaritĂ©. C’est l’attraction entre les molĂ©cules d’eau et d’autres molĂ©cules, comme on le voit sur les parois d’un tube de verre.

Les propriĂ©tĂ©s adhĂ©sives et cohĂ©sives sont essentielles dans le transport de l’eau des racines aux feuilles des plantes.

Biochimie de l’eau

L’eau n’est pas seulement un solvant oĂą se produisent des rĂ©actions chimiques. Il fonctionne comme un lubrifiant et un liquide de nettoyage, transporte des nutriments et des dĂ©chets. Il participe Ă©galement Ă  plusieurs rĂ©actions biochimiques: oxydation, rĂ©duction, condensation et hydrolyse. L’oxydation de l’eau en oxygène constitue l’une des rĂ©actions constitutives importantes de la photosynthèse:

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L’eau est produite par la combustion du glucose dans les mitochondries:

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L’eau comme ressource essentielle

iceberg

Certains pays Ă©tudient la possibilitĂ© de transporter des icebergs pour rĂ©soudre leurs problèmes d’eau.

Moins de 3% de l’eau douce disponible dans le monde se trouve dans les rivières et les lacs. Les eaux souterraines revĂŞtent une importance croissante en tant que source d’approvisionnement. L’entretien et la qualitĂ© des rĂ©servoirs d’eau souterraine sont liĂ©s Ă  l’utilisation et au traitement des terres.

L’un des problèmes croissants est la salinisation des eaux souterraines, en raison de l’Ă©vaporation d’une eau de mauvaise qualitĂ©.

D’un autre cĂ´tĂ©, la conversion de l’eau de mer en eau douce peut ne pas ĂŞtre Ă©conomiquement intĂ©ressante aujourd’hui, mais l’amĂ©lioration des processus associĂ©e aux besoins en fera une option pratique.

Certaines propositions pour attĂ©nuer le problème de l’eau dans certaines rĂ©gions sont de remorquer les icebergs des calottes polaires. Des pays comme l’Afrique du Sud et les Émirats arabes unis sont confrontĂ©s Ă  une très grave pĂ©nurie d’eau et cela pourrait ĂŞtre une solution si possible.

 

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