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L'eau, très présente sur notre Terre et indispensable à la survie de tout être vivant, animal ou végétal, n'est pas un liquide banal. Elle a des propriétés physiques originales qui résultent de la composition de sa molécule et de la façon dont ces molécules se lient entre elles. On peut la trouver sous trois formes : liquide, solide ou gazeuse




L'histoire d'H²O

L'homme n'a cessé de s'interroger sur la nature de l'eau. Pour Aristote (384-322 av. J.C.), l'eau avec le feu, la terre et l'air, fait partie des quatre éléments de la réalité universelle. A la même époque, Démocrite (460-370 av. J.C.) pense au contraire que la matière a une nature corpusculaire (le mot atome vient du grec atomos = indivisible). La théorie aristotélicienne est admise jusqu'au 17ème siècle. Mais, à la fin du 18ème siècle, tout est remis en cause. Le physicien anglais Cavendish réussit à démontrer en 1766 que l'eau était formée d'hydrogène puis Joseph Priestley découvre en 1774 l'oxygène. Le 27 juin 1783 en France, Lavoisier et Laplace réalisent la synthèse de l'eau à partir de 2 volumes d'hydrogène et d'un volume d'oxygène. En 1800, Anthony Carlisle et William Nicholson effectuent la première analyse de l'eau en y plongeant des fils de cuivre reliés à une pile (inventée cette année là par Volta). Ils récupèrent alors 2 volumes d'hydrogène et un volume d'oxygène. La formule chimique de l'eau est donc H2o. La recherche sur la structure de l'eau ouvre ainsi la voie à la chimie moderne

Seulement 3 atomes pour les plus grandes potentialités

La molécule est le plus petit fragment "possible" d'un corps donné. Elle conserve toutes les propriétés physiques et chimiques de celui-ci. En ce qui concerne l'eau, nous atteignons par divisions successives ce "grain" ultime : la molécule d'eau.

Celle-ci a une dimension de l'ordre d'un milliardième de mètre, soit un nanomètre (10-9). La molécule n'est pas une boule. Elle est constituée d'un atome d'oxygène relié à deux petites "boules" qui sont des atomes d'hydrogène.

Sous une apparente simplicité, 3 atomes dont 2 d'hydrogène, l'eau cache des priorités d'une richesse exceptionnelle dues en particulier à sa structure spatiale.

Sa forme, qu'on nomme tétraèdre, est souvent comparée à la tête de Mickey. L'un des sommets de la molécule d'eau est libre, seulement occupé par le doublet électronique libre de l'atome d'oxygène. Les polarités des liaisons atomiques permettent d'établir différents types de liaisons réversibles, qui sont pour une grande part responsables des extraordinaires propriétés de l'eau.





Les trois états de l'eau

L'eau, sous l'action conjuguée de la chaleur et de la pression atmosphérique, change d'état, passant de celui de vapeur à l'état solide ou liquide
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L'état de vapeur (état gazeux)


Le phénomène d'évaporation de l'eau, c'est à dire le passage de l'eau de l'état liquide à l'état de vapeur est très important. L'eau, en se transformant en vapeur, passe à l'état gazeux qui est celui du désordre maximal des molécules, ces dernières sont tellement agitées que les forces d'attraction terrestre s'exercent de façon beaucoup moins forte. Ce phénomène se produit à partir des plans d'eau, des sols humides, mais aussi dans ce qu'on appelle l'évapotranspiration, par l'intermédiaire de l'extraction racinaire de l'eau du sol et ensuite par la transpiration de cette eau par les feuilles des plantes.

L'eau évaporée va transiter dans l'atmosphère sous forme de vapeur invisible où elle reste pendant huit jours en moyenne. Puis l'eau va former des nuages qui vont retomber en pluie sur les continents et les océans. Le cycle de l'eau dans l'atmosphère sous forme de vapeur est assez court mais cependant vital car c'est la vapeur d'eau qui est à l'origine des 520 000 km3 annuels de précipitations qui alimentent les réserves d'eau douce, que ce soit sous la forme de pluie, de neige ou de grêle, Par rapport à la masse totale de l'hydrosphère, la vapeur d'eau ne représente à la surface du globe qu'une toute petite quantité puisqu'elle est égale à 0,001 % de la totalité de l'eau.

L'état liquide





C'est la forme de l'eau la plus répandue sur Terre. Il y a d'une part l'eau douce qui représente 2,8 % de l'eau totale du globe. Dans ce faible pourcentage, les glaces polaires représentent 2,15 %, les eaux souterraines 0,63 %, les eaux de surface (lacs, fleuves et rivières) seulement 0,019 %. Reste 0,001 % pour l'atmosphère. L'eau douce contenue dans les glaciers reste très difficilement accessible à l'homme.

Le reste, c'est à dire l'eau salée, est contenu dans les mers et les océans. Ces derniers représentent 90 % de l'hydrosphère et couvrent plus de 71 % de la surface terrestre.


L'état solide




Une partie des 2,8 % d'eau douce, soit un volume de 30 100 000 km3, est stockée sous forme de glaciers ou sous forme de neige, soit 2,15 % de l'eau sur terre.

En fonction de l'altitude et de la température, les précipitations se font sous forme de neige ou de pluie. La neige est un stockage temporaire appelé à disparaître lors du redoux. Lorsque la température remonte, soit la neige retourne directement vers l'atmosphère par évaporation, c'est la sublimation, soit la fonte lente du manteau neigeux permet à l'eau de s'infiltrer dans le sol ou de ruisseler vers les rivières.

Les glaciers représentent actuellement 10 % des terres émergées. Ils sont surtout présents aux pôles. Les calottes glaciaires des pôles Nord et Sud sont les plus grands réservoirs d'eau douce de la planète. Les glaciers sont alimentés en surface par la neige. Ils ne sont pas immobiles mais s'écoulent lentement, emportés par leur propre poids, vers l'aval. Suivant le type de glaciers, leur vitesse de déplacement peut atteindre un mètre par jour ou par an. La masse des glaciers est très importante et, s'ils devaient fondre, le niveau des mers remonterait de près de 200 mètres.

le cycle naturel de l'eau








La Terre est recouverte à plus de 70 % d'eau. La totalité de l'eau contenue sur terre forme ce que l'on appelle l'hydrosphère, dont le volume total est estimé à 1 400 millions de km3. Cela paraît considérable. Cependant, il convient de relativiser : l'eau douce ne représente que 39,2 millions de km3.

C'est bien la même eau qui circule partout, recyclée sans cesse depuis 3 milliards d'années comme nous le montrent les sciences contemporaines, la géologie, la météorologie, la climatologie et l'hydrologie... Aujourd'hui encore, les détails spatiotemporels du cycle de l'eau apparaissent parmi les plus grandes complexités de notre planète bleue.

Bravo Nour ,c'est du bon travail!