Вода.
Вода H2O
- Найпоширеніша в природі хімічна сполука.
Запаси води на
Землі:
в морях і
океанах - 1,4 млрд. км3
в льодовиках - 30
млн. км3
в річках і
озерах - 2 млн. км3
в атмосфері --
14 тис. км3
в живих
організмах - 65%
Молекула
полярна; кут -104,5 °;
зв'язок OH ковалентний полярна.
Вода є
дипольним розчинником (розчиняє багато гази, рідкі та тверді речовини).
Між молекулами води - водневі зв'язку:
Аномалії
води.
Лід плаває на
поверхні водойми, r (льоду) = 0,92 г/см3, max r (води) при 4 ° С =
1г/см3
При замерзанні
води відбувається розширення обсягу.
Найбільша
теплоємність (в 3100 разів більше, ніж у повітря; в 4 рази більше, ніж у гірських
порід).
Кислотно-основні
властивості.
1) Слабкий
електроліт:
H2O
= H + + OH-
2) Вода --
амфотарні речовина. Вона реагує як з основними оксидами (оксидами лужних
і лужноземельних металів), так і з кислотними оксидами (крім SiO2).
Li2O + H2O = 2LiOH
MgO + H2O = Mg (OH) 2
SO3 + H2O = H2SO4
3) Гідроліз
деяких солей призводить до їх повного розкладання:
Al2S3 + 6H2O =
2Al (OH) 3 + 3H2S
Al2 (CO3) 3 + 6H2O
= 2Al (OH) 3 + 3H2O + 3CO2
4) Вода
розкладає гідриди, Фосфіди, карбіди, нітриди і деякі інші бінарні
з'єднання активних металів з неметалами:
CaH2 + 2H2O = Ca (OH) 2
+ 2H2
Ca3P2 + 6H2O =
3Ca (OH) 2 + 2PH3
CaC2 + 2H2O = Ca (OH) 2
+ C2H2
Ca3N2 + 6H2O =
3Ca (OH) 2 + 2NH3
5) Молекули
води з деякими солями дають кристалогідрати:
CuSO4 (білий)
+ 5H2O = CuSO4 5H2O (синій)
Окисно-відновні
властивості.
6) З активними
металами (що стоять у ряді напруг металів до Mg включно) утворюється
луг і водень, а з металами середньої активності (що стоять у ряді напруг
металів від Mg до Pb) - оксид і водень:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Ca + 2H2O = Ca (OH) 2 + H2
3Fe + 4H2O = t ° = Fe3O4
+ 4H2
7) З галогенами
(продукти різні):
4F2 + 3H2O = OF2 + 6HF
+ O2
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Вода, до складу
якої входить ізотоп водню дейтерій, називається важкою водою D2O.
Фізичні
властивості D2O H2O
Молекулярна
маса 20 18
Щільність
при 20 ° C (г/см3) 1,1050 0,9982
t °
кристалізації (° C) 3,8 0
t °
кипіння (° C) 101,4 100
Хімічні реакції з важкою водою протікають
повільніше, ніж зі звичайною водою. Тому D2O
Очищення
води.
Природні води
завжди містять домішки. Одні з них знаходяться в підвішеному стані, інші
- В розчиненому. Від більшої частини зважених часток вода може бути
звільнена відстоюванням або, швидше, фільтр крізь товсті шари піску
і т. п. У лабораторії для цієї мети застосовується фільтрувальний (непроклеенная)
папір. Від розчинених речовин воду зазвичай очищають перегонкою. Така
перегнанной вода називається дистильованою.
Звичайно застосовувана
в міському господарстві схема очищення річкової води складається з декількох етапів:
першою операцією є добавка до води невеликої кількості сірчанокислого
алюмінію, який виділяє об'ємний осад гідроксиду алюмінію, захоплюючий
різні зважені у воді частинки і тим сприяє їх подальшому
осадження у відстійнику. Відстояну вода фільтрується крізь товстий шар
піску, потім знезаражується хлоруванням і лише після цього поступає в
водопровідну мережу (для Москви 10 млн. м3 щодня).
Великі
переваги перед хлоруванням у багатьох випадках має стерилізація води
шляхом її озонування. Технічно цей процес цілком освоєно, але обходиться він у
кілька разів дорожче, що й ускладнює його широке впровадження.
перегнанной
вода вільна тільки від нелетких домішок. Від летючих її намагаються звільнити,
додаючи перед перегонкою речовини, що реагують з цими домішками і дають з
ними нелетучих продукти реакції. Все ж і тоді перші порції переганяється води
містять розчинені гази повітря. У тих випадках, коли їхня присутність шкодить,
ці порції не збирають.
Як при
самої перегоні в скляних судинах, так і при зберіганні в них дистильована
вода забруднюється що переходять у неї зі скла лугами. Величезна більшість
її застосувань ці розчинені лугу не шкодять, так як їх мізерно мало. Якщо
потрібно ще більш висока чистота, то дистильовану воду отримують і
зберігають в судинах з кварцу, олова і срібла.
Список
літератури
Для підготовки
даної роботи були використані матеріали з сайту http://schoolchemistry.by.ru/
