Фізичні та хімічні властивості води
Відео: Унікальні властивості води. Хімія - просто.
Зміст
Завдяки сильному тяжінню між молекулами у води високі температуриплавленія (0 ° С) і кипіння (100 ° С). Товстий шар води має блакитний колір, чтообусловлівается не тільки її фізичними властивостями, але і прісутствіемвзвешенних частинок домішок. Вода гірських річок зеленувата через що містяться в нейвзвешенних частинок карбонату кальцію. Чиста вода - поганий проводнікелектрічества, її питома електропровідність дорівнює 1,5 10-8 Ом-1 см-1 прі0 ° С. Стисливість води дуже мала: 43 10-6 см3 намегабар при 20 ° С. Щільність води максимальна при 4 ° С це об`ясняетсясвойствамі водневих зв`язків її молекул.
Тиск пару. Якщо залишити воду воткритой ємності, то вона поступово випарується - все її молекули перейдуть ввоздухе. У той же час вода, що знаходиться в щільно закупореній посудині, іспаряетсялішь частково, тобто при певному тиску водяної пари між водою івоздухом, що знаходяться над нею, встановлюється рівновага. Тиск пару вравновесіі залежить від температури і називається тиском насиченої пари (іліего пружністю). Коли тиск насиченої пари порівнюється з внешнімдавленіем, вода закипає. При звичайному тиску 760 мм рт.ст. вода кипить прі100 ° С, а на висоті 2900 м над рівнем моря атмосферний тиск падає до 525мм рт.ст. і температура кипіння виявляється рівною 90 ° С.
Випаровування відбувається навіть з поверхні снігу і льоду, саме тому висихає наморозили мокру білизну.
В`язкість води з ростом температури швидко зменшується і при 100 ° С виявляється В8 разів менше, ніж при 0 ° С.
Хімічні властивості води
Відео: № 195. Неорганічна хімія. Тема 23. Вода. Частина 1. Фізичні властивості і застосування води
Каталітична дія. Дуже многіехіміческіе реакції протікають тільки в присутності води. Так, окісленіекіслородом не відбувається в сухих газах, метали не реагують з хлором і т.д.
Гідрати. Багато з`єднання всегдасодержат певне число молекул води і називаються тому гідратами. Пріродаобразующіхся при цьому зв`язків може бути різною. Наприклад, в пентагідратесульфата міді, або мідному купоросу CuSO4 5H2O, чотири молекули води утворюють координаційні зв`язки з іоном сульфату, що руйнуються при 125 ° С п`ята ж молекула води пов`язана так міцно, чтоотривается лише при температурі 250 ° С. Ще один стабільний гідрат - сернаякіслота- вона існує в двох гідратних формах, SO3 H2O і SO2(OH)2,між якими встановлюється рівновага. Іони у водних розчинах теж частобивают гідратованих. Так, Н+ всегданаходітся у вигляді іона гідроксонію Н3Про+ Іліна5Про2+-іон літію - у вигляді Li (H2O)6+ і т.д. Елементи як такі рідко перебувають у гидратированной формі. Ісключеніесоставляют бром і хлор, які утворюють гідрати Br2 10 H2O і Cl2 6H2О. Некоториеобичние гідрати містять кристалізаційну воду, наприклад хлорид барію BaCl2 2H2O, англійська сіль (сульфат магнію) MgSO4 7H2O, питна сода (карбонат натрію) Na2CO3 10 H2O, глауберовасоль (сульфат натрію) Na2SO4 10 H2O. Солімогут утворювати кілька гідратов- так, сульфат міді існує в відеCuSO4 5H2O, CuSO4 3H2O і CuSO4 H2O.Еслі тиск насиченої пари гідрату більше, ніж атмосферний тиск, то сольбудет втрачати воду. Цей процес називається вицвітанням (Вивітрюванням) .Процесс, при якому сіль поглинає воду, називається распливанія.
Гідроліз. Гідроліз - це реакціядвойного розкладання, в якій одним з реагентів є водо- тріхлорідфосфора PCl3 легко вступає вреакцію з водою:
PCl3 + 3H2O = P (OH)3 + 3HCl
Відео: Властивості води
Аналогічним чином гідролізуються жири з утворенням жирних кислот і гліцерину.
Сольватація. Вода - полярноесоедіненіе, а тому охоче вступає в електростатичне взаємодія счастіцамі (іонами або молекулами) розчинених в ній речовин. Утворилися врезультаті сольватации молекулярні групи називаються сольватамі. Шар молекулводи, пов`язаний з центральною часткою сольвату силами тяжіння, составляетсольватную оболонку. Вперше поняття сольватації було введено в 1891І.А.Каблуковим.
Відео: Фізичні властивості води
важка вода
У 1931 Г. Юри показав, що при випаровуванні рідкого водню його останні фракцііоказиваются важче звичайного водню внаслідок вмісту в них в два разаболее важкого ізотопу. Цей ізотоп називається дейтерієм і обозначаетсясімволом D. За своїми властивостями вода, що містить замість звичайного водню еготяжелий ізотоп, істотно відрізняється від звичайної води.
У природі на кожні 5000 масових частин Н2Оприбутковується одна частина D2O. Етосоотношеніе однаково для річковий, дощовий, болотної води, підземних вод ілікрісталлізаціонной води. Важка вода використовується в якості мітки придослідженні фізіологічних процесів. Так, в сечі людини співвідношення між Ні D теж одно 5000: 1. Якщо дати пацієнту випити воду з великим вмістом D2O, то, послідовно вимірюючи частку цієї води в сечі, можна визначити скоростьвиведенія води з організму. Виявилося, що близько половини випитої води остаетсяв організмі навіть через 15 діб. Важка вода, вірніше, що входить в її составдейтерій - важливий учасник реакцій ядерного синтезу.
Третій ізотоп водню - тритій, що позначається символом Т. На відміну від первихдвух він радіоактивний і виявлений в природі лише в малих кількостях. Впресноводних озерах співвідношення між ним і звичайним воднем одно 1:1018,в поверхневих водах - 1:1019, вглибині водах він відсутній.
Джерела: Ейзенберг Д., Кауцман В. Структураі властивості води. Л., 1975, Зацепіна Г.Н. Фізіческіесвойства і структура води. М., 1987
