Proprietățile apei - proprietăți chimice și fizice ale apei în stare lichidă. Nu reacționează cu apa - pentru că acidul silicic este insolubil Cu ce ​​reacționează apa?

Principala substanță care permite existența vieții pe planetă este apa. Este necesar în orice condiție. Studiul proprietăților lichidelor a dus la formarea unei întregi științe - hidrologia. Subiectul de studiu al majorității oamenilor de știință este proprietati fizice si chimice. Ei înțeleg prin aceste proprietăți: temperaturi critice, rețea cristalină, impurități și altele caracteristici individuale component chimic.

In contact cu

Studiu

Formula cu apă cunoscut de fiecare şcolar. Acestea sunt trei semne simple, dar ele sunt conținute în 75% din masa totală a tot ce se află pe planetă.

H2O- aceștia sunt doi atomi și unul - . Structura moleculei are o formă empirică, motiv pentru care proprietățile lichidului sunt atât de diverse, în ciuda compoziției sale simple. Fiecare dintre molecule este înconjurată de vecini. Ele sunt conectate printr-o rețea cristalină.

Simplitatea structurii permite unui lichid să existe în mai multe stări de agregare. Nicio substanță de pe planetă nu se poate lăuda cu asta. H2O este foarte mobil în această proprietate este al doilea după aer. Toată lumea este conștientă de ciclul apei, că după ce se evaporă de pe suprafața pământului, ploaia sau zăpada cade undeva departe. Climat controlat tocmai datorită proprietăților lichidului, care poate degaja căldură, în timp ce el însuși practic nu își schimbă temperatura.

Proprietăți fizice

H2O și proprietățile sale depind de mulți factori cheie. Principalele:

• Celulă de cristal. Structura apei, sau mai degrabă rețeaua sa cristalină, este determinată de starea ei de agregare. Are o structură liberă, dar foarte puternică. Fulgii de zăpadă prezintă o rețea în stare solidă, dar în starea lichidă obișnuită, apa nu are claritate în structura cristalelor sale, acestea sunt mobile și schimbătoare.
• Structura moleculei este o sferă. Dar influența gravitației face ca apa să ia forma vasului în care se află. În spațiu, va avea o formă corectă din punct de vedere geometric.
• Apa reacționează cu alte substanțe, inclusiv cu cele care au perechi de electroni neîmpărțiți, inclusiv alcoolul și amoniacul.
• Are capacitate ridicată de căldură și conductivitate termică, se încălzește rapid și nu se răcește mult timp.
• Se știe încă de la școală că punctul de fierbere este de 100 de grade Celsius. Cristalele apar în lichid când acesta scade la +4 grade, dar gheața se formează cu o scădere și mai mare. Punctul de fierbere depinde de presiunea sub care este plasat H2O. Există un experiment în care temperatura unui compus chimic ajunge la 300 de grade, iar lichidul nu fierbe, ci topește plumbul.
• Încă una proprietate importantă este tensiunea superficială. Formula cu apă îi permite să fie foarte durabil. Oamenii de știință au descoperit că pentru a-l sparge, va fi necesară o forță cu o masă de peste 100 de tone.

Interesant! H2O, purificată din impurități (distilată), nu poate conduce curentul. Această proprietate a oxidului de hidrogen apare numai în prezența sărurilor dizolvate în el.

Alte caracteristici

Gheața este stare unica, care este caracteristic oxidului de hidrogen. Formează legături libere care sunt ușor deformate. În plus, distanța dintre particule crește semnificativ, ceea ce face ca densitatea gheții să fie mult mai mică decât cea a lichidului. Acest lucru permite rezervoarelor să nu înghețe complet iarna, păstrând viața sub un strat de gheață. Ghețarii reprezintă o mare rezervă de apă dulce.

Interesant! H2O are o condiție unică numită fenomenul punctului triplu. Acesta este momentul în care se află în trei dintre stările ei deodată. Această condiție este posibilă doar la o temperatură de 0,01 grade și o presiune de 610 Pa.

Proprietăți chimice

Proprietăți chimice de bază:

• Apa este împărțită în funcție de duritate, de la moale și medie la tare. Acest indicator depinde de conținutul de săruri de magneziu și potasiu din soluție. Există și cele care sunt constant în lichid, iar unele pot fi scăpate prin fierbere.
• Oxidare și reducere. H2O afectează procesele studiate în chimie care apar cu alte substanțe: le dizolvă pe unele și reacționează cu altele. Rezultatul oricărui experiment depinde de alegerea corecta conditiile in care se desfasoara.
• Influența asupra proceselor biochimice. Apă partea principală a oricărei celule, în el, ca și într-un mediu, au loc toate reacțiile din organism.
• În stare lichidă, absoarbe gazele care sunt inactive. Moleculele lor sunt situate între moleculele de H2O din interiorul cavităților. Așa se formează clatrații.
• Cu ajutorul oxidului de hidrogen se formează noi substanțe care nu sunt asociate cu procesul redox. Vorbim despre alcaline, acizi și baze.
• O altă caracteristică a apei este capacitatea sa de a forma hidrați cristalini. Oxidul de hidrogen rămâne neschimbat. Dintre hidrații obișnuiți, se poate distinge sulfatul de cupru.
• Dacă prin conexiune trece un curent electric, atunci molecula poate fi descompusă în gaze.

Importanta pentru o persoana

Cu foarte mult timp în urmă, oamenii și-au dat seama de importanța neprețuită a lichidului pentru toate lucrurile vii și pentru planeta în ansamblu. . Fara ea o persoană nu poate trăi si saptamani . Care este efectul benefic al acestei substanțe cele mai comune pe Pământ?

• Cea mai importantă aplicație este prezența sa în organism, în celulele unde au loc toate reacțiile cele mai importante.
• Formarea legăturilor de hidrogen are un efect benefic asupra ființelor vii, deoarece atunci când temperatura se schimbă, lichidul din organism nu îngheață.
• Oamenii folosesc de mult H2O pentru nevoile de zi cu zi, pe lângă gătit, cum ar fi spălatul, curățarea, îmbăierea.
• Nicio instalație industrială nu poate funcționa fără fluid.
• H2O – sursa de viata si sanatate, ea este medicament.
• Plantele îl folosesc în toate etapele dezvoltării și vieții lor. Cu ajutorul lui, ei produc oxigen, un gaz atât de necesar vieții ființelor vii.

Pe lângă cele mai evidente proprietăți utile, sunt încă o mulțime.

Importanța apei pentru oameni

Temperatura critica

H2O, ca toate substanțele, are o temperatură, care numit critic. Temperatura critică a apei este determinată de metoda de încălzire a acesteia. Până la 374 de grade Celsius, lichidul se numește vapori, se poate întoarce în continuare în starea sa lichidă obișnuită, la o anumită presiune. Când temperatura este peste acest punct critic, atunci apa element chimic, se transformă irevocabil în gaz.

Aplicație în chimie

H2O este de mare interes pentru chimiști datorită proprietății sale principale - capacitatea de a se dizolva. Oamenii de știință îl folosesc adesea pentru a purifica substanțe, creând astfel condiții favorabile pentru efectuarea experimentelor. În multe cazuri, oferă un mediu în care pot fi efectuate teste pilot. În plus, H2O în sine participă la procesele chimice, influențând unul sau altul experiment chimic. Se combină cu substanțe nemetalice și metalice.

Trei state

Apa le apare oamenilor din trei state, numite agregate. Acestea sunt lichide, gheață și gaze. Substanța este aceeași în compoziție, dar diferită în proprietăți. U

Capacitatea de a se reîncarna este o caracteristică foarte importantă a apei pentru întreaga planetă, astfel are loc circulația acesteia.

Comparând toate cele trei stări, o persoană vede mai des compusul chimic în formă lichidă. Apa nu are gust sau miros, iar ceea ce se simte în ea se datorează prezenței impurităților, substanțelor dizolvate în ea.

Principalele proprietăți ale apei în stare lichidă sunt: ​​putere enormă, care vă permite să ascuți pietrele și să distrugi pietrele, precum și capacitatea de a lua orice formă.

Când particulele mici îngheață, își reduc viteza și își măresc distanța, deci structura gheții este poroasăși cu densitate mai mică decât lichidul. Gheața este utilizată în unitățile frigorifice pentru diverse scopuri casnice și industriale. În natură, gheața provoacă doar distrugeri, căzând sub formă de grindină sau de avalanșă.

Gazul este o altă condiție care se formează atunci când temperatura critică a apei nu este atinsă. De obicei, la temperaturi mai mari de 100 de grade, sau evaporându-se de la suprafață. În natură, aceștia sunt nori, ceață și vapori. Formarea gazelor artificiale a jucat un rol major în progresul tehnologic în secolul al XIX-lea, când au fost inventate motoarele cu abur.

Cantitatea de substanță din natură

75% - o astfel de cifră va părea uriașă, dar aceasta este toată apa de pe planetă, chiar și cea care se află în diferite stări de agregare, în ființe vii și compuși organici. Dacă luăm în considerare doar apa lichidă, adică apa găsită în mări și oceane, precum și apa solidă - în ghețari, atunci procentul devine 70,8%.

Distribuția procentuală ceva de genul:

• mări și oceane – 74,8%
• H2O din surse proaspete, distribuite inegal pe planetă, este de 3,4% în ghețari și doar 1,1% în lacuri, mlaștini și râuri.
• Sursele subterane reprezintă aproximativ 20,7% din total.

Caracteristicile apei grele

Substanță naturală - apare hidrogenul ca trei izotopi, oxigenul există și în același număr de forme. Acest lucru vă permite să evidențiați altele decât cele obișnuite bând apă de asemenea deuteriu si tritiu.

Deuteriul are cea mai stabilă formă, se găsește în toate sursele naturale, dar în cantități foarte mici. Un lichid cu această formulă are o serie de diferențe față de unul simplu și ușor. Astfel, formarea cristalelor în ea începe deja la o temperatură de 3,82 grade. Dar punctul de fierbere este puțin mai mare - 101,42 grade Celsius. Are o densitate mai mare și capacitatea de a dizolva substanțele este semnificativ redusă. De asemenea, este desemnat printr-o formulă diferită (D2O).

Sistemele vii reacţionează rău pentru un astfel de compus chimic. Doar unele tipuri de bacterii au fost capabile să se adapteze la viața din ea. Peștele nu a supraviețuit deloc unui astfel de experiment. În corpul uman, deuteriul poate rămâne câteva săptămâni, apoi este eliminat fără a provoca rău.

Important! Este interzis consumul de apă cu deuteriu!

Proprietăți unice ale apei. - Doar.

Concluzie

Apa grea este utilizată pe scară largă în industria nucleară și nucleară, iar apa obișnuită este folosită peste tot.

Apa este o substanță foarte reactivă datorită prezenței a două perechi singure de electroni în molecula sa.

Reacțiile chimice care implică apă pot fi împărțite în 3 grupe:

1. Reacții în care apa prezintă proprietăți oxidante.

2. Reacții în care apa este un agent reducător.

3. Reacții de schimb și adiție.

1. La temperatura camerei, apa oxidează metalele alcaline și alcalino-pământoase (cu excepția magneziului):

Hidrururile metalelor alcaline și alcalino-pământoase sunt oxidate în mod similar cu apa:

Magneziul și zincul sub formă de praf sunt oxidate de apă la. Substanțele mai puțin active interacționează cu numai la temperaturi destul de ridicate

2. Apa este oxidată de oxigenul atomic și fluor la temperatura obișnuită

În această reacție, ele se formează datorită interacțiunii atomilor de oxigen atât între ei, cât și cu și.

Când clorul interacționează cu apa, are loc o reacție cu formarea acizilor hipocloros și clorhidric.

Reacțiile se desfășoară în mod similar atunci când bromul și iodul sunt dizolvate în apă, singura diferență fiind că echilibrul este puternic deplasat (mai ales pentru) de la dreapta la stânga.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că clorul la temperaturi peste 100° sau la frig când este expus la lumină și bromul la 550° și peste oxidează apa, eliberând oxigen.

3. Multe substanțe (săruri, halogenuri acide etc.) intră în reacții de schimb și adiție cu apa:

Când sărurile, acizii, bazele și alte substanțe sunt dizolvate în apă, acestea suferă hidratare, adică adăugarea de molecule de apă la o moleculă a substanței dizolvate.

Efectul catalitic al apei este de mare importanță. Multe reacții apar numai în prezența urmelor de apă și nu se desfășoară deloc fără ea. Deci, de exemplu, clorul în absența completă a umidității nu afectează un amestec exploziv fără urme de umiditate nu explodează, nu reacționează;

În unele cazuri, apa este o otravă catalitică, de exemplu, pentru fierul în sinteza amoniacului.

Strict vorbind, în acest material vom lua în considerare pe scurt nu numai chimică şi proprietăți fizice apa in stare lichida, dar şi proprietăţile inerente acestuia în general ca atare.

Despre proprietățile apei în stare solidă puteți afla mai multe în articolul - PROPRIETĂȚI ALE APEI ÎN STARE SOLIDĂ (citiți →).

Apa este o substanță foarte importantă pentru planeta noastră. Fără el, viața pe Pământ este imposibilă fără el, nu are loc un singur proces geologic. Marele om de știință și gânditor Vladimir Ivanovici Vernadsky a scris în lucrările sale că nu există o astfel de componentă a cărei semnificație ar putea fi „comparată cu ea în influența sa asupra cursului principalelor și mai formidabile procese geologice”. Apa este prezentă nu numai în corpul tuturor viețuitoarelor de pe planeta noastră, ci și în toate substanțele de pe Pământ - în minerale, în roci... Studiu proprietăți unice apa ne dezvăluie în mod constant din ce în ce mai multe secrete noi, ne pune noi ghicitori și ne provoacă.

Proprietăți anormale ale apei

Mulți proprietățile fizice și chimice ale apei surprinde și se îndepărtează de regulile și tiparele generale și sunt anormale, de exemplu:

• În conformitate cu legile stabilite de principiul similarității, în cadrul unor științe precum chimia și fizica, ne-am putea aștepta ca:
  • apa va fierbe la minus 70°C și va îngheța la minus 90°C;
  • apa nu va picura din vârful robinetului, ci va curge într-un șuvoi subțire;
  • gheața se va scufunda mai degrabă decât să plutească la suprafață;
  • mai mult de câteva boabe de zahăr nu s-ar dizolva într-un pahar cu apă.
• Suprafața apei are un potențial electric negativ;
• Când este încălzită de la 0°C la 4°C (3,98°C mai exact), apa se contractă;
• Capacitatea termică mare a apei lichide este surprinzătoare;

După cum sa menționat mai sus, în acest material vom enumera principalele proprietăți fizice și chimice ale apei și vom face scurte comentarii asupra unora dintre ele.

Proprietățile fizice ale apei

PROPRIETĂȚILE FIZICE sunt proprietăți care apar în afara reacțiilor chimice.

Puritatea apei

Puritatea apei depinde de prezența în ea a impurităților, bacteriilor, sărurilor metalelor grele..., pentru a vă familiariza cu interpretarea termenului APĂ PURĂ conform site-ului nostru, trebuie să citiți articolul APĂ PURĂ (citește → ).

Culoarea apei

Culoarea apei depinde de compoziție chimicăși impurități mecanice

Ca exemplu, să dăm definiția „Culoarea mării” dată de Marea Enciclopedie Sovietică.

Culoarea mării. Culoarea percepută de ochi atunci când un observator privește suprafața mării Culoarea mării depinde de culoarea apei mării, de culoarea cerului, de numărul și natura norilor, de înălțimea Soarelui deasupra. orizont și alte motive.

Conceptul de culoare a mării ar trebui să fie distins de conceptul de culoare a apei de mare. Culoarea apei de mare se referă la culoarea percepută de ochi atunci când vizualizați apa de mare pe verticală deasupra unui fundal alb. Doar o mică parte din razele de lumină incidente asupra acesteia sunt reflectate de la suprafața mării, restul pătrund în adâncuri, unde sunt absorbite și împrăștiate de molecule de apă, particule de substanțe în suspensie și bule de gaz minuscule. Razele împrăștiate reflectate și care ies din mare creează spectrul de culori moleculele de apă împrăștie cel mai mult razele albastre și verzi. Particulele în suspensie împrăștie toate razele aproape în mod egal. De aceea apa de mare cu o cantitate mică de materie în suspensie apare albastru-verde (culoarea părților deschise ale oceanelor), iar cu o cantitate semnificativă de materie în suspensie apare verde-gălbui (de exemplu, Marea Baltică). Latura teoretică a doctrinei matematicii centrale a fost dezvoltată de V. V. Shuleikin și C. V. Raman.

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978

Mirosul apei

Miros de apă – apa curată nu are de obicei miros.

Limpezimea apei

Transparența apei depinde de mineralele dizolvate în ea și de conținutul de impurități mecanice, substanțe organice și coloizi:

TRANSPARENTA APEI este capacitatea apei de a transmite lumina. De obicei, măsurată cu un disc Secchi. Depinde în principal de concentrația de substanțe organice și anorganice în suspensie și dizolvate în apă. Poate scădea brusc ca urmare a poluării antropice și a eutrofizării corpurilor de apă.

Ecologic Dicţionar enciclopedic. - Chișinău I.I. Dedu. 1989

TRANSPARENTA APEI - capacitatea apei de a transmite raze de lumina. Depinde de grosimea stratului de apă străbătut de raze, de prezența impurităților în suspensie, a substanțelor dizolvate etc. În apă, razele roșii și galbene sunt absorbite mai puternic, iar razele violete pătrund mai adânc. După gradul de transparență, în ordinea scăderii acestuia, apele se disting:

• transparent;
• ușor opalescent;
• opalescent;
• ușor înnorat;
• noros;
• foarte înnorat.

Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească. - M.: Gostoptekhizdat. 1961

Gust de apă

Gustul apei depinde de compoziția substanțelor dizolvate în ea.

Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească

Gustul apei este o proprietate a apei care depinde de sarurile si gazele dizolvate in ea. Există tabele cu concentrația gustoasă a sărurilor dizolvate în apă (în mg/l), de exemplu următorul tabel (conform Personalului).

Temperatura apei

Punctul de topire al apei:

Punct de topire - temperatura la care o substanta trece de la SOLID la lichid. Temperatură de topire solid egală cu temperatura de îngheț a lichidului, de exemplu, punctul de topire al gheții, O °C, este egal cu temperatura de îngheț a apei.

Punctul de fierbere al apei : 99,974°C

Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Punct de fierbere, temperatura la care o substanță trece dintr-o stare (fază) în alta, adică de la lichid la vapori sau gaz. Punctul de fierbere crește odată cu creșterea presiunii externe și scade odată cu scăderea presiunii. Se măsoară de obicei la o presiune standard de 1 atmosferă (760 mm Hg) Punctul de fierbere al apei la presiunea standard este de 100 °C.

Dicționar enciclopedic științific și tehnic.

Punct triplu de apă

Punct triplu al apei: 0,01 °C, 611,73 Pa;

Dicționar enciclopedic științific și tehnic

PUNCT TRIPLU, temperatura și presiunea la care toate cele trei stări ale materiei (solid, lichid, gaz) pot exista simultan. Pentru apă, punctul triplu este situat la o temperatură de 273,16 K și o presiune de 610 Pa.

Dicționar enciclopedic științific și tehnic.

Tensiunea superficială a apei

Tensiunea de suprafață a apei - determină puterea de aderență a moleculelor de apă între ele, de exemplu, modul în care aceasta sau acea apă este absorbită de corpul uman depinde de acest parametru.

Duritatea apei

Dicționar marin

DURITATEA APEI (Rigiditatea apei) - o proprietate a apei care este exanguinată de conținutul de săruri de metal alcalino-pământos dizolvate în ea, Cap. arr. calciu și magneziu (sub formă de săruri bicarbonate - bicarbonați), și săruri ale acizilor minerali puternici - sulfuric și clorhidric. L.V. se măsoară în unități speciale, așa-numitele. grade de duritate. Gradul de duritate este conținutul în greutate de oxid de calciu (CaO), egal cu 0,01 g în 1 litru de apă. Apa dură este nepotrivită pentru alimentarea cazanelor, deoarece favorizează formarea puternică de calcar pe pereții acestora, care poate provoca arderea tuburilor cazanului. Cazane de mare capacitate si mai ales presiuni mari trebuie alimentat cu apă complet purificată (condens de la motoarele cu abur și turbine, purificat din impuritățile uleiului prin filtre, precum și distilat preparat în evaporatoare speciale).

Dicționarul marin Samoilov K.I. — M.-L.: Editura Navală de Stat a NKVMF a URSS, 1941

Dicționar enciclopedic științific și tehnic

DURITATEA APEI, incapacitatea apei de a forma spuma cu sapunul din cauza sarurilor dizolvate in aceasta, in principal calciu si magneziu.

Calcarul în cazane și țevi se formează din cauza prezenței carbonatului de calciu dizolvat în apă, care intră în apă la contactul cu calcarul. În apa fierbinte sau clocotită, carbonatul de calciu precipită ca depuneri de calcar dur pe suprafețele din interiorul cazanelor. Carbonatul de calciu previne, de asemenea, spumarea săpunului. Recipientul schimbător de ioni (3) este umplut cu granule acoperite cu materiale care conțin sodiu. cu care apa vine în contact. Ionii de sodiu, fiind mai activi, înlocuiesc ionii de calciu Deoarece sărurile de sodiu rămân solubile chiar și atunci când sunt fierte, nu se formează calcar.

Dicționar enciclopedic științific și tehnic.

Structura apei

Mineralizarea apei

Mineralizarea apei :

Dicționar enciclopedic ecologic

MINERALIZAREA APEI - saturarea apei cu substante anorganice. (minerale) substanțe care se găsesc în el sub formă de ioni și coloizi; cantitatea totală de săruri anorganice conținute în principal în apa dulce, gradul de mineralizare se exprimă de obicei în mg/l sau g/l (uneori în g/kg).

Dicționar enciclopedic ecologic. - Chișinău: Redacția principală a Enciclopediei Sovietice Moldovenești. I.I. Dedu. 1989

Vâscozitatea apei

Vâscozitatea apei caracterizează rezistența internă a particulelor lichide la mișcarea acesteia:

Dicţionar geologic

Vâscozitatea apei (lichidului) este o proprietate a unui lichid care determină apariția forței de frecare în timpul mișcării. Este un factor care transferă mișcarea de la straturile de apă care se mișcă cu viteză mare către straturi cu viteză mai mică. V. în. depinde de temperatura și concentrația soluției. Din punct de vedere fizic, este estimat prin coeficient. vâscozitatea, care este inclusă într-o serie de formule pentru mișcarea apei.

Dicţionar geologic: în 2 volume. - M.: Nedra. Editat de K. N. Paffengoltz et al. 1978

Există două tipuri de vâscozitate a apei:

• Vâscozitatea dinamică a apei este de 0,00101 Pa s (la 20°C).

• Vâscozitatea cinematică a apei este de 0,01012 cm2/s (la 20°C).

Punctul critic al apei

Punctul critic al apei este starea acesteia la un anumit raport de presiune și temperatură, când proprietățile sale sunt aceleași în starea gazoasă și lichidă (fazele gazoase și lichide).

Punct critic al apei: 374°C, 22,064 MPa.

Constanta dielectrica a apei

Constanta dielectrică, în general, este un coeficient care arată cât de mult este mai mare forța de interacțiune între două sarcini într-un vid decât într-un anumit mediu.

În cazul apei, această cifră este neobișnuit de mare, iar pentru câmpurile electrice statice este de 81.

Capacitatea termică a apei

Capacitatea termică a apei - apa are o capacitate termică surprinzător de mare:

Dicționar ecologic

Capacitatea termică este proprietatea substanțelor de a absorbi căldura. Se exprimă ca cantitatea de căldură absorbită de o substanță atunci când este încălzită cu 1°C. Capacitatea termică a apei este de aproximativ 1 cal/g sau 4,2 J/g. Capacitatea termică a solului (la 14,5-15,5°C) variază (de la sol nisipos la turbă) de la 0,5 la 0,6 cal (sau 2,1-2,5 J) pe unitate de volum și de la 0,2 până la 0,5 cal (sau 0,8-2,1 J). ) pe unitate de masă (g).

Dicţionar ecologic. - Alma-Ata: „Știință”. B.A. Bykov. 1983

Dicționar enciclopedic științific și tehnic

CAPACITATE TERMICA SPECIFICĂ (simbol c), căldura necesară pentru a ridica temperatura a 1 kg dintr-o substanță cu 1K. Se măsoară în J/K.kg (unde J este JOUL). Substanțele cu o căldură specifică mare, cum ar fi apa, necesită mai multă energie pentru a-și ridica temperatura decât substanțele cu o căldură specifică scăzută.

Dicționar enciclopedic științific și tehnic.

Conductibilitatea termică a apei

Conductivitatea termică a unei substanțe implică capacitatea acesteia de a conduce căldura din părțile sale mai fierbinți către părțile sale mai reci.

Transferul de căldură în apă are loc fie la nivel molecular, adică transferat de moleculele de apă, fie datorită mișcării / deplasării oricăror volume de apă - conductivitate termică turbulentă.

Conductivitatea termică a apei depinde de temperatură și presiune.

Fluiditatea apei

Fluiditatea substanțelor este înțeleasă ca capacitatea lor de a-și schimba forma sub influența stresului constant sau a presiunii constante.

Fluiditatea lichidelor este determinată și de mobilitatea particulelor lor, care în repaus sunt incapabile să perceapă tensiunile tangențiale.

Inductanța apei

Inductanța determină proprietățile magnetice ale circuitelor de curent electric închise. Apa, cu excepția unor cazuri, conduce curentul electric și, prin urmare, are o anumită inductanță.

Densitatea apei

Densitatea apei este determinată de raportul dintre masa ei și volumul la o anumită temperatură. Citiți mai multe în materialul nostru - CE ESTE DENSITATEA APEI(citește →).

Compresibilitatea apei

Compresibilitatea apei este nesemnificativă și depinde de salinitatea apei și de presiune. De exemplu, pentru apa distilată este 0,0000490.

Conductibilitatea electrică a apei

Conductivitatea electrică a apei depinde în mare măsură de cantitatea de săruri dizolvate în ea.

Radioactivitatea apei

Radioactivitatea apei depinde de conținutul de radon din ea, de emanația de radiu.

Proprietățile fizico-chimice ale apei

Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească

PROPRIETĂȚI FIZICE ȘI CHIMICE ALE APEI - parametri care determină caracteristicile fizico-chimice ale apelor naturale. Acestea includ indicatori ai concentrației ionilor de hidrogen (pH) și potențialului redox (Eh).

Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească. - M.: Gostoptekhizdat. Compilat de A. A. Makkaveev, editor O. K. Lange. 1961

Echilibrul acido-bazic al apei

Potențialul redox al apei

Potențialul de oxidare-reducere al apei (ORP) este capacitatea apei de a intra în reacții biochimice.

Proprietățile chimice ale apei

PROPRIETĂȚILE CHIMICE ALE UNEI SUBSTANȚE sunt proprietăți care apar ca urmare a reacțiilor chimice.

Mai jos sunt Proprietăți chimice apă conform manualului „Fundamentals of Chemistry. Manual de internet” de A. V. Manuilova, V. I. Rodionov.

Interacțiunea apei cu metalele

Când apa interacționează cu majoritatea metalelor, are loc o reacție care eliberează hidrogen:

• 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (bulos);
• 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (bulos);
• 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (numai când este încălzit).

Nu toate, dar numai metalele suficient de active pot participa la reacțiile redox de acest tip. Metalele alcaline și alcalino-pământoase din grupele I și II reacționează cel mai ușor.

Interacțiunea apei cu nemetale

Dintre nemetale, de exemplu, carbonul și compusul său hidrogen (metanul) reacționează cu apa. Aceste substanțe sunt mult mai puțin active decât metalele, dar sunt încă capabile să reacționeze cu apa la temperaturi ridicate:

• C + H2O = H2 + CO (caldura mare);
• CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (la căldură mare).

Interacțiunea apei cu curentul electric

Când este expusă curentului electric, apa se descompune în hidrogen și oxigen. Aceasta este, de asemenea, o reacție redox, în care apa este atât un agent oxidant, cât și un agent reducător.

Interacțiunea apei cu oxizii nemetalici

Apa reacționează cu mulți oxizi nemetalici și unii oxizi metalici. Acestea nu sunt reacții redox, ci reacții de cuplare:

SO2 + H2O = H2SO3 (acid sulfuros)

SO3 + H2O = H2SO4 (acid sulfuric)

CO2 + H2O = H2CO3 (acid carbonic)

Interacțiunea apei cu oxizii metalici

Unii oxizi de metal pot reacționa și cu apa. Am văzut deja exemple de astfel de reacții:

CaO + H2O = Ca(OH)2 (hidroxid de calciu (var stins)

Nu toți oxizii metalici sunt capabili să reacționeze cu apa. Unele dintre ele sunt practic insolubile în apă și, prin urmare, nu reacţionează cu apa. De exemplu: ZnO, TiO2, Cr2O3, din care, de exemplu, se prepară vopsele rezistente la apă. Oxizii de fier sunt, de asemenea, insolubili în apă și nu reacţionează cu aceasta.

Hidratează și hidrați cristalini

Apa formează compuși, hidrați și hidrați cristalini, în care molecula de apă este complet conservată.

De exemplu:

• CuS04 + 5H2O = CuS04,5H2O;
• CuSO4 - substanță alb(sulfat de cupru anhidru);
• CuSO4.5H2O - hidrat cristalin (sulfat de cupru), cristale albastre.

Alte exemple de formare a hidratului:

• H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (hidrat de acid sulfuric);
• NaOH + H2O = NaOH.H2O (hidrat de sodă caustică).

Compușii care leagă apa în hidrați și hidrați cristalini sunt utilizați ca desicanți. Cu ajutorul lor, de exemplu, vaporii de apă sunt îndepărtați din aerul atmosferic umed.

Biosinteza

Apa participă la biosinteză ca urmare a căreia se formează oxigen:

6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (sub influența luminii)

Vedem că proprietățile apei sunt diverse și acoperă aproape toate aspectele vieții de pe Pământ. După cum a formulat unul dintre oamenii de știință ... este necesar să se studieze apa în mod cuprinzător și nu în contextul manifestărilor sale individuale.

La pregătirea materialului, au fost folosite informații din cărți - Yu P. Rassadkin „Apa obișnuită și extraordinară”, Yu Fialkov „Proprietăți neobișnuite ale soluțiilor obișnuite”, Manualul „Fundamentele chimiei. Manual de internet” de A. V. Manuilova, V. I. Rodionov ș.a.

Ați făcut deja cunoștință cu cea mai uimitoare substanță de pe Pământ - oxidul de hidrogen, adică apa H2O.

Patria noastră se află pe primul loc în lume în ceea ce privește rezervele de apă dulce - 1/5 din resursele sale mondiale sunt concentrate pe teritoriul Rusiei. Debitul râului este de 4270 km 3 pe an, ceea ce corespunde la 10% din debitul fluviului mondial, adică 30 mii m 3 pentru fiecare cetățean rus. Spre comparație, regiunile aride sau semiaride ale lumii, care alcătuiesc 40% din masa de pământ a lumii, au doar 2% din apa dulce a lumii. Există adevărate războaie pentru sursele de apă curată în unele țări din Asia și Africa. Se estimează că până în 2025, două treimi din populația lumii va trăi în țări care se confruntă cu stres moderat sau sever de apă.

Și deși în Rusia, pe lângă râuri, mai mult de 26 de mii de km 3 de apă dulce sunt concentrate și în lacuri și există 2000 de rezervoare, al căror volum este de peste 1 milion de m 3 fiecare, problema poluării corpurilor de apă. iar lipsa apei potabile este una dintre cele urgente.

Folosind exemplul proprietăților chimice ale apei, această substanță cea mai importantă de pe planeta noastră, vom repeta principalele tipuri de reacții chimice bazate pe „numărul și compoziția substanțelor inițiale și a produselor de reacție”.

Reacția de descompunere.

Te-ai familiarizat deja cu această reacție, care are loc sub influența curentului electric direct și se numește electroliză:

Plantele descompun apa în hidrogen și oxigen prin procesul de fotosinteză. Dacă o crenguță dintr-o plantă acvatică Elodea este plasată în dispozitivul prezentat în Figura 112 și expusă la lumina puternică a soarelui, atunci în 10-15 minute oxigenul se va acumula în partea superioară a eprubetei, care s-a format ca urmare a descompunerii. a apei în lumină - fotoliză (fotografii - lumină, lysos - descompunere). După cum știți de la cursul de biologie, hidrogenul format în acest caz, cu ajutorul a numeroase reacții biochimice, formează o substanță organică cu dioxid de carbon - glucoză C 6 H 12 O 6. Combinația tuturor acestor procese se numește fotosinteză. Procesul de fotosinteză poate fi scris folosind următoarea ecuație generalizată:

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2.

Reacții compuse.

Ați considerat acest tip de reacție pe proprietatea apei de a se combina cu oxizi de metale și nemetale pentru a forma alcali și, respectiv, acizi solubili care conțin oxigen.

Dacă puneți mai multe bucăți de var nestins - oxid de calciu CaO - într-o cană de porțelan, apoi adăugați treptat apă la ele, permițând să fie absorbit, deasupra canei vor apărea aburi. Bucățile de oxid de calciu vor începe să se încălzească și se vor transforma în fulgi pufosi sau pulbere dintr-o substanță nouă - hidroxid de calciu sau var stins (Fig. 113):

Orez. 113.
Interacțiunea oxidului de calciu (var nestins) cu apa

Acum înțelegeți de ce această reacție se numește stingerea varului.

Toți oxizii metalici din grupa IA (subgrupul principal al grupului I) din Tabelul periodic al lui Mendeleev formează alcalii atunci când interacționează cu apa, motiv pentru care aceste elemente sunt numite alcaline. Oxizii de metal din subgrupul principal al grupului II (grupul IIA) din tabelul periodic al lui D.I Mendeleev - calciu, stronțiu, bariu (în vremuri erau numite pământuri) - formează, de asemenea, alcalii atunci când interacționează cu apa. Prin urmare, aceste elemente sunt numite elemente alcalino-pământoase.

Dar oxizii nemetalici interacționează cu apa, formând acizi în care nemetalul va avea aceeași stare de oxidare ca și în oxidul corespunzător:

Acum, evident, ți-a devenit clar de ce bazele și acizii care conțin oxigen sunt numiți „hidroxizi” în chimie.

Ar trebui să vă amintiți o regulă simplă: apa reacționează cu oxizii metalici și oxizii nemetalici dacă se formează un hidroxid solubil (alcalin sau acid care conține oxigen):

Reacții de substituție.

Metalele alcaline și alcalino-pământoase cu apa pot forma alcali nu numai cu ajutorul oxizilor lor, ci și prin interacțiune directă. Numai acestea vor fi reacții de alt tip - reacții de substituție, de exemplu:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.

Să turnăm puțină apă în vasul Petri situat pe masa retroproiectorului și să adăugăm câteva picături de fenolftaleină. Apoi puneți în vas o bucată de sodiu purificat de mărimea unui cap de chibrit. Reacția chimică care are loc va fi proiectată pe ecran (Fig. 114): o bucată de sodiu se transformă într-o bilă rotundă (se topește, deoarece reacția este exotermă), se desfășoară de-a lungul suprafeței apei (sodiul este mai ușor decât apa și este împins de hidrogenul gazos format în urma interacțiunii), lăsând în urmă o urmă de zmeură (aceasta schimbă culoarea fenolftaleinei; alcaliul rezultat în urma reacției este hidroxidul de sodiu).

Orez. 114. Reacția sodiului cu apa

Reacții de schimb.

Dacă acordați atenție tabelului deja familiar al solubilității hidroxizilor și sărurilor în apă, veți observa în mod evident că în unele celule din acest tabel există liniuțe, care indică faptul că această substanță se descompune într-un mediu apos sau, după cum se spune, hidrolizează (hidrolizează - apă, lisos - descompunere).

Hidroliza poate fi reversibilă (veți afla despre ea la chimie de liceu) sau ireversibilă. De exemplu, sulfura de aluminiu este hidrolizată ireversibil:

Dacă se toarnă apă distilată într-o eprubetă la 1/3 din volumul acesteia și apoi se pune în ea o bucată de carbură de calciu CaC 2 de mărimea unui bob de mazăre, atunci puteți observa eliberarea de gaz - acetilenă C 2 H 2 și dacă apoi turnați o soluție de fenolftaleină în eprubetă, atunci apariția unei culori purpurie va indica formarea de alcali - hidroxid de calciu:

Hidroliza substanțelor organice - grăsimi, proteine ​​și carbohidrați, care are loc în organismele vii - este baza vieții lor.

În consecință, apa nu este doar cea mai importantă substanță de pe Pământ, ci este și un compus cu mai multe fațete, cu proprietăți chimice diverse.

Cuvinte și expresii cheie

1. Electroliză.
2. Fotoliză.
3. Fotosinteză.
4. Metale alcaline și alcalino-pământoase.
5. Hidroxizi (baze și acizi care conțin oxigen).
6. Condiții de interacțiune a oxizilor metalici și nemetalici cu apa.
7. Hidroliză.

Lucrați cu computerul

1. Consultați aplicația electronică. Studiați materialul lecției și finalizați sarcinile atribuite.
2. Găsiți pe Internet adrese de e-mail care pot servi drept surse suplimentare care dezvăluie conținutul cuvintelor cheie și al expresiilor din paragraf. Oferiți-vă ajutorul profesorului în pregătirea unei noi lecții - faceți un raport asupra cuvintelor și expresiilor cheie din următorul paragraf.

Întrebări și sarcini

APĂ

O moleculă de apă este formată dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen atașați la un unghi de 104,5°.

Proprietăți fizice

APA, GHEATA SI ABUR,respectiv, stare lichidă, solidă și gazoasă a unui compus chimic cu formula moleculară H 2 O.

Datorită atracției puternice dintre moleculele de apă temperaturi mari topire (0C) și fierbere (100C). Un strat gros de apă are o culoare albastră, care este determinată nu numai de proprietățile sale fizice, ci și de prezența particulelor în suspensie de impurități. Apa râurilor de munte este verzuie din cauza particulelor de carbonat de calciu în suspensie pe care le conține. Apa pură este un conducător slab al energiei electrice. Densitatea apei este maximă la 4C este egală cu 1 g/cm3. Gheața are o densitate mai mică decât apa lichidă și plutește la suprafața ei, ceea ce este foarte important pentru locuitorii rezervoarelor iarna.

Apa are o capacitate termică excepțional de mare, așa că se încălzește lent și se răcește lent. Datorită acestui fapt, bazinele de apă reglează temperatura de pe planeta noastră.

Proprietățile chimice ale apei

Apa este o substanță foarte reactivă. În condiții normale, reacționează cu mulți oxizi bazici și acizi, precum și cu metale alcaline și alcalino-pământoase. Apa formează numeroși compuși - hidrați cristalini.

Sub influența curentului electric, apa se descompune în hidrogen și oxigen:

2H2O electricitate= 2H2 + O2

Video „Electroliza apei”

Mg + 2H20 = Mg(OH)2 + H2

• Beriliul cu apa formează un oxid amfoter: Be + H 2 O = BeO + H 2

1. Metalele active sunt:

Li, N / A, K, Rb, Cs, pr– 1 grupa „A”

Ca, Sr, Ba, Ra– grupa a 2-a „A”

2. Seria de activitate metalică

3. Alcalii sunt o bază solubilă în apă, o substanță complexă care include un metal activ și o grupare hidroxil OH ( eu).

4. Metale cu activitate medie în domeniul de tensiune de la Mginainte dePb(aluminiu in pozitie speciala)

Video „Interacțiunea sodiului cu apa”

Tine minte!!!

Aluminiul reacţionează cu apa ca metalele active pentru a forma o bază:

2Al + 6H 2 O = 2Al( OH) 3 + 3H 2

Folosind eșantionul, notați ecuațiile reacției de interacțiune:

CUO2 + H2O =

SO3 + H20 =

CI207 + H20 =

P2O5 + H2O (Fierbinte) =

N205 + H20 =