Właściwości fizyczne i chemiczne wody Czym jest woda? Tlenek wodoru (nazwy systematyczne- monotlenek diwodoru, oksydan) - związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych (pokojowych) w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia - lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Występowanie wody • Wody różnego rodzaju pokrywają prawie ¾ powierzchni naszego globu, z czego 97% stanowią morza i oceany, około 2% wody lodowcowe, a resztę wody głębinowe, jeziora i rzeki oraz woda w atmosferze. Woda znajduje się w stałym obiegu: ziemia -atmosfera - ziemia.
• Wody naturalne występujące w przyrodzie dzielimy na 3 rodzaje:
1) opadowe (tworzą się z wody odparowanej w górnych warstwach atmosfery i spadają z powrotem na ziemię w postaci deszczu, śniegu, gradu; zawierają liczne substancje rozpuszczone (np. tlen, azot, dwutlenek węgla) i nierozpuszczone (m.in. pyły, sadze, mikroorganizmy, pyłki roślinne), 2) powierzchniowe (występujące na powierzchni ziemi w postaci wód słodkich lub słonych),
3) podziemne (zaskórne, gruntowe, wgłębne)
Woda w związkach Woda konstytucyjna nie występuje w związkach chemicznych jako cząsteczka wody, natomiast wydziela się w czasie ich rozkładu. Należy tutaj m.in. Ca(OH)2, KOH, H2SO4, itp. Na przykład pod wpływem ogrzewania:
Ca(OH) 2 -- CaO+H 2 O Woda koordynacyjna związana jest z cząsteczką specjalnym wiązaniem koordynacyjnym, np.:
[Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ]+3, [Cr(H 2 O) 6 ]+ 3 Woda krystalizacyjna jest związana w kryształkach związków jonowych w ilościach stechiometrycznych np. CuSO 4 x5H 2 O . Usunięcie jej z takich substancji jest bardzo trudne.
Woda sieciowa. Podczas ogrzewania związków zawierających wodę sieciową nie obserwuje się powstawania nowych faz. Woda ta zawarta jest pomiędzy warstwami sieci krystalicznej.
Budowa cząsteczki wody W rzucie na płaszczyznę ma wygląd trójkąta równoramiennego z atomem tlenu w jednym narożu trójkąta i atomami wodoru w pozostałych dwóch. Boki tego trójkąta mają długości: 1,013 x 10-10m (wiązanie H - O) oraz 1,63 x 10-10m (średnie odległości między atomami wodoru). Kąt między wiązaniami H - O ma wartość 104° 27', co odpowiada 1,82 rad. W trzech wymiarach cząsteczka wody ma kształt tetraedru z atomem tlenu w środku i atomami wodoru oraz wolnymi parami elektronowymi w wierzchołkach. W związku z różnicą elektroujemności wodoru i tlenu wiązanie H - O jest wyraźnie spolaryzowane, a cała cząsteczka ma charakter polarny; jest również dipolem. Wartość jej momentu dipolowego wynosi 1,84D.
(…)
…
Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,97°C = 373,12 K Trzy stany skupienia
W środowisku naturalnym woda występuje w trzech postaciach: gazu - pary wodnej, lodu i cieczy. Dzięki zmianom temperatury możliwe jest przechodzenie pomiędzy tymi stanami:
1. parowanie - przejście cieczy w parę
2. wrzenie - parowanie z całej powierzchni,
3. sublimacja - przejście lodu w parę,
4. skraplanie - przejście pary w ciecz,
5. krzepnięcie - przejście cieczy w lód,
6. topnienie - przejście lodu w ciecz.
Każda przemiana związana jest z pobieraniem lub oddawaniem ciepła przez wodę. Podczas parowania, wrzenia, sublimacji i topnienia jest zapotrzebowanie na duże ilości energii, a podczas skraplania i krzepnięcia wręcz przeciwnie - uwalniane jest ciepło.
Dzięki tym trzem różnym postaciom, możliwy jest obieg wody…
….
Nawet w warunkach domowych łatwe jest doprowadzenie wody do wrzenia przy 95 stopniach Celsjusza - w czasie głębokiego niżu barycznego.
Woda ciężka- jest to połączenie izotopu wodoru- deuteru z tlenem (D2O). Słabiej zdysocjowana i gorzej rozpuszczająca sole niż zwykła woda. Nie podtrzymuje życia, zabija niektóre bakterie. Stosowana jako moderator lub chłodziwo w reaktorach jądrowych.
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (1)
Albi napisał(a):
2016-11-26 15:29:08
+1