Реферат: Вода
Реферат: Вода
Вода.
Вода H2O
- самое распространённое в природе химическое соединение.
Запасы воды на
Земле:
в морях и
океанах - 1,4 млрд. км3
в ледниках - 30
млн. км3
в реках и
озёрах - 2 млн. км3
в атмосфере -
14 тыс. км3
в живых
организмах - 65%
Молекула
полярна; угол -104,5°;
связь O-H ковалентная полярная.
Вода является
дипольным растворителем (растворяет многие газы, жидкие и твёрдые вещества).
Между молекулами воды - водородные связи:
Аномалии
воды.
Лёд плавает на
поверхности водоёма, r(льда) = 0,92 г/см3, max r(воды) при +4°С =
1г/см3
При замерзании
воды происходит расширение объёма.
Самая большая
теплоёмкость (в 3100 раз больше, чем у воздуха; в 4 раза больше, чем у горных
пород).
Кислотно-основные
свойства.
1) Слабый
электролит:
H2O
= H+ + OH-
2) Вода -
амфотерное вещество. Она реагирует как с основными оксидами (оксидами щелочных
и щелочноземельных металлов), так и с кислотными оксидами (кроме SiO2).
Li2O + H2O = 2LiOH
MgO + H2O = Mg(OH)2
SO3 + H2O = H2SO4
3) Гидролиз
некоторых солей приводит к их полному разложению:
Al2S3 + 6H2O =
2Al(OH)3 + 3H2S
Al2(CO3)3 + 6H2O
= 2Al(OH)3 + 3H2O + 3CO2
4) Вода
разлагает гидриды, фосфиды, карбиды, нитриды и некоторые другие бинарные
соединения активных металлов с неметаллами:
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) Молекулы
воды с некоторыми солями дают кристаллогидраты:
CuSO4(белый)
+ 5H2O = CuSO4 5H2O(синий)
Окислительно-восстановительные
свойства.
6) С активными
металлами (стоящими в ряду напряжений металлов до Mg включительно) образуется
щёлочь и водород, а с металлами средней активности (стоящими в ряду напряжений
металлов от Mg до Pb) - оксид и водород:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
3Fe + 4H2O =t°= Fe3O4
+ 4H2
7) С галогенами
(продукты различны):
4F2 + 3H2O = OF2+ 6HF
+ O2
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Вода, в состав
которой входит изотоп водорода дейтерий, называется тяжёлой водой D2O.
Физические
свойства D2O H2O
Молекулярная
масса 20 18
Плотность
при 20°C (г/см3) 1,1050 0,9982
t°
кристаллизации (°C) 3,8 0
t°
кипения (°C) 101,4 100
Химические реакции с тяжёлой водой протекают
медленнее, чем с обычной водой. Поэтому D2O
Очищение
воды.
Природные воды
всегда содержат примеси. Одни из них находятся во взвешенном состоянии, другие
- в растворённом. От большей части взвешенных частиц вода может быть
освобождена отстаиванием или, быстрее, фильтрованием сквозь толстые слои песка
и т. п. В лаборатории для этой цели применяется фильтровальная (непроклеенная)
бумага. От растворённых веществ воду обычно очищают перегонкой. Такая
перегнанная вода называется дистиллированной.
Обычно применяемая
в городском хозяйстве схема очистки речной воды состоит из нескольких стадий:
первой операцией является добавка к воде небольшого количества сернокислого
алюминия, который выделяет объёмный осадок гидроксида алюминия, захватывающий
различные взвешенные в воде частицы и тем способствующий их последующему
осаждению в отстойнике. Отстоявшаяся вода фильтруется сквозь толстый слой
песка, затем обеззараживается хлорированием и лишь после этого поступает в
водопроводную сеть (для Москвы 10 млн. м3 ежедневно).
Большие
преимущества перед хлорированием во многих случаях имеет стерилизация воды
путём её озонирования. Технически этот процесс вполне освоен, но обходится он в
несколько раз дороже, что и затрудняет его широкое внедрение.
Перегнанная
вода свободна только от нелетучих примесей. От летучих её стараются освободить,
добавляя перед перегонкой вещества, реагирующие с этими примесями и дающие с
ними нелетучие продукты реакции. Всё же и тогда первые порции перегоняемой воды
содержат растворённые газы воздуха. В тех случаях, когда их присутствие вредит,
эти порции не собирают.
Как при
самой перегонке в стеклянных сосудах, так и при хранении в них дистиллированная
вода загрязняется переходящими в неё из стекла щелочами. Громадному большинству
её применений эти растворённые щелочи не вредят, так как их ничтожно мало. Если
требуется ещё более высокая чистота, то дистиллированную воду получают и
сохраняют в сосудах из кварца, олова и серебра.
Список
литературы
Для подготовки
данной работы были использованы материалы с сайта http://schoolchemistry.by.ru/
|