წყალი პლანეტა დედამიწაზე ყველაზე გავრცელებული გამხსნელია, რომელიც დიდწილად განსაზღვრავს ხმელეთის ქიმიის, როგორც მეცნიერების ბუნებას. ქიმიის უმეტესი ნაწილი, როგორც მეცნიერების დაარსებისთანავე, დაიწყო სწორედ როგორც ნივთიერებების წყალხსნართა ქიმია. იგი ზოგჯერ განიხილება როგორც ამფოლიტი - ერთდროულად მჟავა და ფუძე (H კატიონი + OH ანიონი -). წყალში უცხო ნივთიერებების არარსებობის შემთხვევაში, ჰიდროქსიდის იონების და წყალბადის იონების (ან ჰიდრონიუმის იონების) კონცენტრაცია იგივეა.

წყალი ქიმიურად საკმაოდ აქტიური ნივთიერებაა. ის რეაგირებს ორგანული და არაორგანული ქიმიის ბევრ ნივთიერებასთან.

1) წყალი რეაგირებს ბევრ მეტალთან წყალბადის გამოყოფისთვის:

2Na + 2H 2 O \u003d H 2 + 2NaOH (ქარიშხალი)

2K + 2H 2 O = H 2 + 2KOH (ძალადობრივად)

3Fe + 4H 2 O = 4H 2 + Fe 3 O 4 (მხოლოდ გაცხელებისას)

არა ყველა, მაგრამ მხოლოდ საკმარისად აქტიურ ლითონს შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ამ ტიპის რედოქს რეაქციებში. I და II ჯგუფების ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები ყველაზე ადვილად რეაგირებენ.

დან არალითონებიმაგალითად, ნახშირბადი და მისი წყალბადის ნაერთი (მეთანი) რეაგირებს წყალთან. ეს ნივთიერებები გაცილებით ნაკლებად აქტიურია ვიდრე ლითონები, მაგრამ მაინც შეუძლიათ წყალთან რეაგირება მაღალ ტემპერატურაზე:

C + H 2 O \u003d H 2 + CO (ძლიერი გათბობით)

CH 4 + 2H 2 O \u003d 4H 2 + CO 2 (ძლიერი გათბობით)

2) ელექტროლიზი. ელექტრული დენის მოქმედებით წყალი იშლება წყალბადად და ჟანგბადად. ეს არის ასევე რედოქს რეაქცია, სადაც წყალი არის როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

3) წყალი რეაგირებს ბევრ არამეტალურ ოქსიდთან. წინაგან განსხვავებით, ეს რეაქციები არ არის რედოქსი, არამედ რთული რეაქციები:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3

4) ზოგიერთ ლითონის ოქსიდს შეუძლია წყალთან რეაქციაც:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

ყველა ლითონის ოქსიდს არ შეუძლია წყალთან რეაქცია. ზოგიერთი მათგანი პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში და ამიტომ არ რეაგირებს წყალთან. ჩვენ უკვე შევხვდით ასეთ ოქსიდებს. ეს არის ZnO, TiO 2, Cr 2 O 3, საიდანაც, მაგალითად, წყალგამძლე საღებავებს ამზადებენ. რკინის ოქსიდები ასევე უხსნადია წყალში და არ რეაგირებენ მასთან.

5) წყალი ქმნის უამრავ ნაერთს, რომლებშიც მისი მოლეკულა მთლიანად არის დაცული. ეს არის ე.წ.თუ ჰიდრატი კრისტალურია, მაშინ მას ე.წ კრისტალური ჰიდრატი. Მაგალითად:

CuSO 4 + 5H 2 O \u003d CuSO 4 * 5H 2 O (კრისტალური ჰიდრატი (სპილენძის სულფატი))

აქ არის ჰიდრატის წარმოქმნის სხვა მაგალითები:

H 2 SO 4 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 * H 2 O (გოგირდმჟავას ჰიდრატი)

NaOH + H 2 O \u003d NaOH * H 2 O (კაუსტიკური სოდა ჰიდრატი)

ნაერთები, რომლებიც აკავშირებს წყალს ჰიდრატებში და კრისტალურ ჰიდრატებში, გამოიყენება როგორც გამწმენდი. მათი დახმარებით, მაგალითად, ამოიღეთ წყლის ორთქლი ტენიანი ატმოსფერული ჰაერიდან.

6)ფოტოსინთეზი. წყლის განსაკუთრებული რეაქციაა მცენარეების მიერ სახამებლის სინთეზი (C 6 H 10 O 5) n და სხვა მსგავსი ნაერთები (ნახშირწყლები), რომლებიც წარმოიქმნება ჟანგბადის გამოყოფით:

6n CO 2 + 5n H 2 O \u003d (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (შუქის მოქმედების ქვეშ)

7) ჰიდრატაციის რეაქციები ორგანულ ქიმიაში.(წყლის დამატება ნახშირწყალბადების მოლეკულებში.) Მაგალითად:

C 2 H 4 + H 2 O \u003d C 2 H 5 OH

ჩვენი პლანეტის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერება, უნიკალური თავისი თვისებებითა და შემადგენლობით, რა თქმა უნდა, წყალია. ყოველივე ამის შემდეგ, მისი წყალობით არის სიცოცხლე დედამიწაზე, ხოლო დღეს ცნობილი სხვა ობიექტებზე მზის სისტემაის არ არის. მყარი, თხევადი, ორთქლის სახით - აუცილებელია და მნიშვნელოვანია ნებისმიერისთვის. წყალი და მისი თვისებები მთელი სამეცნიერო დისციპლინის - ჰიდროლოგიის შესწავლის საგანია.

წყლის რაოდენობა პლანეტაზე

თუ გავითვალისწინებთ ამ ოქსიდის რაოდენობის ინდიკატორს აგრეგაციის ყველა მდგომარეობაში, მაშინ ეს არის პლანეტის მთლიანი მასის დაახლოებით 75%. ამ შემთხვევაში გათვალისწინებული უნდა იყოს ორგანულ ნაერთებში, ცოცხალ არსებებში, მინერალებში და სხვა ელემენტებში შეკრული წყალი.

თუ მხოლოდ წყლის თხევად და მყარ მდგომარეობას გავითვალისწინებთ, ეს მაჩვენებელი 70,8%-მდე დაეცემა. განვიხილოთ, როგორ ნაწილდება ეს პროცენტები, სად არის მოცემული ნივთიერება.

მარილიანი წყალი ოკეანეებსა და ზღვებში, მარილიანი ტბები დედამიწაზე არის 360 მილიონი კმ 2.
მტკნარი წყალი არათანაბრად ნაწილდება: გრენლანდიის, არქტიკისა და ანტარქტიდის მყინვარებში 16,3 მილიონი კმ 2 ყინულშია ჩაფლული.
სუფთა მდინარეებში, ჭაობებში და ტბებში კონცენტრირებულია 5,3 მილიონი კმ 2 წყალბადის ოქსიდი.
მიწისქვეშა წყლები 100 მილიონი მ 3.

სწორედ ამიტომ, შორეული კოსმოსიდან ასტრონავტებს შეუძლიათ დედამიწის დანახვა ლურჯი ბურთის სახით, მიწის იშვიათი ნაჭრებით. წყალი და მისი თვისებები, სტრუქტურული მახასიათებლების ცოდნა მეცნიერების მნიშვნელოვანი ელემენტებია. გარდა ამისა, ბოლო წლებში კაცობრიობამ დაიწყო მტკნარი წყლის აშკარა დეფიციტი. შესაძლოა, ასეთი ცოდნა დაგეხმარებათ ამ პრობლემის გადაჭრაში.

წყლის შემადგენლობა და მოლეკულის სტრუქტურა

თუ გავითვალისწინებთ ამ მაჩვენებლებს, მაშინვე გაირკვევა ის თვისებები, რომლებსაც ეს საოცარი ნივთიერება ავლენს. ამრიგად, წყლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან, ამიტომ მას აქვს ემპირიული ფორმულა H 2 O. გარდა ამისა, ორივე ელემენტის ელექტრონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ თავად მოლეკულის აგებაში. ვნახოთ, როგორია წყლის სტრუქტურა და მისი თვისებები.

ცხადია, თითოეული მოლეკულა ორიენტირებულია მეორის ირგვლივ და ისინი ერთად ქმნიან საერთო კრისტალურ გისოსს. საინტერესოა, რომ ოქსიდი აგებულია ტეტრაედრის სახით - ცენტრში ჟანგბადის ატომი, ხოლო მის ირგვლივ ორი წყვილი ელექტრონი და წყალბადის ორი ატომი ასიმეტრიულად. თუ ატომების ბირთვების ცენტრებში დახაზავთ ხაზებს და დააკავშირებთ მათ, მაშინ მიიღებთ ზუსტად ტეტრაედალურ გეომეტრიულ ფორმას.

კუთხე ჟანგბადის ატომის ცენტრსა და წყალბადის ბირთვებს შორის არის 104,5 0 C. სიგრძე O-N კავშირები= 0,0957 ნმ. ჟანგბადის ელექტრონული წყვილების არსებობა, ისევე როგორც მისი უფრო მაღალი ელექტრონული კავშირი წყალბადთან შედარებით, უზრუნველყოფს მოლეკულაში უარყოფითად დამუხტული ველის ფორმირებას. ამის საპირისპიროდ, წყალბადის ბირთვები ქმნიან ნაერთის დადებითად დამუხტულ ნაწილს. ამრიგად, გამოდის, რომ წყლის მოლეკულა დიპოლურია. ეს განსაზღვრავს რა შეიძლება იყოს წყალი და მისი ფიზიკური თვისებები ასევე დამოკიდებულია მოლეკულის სტრუქტურაზე. ცოცხალი არსებებისთვის ეს თვისებები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს.

ძირითადი ფიზიკური თვისებები

ესენია ბროლის გისოსები, დუღილის და დნობის წერტილები, სპეციალური ინდივიდუალური მახასიათებლები. ჩვენ განვიხილავთ ყველა მათგანს.

წყალბადის ოქსიდის კრისტალური ბადის სტრუქტურა დამოკიდებულია აგრეგაციის მდგომარეობაზე. ის შეიძლება იყოს მყარი - ყინული, თხევადი - ძირითადი წყალი ნორმალურ პირობებში, აირისებრი - ორთქლი, როცა წყლის ტემპერატურა 100 0 C-ზე მაღლა იწევს. ყინული აყალიბებს ლამაზ ნახატოვან კრისტალებს. გისოსი მთლიანობაში ფხვიერია, მაგრამ კავშირი ძალიან ძლიერია, სიმკვრივე დაბალია. ამის ნახვა შეგიძლიათ ფიფქების ან მინაზე ყინვაგამძლე ნიმუშების მაგალითზე. ჩვეულებრივ წყალში გისოსს არ აქვს მუდმივი ფორმა, ის იცვლება და გადადის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში.
გარე სივრცეში წყლის მოლეკულას ბურთის სწორი ფორმა აქვს. თუმცა, დედამიწის მიზიდულობის გავლენით, ის დამახინჯებულია და თხევად მდგომარეობაში იღებს ჭურჭლის ფორმას.
ის ფაქტი, რომ წყალბადის ოქსიდის სტრუქტურა დიპოლურია, განსაზღვრავს შემდეგ თვისებებს: მაღალი თბოგამტარობა და სითბოს სიმძლავრე, რაც შეიძლება გამოვლინდეს ნივთიერების სწრაფ გაცხელებაში და ხანგრძლივ გაგრილებაში, იონების და ცალკეული ელექტრონების გარშემო ორიენტირების უნარს. ნაერთები. ეს ხდის წყალს უნივერსალურ გამხსნელად (როგორც პოლარული, ასევე ნეიტრალური).
წყლის შემადგენლობა და მოლეკულის სტრუქტურა ხსნის ამ ნაერთის უნარს შექმნას მრავალი წყალბადის ბმა, მათ შორის სხვა ნაერთებთან, რომლებსაც აქვთ გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი (ამიაკი, ალკოჰოლი და სხვა).
თხევადი წყლის დუღილის წერტილი არის 100 0 C, კრისტალიზაცია ხდება +4 0 C. ამ მაჩვენებლის ქვემოთ - ყინული. თუ წნევას გაზრდით, წყლის დუღილის წერტილი მკვეთრად მოიმატებს. ასე რომ, მაღალ ატმოსფეროში შეიძლება მასში ტყვიის დნობა, მაგრამ ამავე დროს ის არც ადუღდება (300 0 C-ზე მეტი).
წყლის თვისებები ძალიან მნიშვნელოვანია ცოცხალი არსებებისთვის. მაგალითად, ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ზედაპირული დაძაბულობა. ეს არის წყალბადის ოქსიდის ზედაპირზე ყველაზე თხელი დამცავი ფილმის ფორმირება. საუბარია თხევად წყალზე. ძალიან რთულია ამ ფილმის გატეხვა მექანიკური მოქმედებით. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მას დასჭირდება 100 ტონა წონის ტოლი ძალა. როგორ შევამჩნიოთ? ფილმი აშკარად ჩანს, როდესაც წყალი ნელა ჩამოდის ონკანიდან. ჩანს, რომ ის თითქოს რაღაც ჭურვშია, რომელიც გადაჭიმულია გარკვეულ ზღვრამდე და წონამდე და ამოდის მრგვალი წვეთი სახით, ოდნავ დამახინჯებული გრავიტაციით. ზედაპირული დაძაბულობის გამო ბევრ საგანს შეუძლია წყლის ზედაპირზე ცურვა. მის გასწვრივ თავისუფლად გადაადგილება შეუძლიათ სპეციალური ადაპტაციის მქონე მწერებს.
წყალი და მისი თვისებები ანომალიური და უნიკალურია. ორგანოლეპტიკური პარამეტრების მიხედვით, ეს ნაერთი არის უფერო სითხე, უსუნო და უგემოვნო. რასაც ჩვენ წყლის გემოს ვუწოდებთ არის მასში გახსნილი მინერალები და სხვა კომპონენტები.
წყალბადის ოქსიდის ელექტრული გამტარობა თხევად მდგომარეობაში დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი და რა სახის მარილები იხსნება მასში. გამოხდილი წყალი, რომელიც არ შეიცავს რაიმე მინარევებს, არ ატარებს ელექტროენერგიას.

ყინული წყლის განსაკუთრებული მდგომარეობაა. ამ მდგომარეობის სტრუქტურაში მოლეკულები ერთმანეთთან წყალბადის ბმებით არის დაკავშირებული და ქმნიან ლამაზ კრისტალურ გისოსს. მაგრამ ის საკმაოდ არასტაბილურია და ადვილად შეიძლება გაიყოს, დნება, ანუ დეფორმირება. მოლეკულებს შორის ბევრი სიცარიელეა, რომელთა ზომები აღემატება თავად ნაწილაკების ზომებს. ამის გამო ყინულის სიმკვრივე თხევადი წყალბადის ოქსიდის სიმკვრივეზე ნაკლებია.

ამას დიდი მნიშვნელობა აქვს მდინარეებისთვის, ტბებისთვის და სხვა მტკნარი წყლის ობიექტებისთვის. მართლაც, ზამთარში მათში წყალი მთლიანად არ იყინება, მაგრამ მხოლოდ მკვრივი ქერქით იფარება. მსუბუქი ყინული, მცურავი მაღლა. თუ ეს თვისება არ იყო დამახასიათებელი წყალბადის ოქსიდის მყარი მდგომარეობისთვის, მაშინ წყალსაცავები გაიყინებოდა. წყალქვეშ ცხოვრება შეუძლებელი იქნებოდა.

გარდა ამისა, წყლის მყარ მდგომარეობას დიდი მნიშვნელობა აქვს, როგორც დიდი რაოდენობით სუფთა სასმელის წყაროს. ეს არის მყინვარები.

სამმაგი წერტილის ფენომენს შეიძლება ვუწოდოთ წყლის განსაკუთრებული თვისება. ეს არის მდგომარეობა, რომელშიც ყინული, ორთქლი და სითხე შეიძლება ერთდროულად არსებობდეს. ეს მოითხოვს პირობებს, როგორიცაა:

მაღალი წნევა - 610 Pa;
ტემპერატურა 0,01 0 С.

წყლის გამჭვირვალობა იცვლება უცხო მინარევების მიხედვით. სითხე შეიძლება იყოს სრულიად გამჭვირვალე, ოპალესცენტური, მოღრუბლული. ყვითელი და წითელი ფერის ტალღები შეიწოვება, იისფერი სხივები ღრმად აღწევს.

ქიმიური თვისებები

წყალი და მისი თვისებები მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტია მრავალი ცხოვრების პროცესის გასაგებად. ამიტომ, ისინი ძალიან კარგად არის შესწავლილი. ამრიგად, ჰიდროქიმია დაინტერესებულია წყლით და მისით ქიმიური თვისებები. მათ შორისაა შემდეგი:

სიხისტე. ეს არის ისეთი თვისება, რომელიც აიხსნება კალციუმის და მაგნიუმის მარილების არსებობით, მათი იონების ხსნარში. იგი იყოფა მუდმივ (დასახელებული ლითონების მარილები: ქლორიდები, სულფატები, სულფიტები, ნიტრატები), დროებით (ჰიდროკარბონატები), რომლებიც გამოიყოფა ადუღებით. რუსეთში უკეთესი ხარისხისთვის წყალს ქიმიურად რბილებენ გამოყენებამდე.
მინერალიზაცია. თვისება, რომელიც დაფუძნებულია წყალბადის ოქსიდის დიპოლურ მომენტზე. მისი არსებობის გამო, მოლეკულებს შეუძლიათ მიამაგრონ საკუთარ თავს მრავალი სხვა ნივთიერება, იონი და შეინარჩუნონ ისინი. ასე იქმნება ასოციაციები, კლატრატები და სხვა გაერთიანებები.
რედოქსის თვისებები. როგორც უნივერსალური გამხსნელი, კატალიზატორი, ასოცირებული, წყალს შეუძლია ურთიერთქმედება მრავალ მარტივ და რთულ ნაერთებთან. ზოგიერთთან ის მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი, სხვებთან ერთად - პირიქით. როგორც შემცირების აგენტი, ის რეაგირებს ჰალოგენებთან, მარილებთან, ზოგიერთ ნაკლებად აქტიურ ლითონთან და ბევრ ორგანულ ნივთიერებასთან. უკანასკნელ გარდაქმნებს ორგანული ქიმია სწავლობს. წყალი და მისი თვისებები, განსაკუთრებით მისი ქიმიური თვისებები, აჩვენებს, თუ რამდენად მრავალმხრივი და უნიკალურია იგი. როგორც ჟანგვის აგენტი, ის რეაგირებს აქტიურ ლითონებთან, ზოგიერთ ბინარულ მარილთან, ბევრ ორგანულ ნაერთთან, ნახშირბადთან და მეთანთან. Საერთოდ ქიმიური რეაქციებიამ ნივთიერების მონაწილეობით მოითხოვს გარკვეული პირობების შერჩევას. სწორედ მათგან იქნება დამოკიდებული რეაქციის შედეგი.
ბიოქიმიური თვისებები. წყალი ორგანიზმის ყველა ბიოქიმიური პროცესის განუყოფელი ნაწილია, არის გამხსნელი, კატალიზატორი და საშუალო.
აირებთან ურთიერთქმედება კლატრატების წარმოქმნით. ჩვეულებრივ თხევად წყალს შეუძლია შეიწოვოს ქიმიურად არააქტიური აირებიც კი და მოათავსოს ისინი ღრუებში შიდა სტრუქტურის მოლეკულებს შორის. ასეთ ნაერთებს კლატრატები ეწოდება.
ბევრ ლითონთან ერთად წყალბადის ოქსიდი აყალიბებს კრისტალურ ჰიდრატებს, რომელშიც ის უცვლელი სახით შედის. მაგალითად, სპილენძის სულფატი (CuSO 4 * 5H 2 O), ისევე როგორც ჩვეულებრივი ჰიდრატები (NaOH * H 2 O და სხვა).
წყალს ახასიათებს ნაერთი რეაქციები, რომელშიც წარმოიქმნება ნივთიერებების ახალი კლასები (მჟავები, ტუტეები, ფუძეები). ისინი არ არიან რედოქსები.
ელექტროლიზი. ელექტრული დენის მოქმედებით მოლეკულა იშლება შემადგენელ აირებად - წყალბადად და ჟანგბადად. მათი მიღების ერთი გზაა ლაბორატორია და ინდუსტრია.

ლუისის თეორიის თვალსაზრისით წყალი არის სუსტი მჟავა და ამავე დროს სუსტი ფუძე (ამფოლიტი). ანუ შეგვიძლია ვთქვათ ქიმიურ თვისებებში გარკვეული ამფოტერიულობის შესახებ.

წყალი და მისი სასარგებლო თვისებები ცოცხალი არსებისთვის

ძნელია გადაჭარბებული შეფასება, თუ რა მნიშვნელობა აქვს წყალბადის ოქსიდს ყველა ცოცხალი არსებისთვის. ყოველივე ამის შემდეგ, წყალი სიცოცხლის წყაროა. ცნობილია, რომ მის გარეშე ადამიანი ერთი კვირაც კი ვერ იცოცხლებდა. წყალი, მისი თვისებები და მნიშვნელობა უბრალოდ კოლოსალურია.

ეს არის უნივერსალური, ანუ შეუძლია ორგანული და არაორგანული ნაერთების დაშლა, გამხსნელი, რომელიც მოქმედებს ცოცხალ სისტემებში. ამიტომ წყალი არის წყარო და საშუალება ყველა კატალიზური ბიოქიმიური ტრანსფორმაციის ნაკადისთვის, რთული სასიცოცხლო კომპლექსური ნაერთების წარმოქმნით.
წყალბადის ბმების წარმოქმნის უნარი ამ ნივთიერებას უნივერსალურს ხდის ტემპერატურის შენარჩუნებაში აგრეგაციის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე. ეს რომ ასე არ იყოს, მაშინ გრადუსების ოდნავი შემცირების შემთხვევაში ის ცოცხალ არსებებში ყინულად გადაიქცევა, რაც უჯრედის სიკვდილს გამოიწვევს.
ადამიანისთვის წყალი არის ყველა ძირითადი საყოფაცხოვრებო ნივთისა და მოთხოვნილების წყარო: საჭმლის მომზადება, რეცხვა, დასუფთავება, აბაზანის მიღება, ბანაობა და ცურვა და ა.შ.
სამრეწველო ქარხნები (ქიმიური, ტექსტილის, საინჟინრო, კვების, ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნები და სხვა) ვერ შეძლებენ თავიანთი სამუშაოების შესრულებას წყალბადის ოქსიდის მონაწილეობის გარეშე.
უძველესი დროიდან ითვლებოდა, რომ წყალი ჯანმრთელობის წყაროა. გამოიყენებოდა და დღესაც გამოიყენება როგორც სამკურნალო ნივთიერება.
მცენარეები მას კვების ძირითად წყაროდ იყენებენ, რის გამოც ისინი აწარმოებენ ჟანგბადს, გაზს, რომელიც შესაძლებელს ხდის ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლეს.

არსებობს კიდევ ათობით მიზეზი, რის გამოც წყალი არის ყველაზე გავრცელებული, მნიშვნელოვანი და აუცილებელი ნივთიერება ყველა ცოცხალი და ხელოვნურად შექმნილი ობიექტისთვის. ჩვენ მივეცით მხოლოდ ყველაზე აშკარა, მთავარი.

ჰიდროლოგიური წყლის ციკლი

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის მისი ციკლი ბუნებაში. ძალიან მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მუდმივად შეავსოთ გამქრალი წყლის მარაგი. როგორ ხდება ეს?

არსებობს სამი ძირითადი მონაწილე: მიწისქვეშა (ან მიწისქვეშა) წყლები, ზედაპირული წყლები და ოკეანეები. ასევე მნიშვნელოვანია ატმოსფერო, რომელიც კონდენსირდება და ნალექს იძლევა. ასევე პროცესში აქტიური მონაწილეები არიან მცენარეები (ძირითადად ხეები), რომლებსაც შეუძლიათ დღეში უზარმაზარი რაოდენობის წყლის შთანთქმა.

ასე რომ, პროცესი ასე მიდის. მიწისქვეშა წყლები ავსებს მიწისქვეშა კაპილარებს და მიედინება ზედაპირზე და მსოფლიო ოკეანეში. ზედაპირულ წყალს მცენარეები იღებენ და გადადიან გარემო. აორთქლება ასევე ხდება ოკეანეების, ზღვების, მდინარეების, ტბების და სხვა წყლის ობიექტების უზარმაზარი ტერიტორიებიდან. რას აკეთებს წყალი ატმოსფეროში ერთხელ? ის კონდენსირდება და ნალექის სახით იღვრება (წვიმა, თოვლი, სეტყვა).

ეს პროცესები რომ არ მომხდარიყო, მაშინ წყალმომარაგება, განსაკუთრებით მტკნარი წყალი, დიდი ხნის წინ დასრულებულიყო. ამიტომ ადამიანები დიდ ყურადღებას აქცევენ დაცვას და ნორმალურ ჰიდროლოგიურ ციკლს.

მძიმე წყლის კონცეფცია

ბუნებაში წყალბადის ოქსიდი არსებობს იზოტოპოლოგების ნარევის სახით. ეს გამოწვეულია იმით, რომ წყალბადი ქმნის იზოტოპის სამ ტიპს: პროტიუმი 1 H, დეიტერიუმი 2 H, ტრიტიუმი 3 H. ჟანგბადი, თავის მხრივ, ასევე არ ჩამორჩება და ქმნის სამ სტაბილურ ფორმას: 16 O, 17 O, 18 O. ამის წყალობით, არსებობს არა მხოლოდ ჩვეულებრივი პროტიუმის წყალი H 2 O (1 H და 16 O), არამედ დეიტერიუმი და ტრიტიუმი.

ამავდროულად, ეს არის დეიტერიუმი (2 H), რომელიც სტაბილურია სტრუქტურით და ფორმით, რომელიც შედის თითქმის ყველა ბუნებრივი წყლის შემადგენლობაში, მაგრამ მცირე რაოდენობით. ამას მძიმეს ეძახიან. ეს გარკვეულწილად განსხვავდება ჩვეულებრივი ან მარტივი ყველა თვალსაზრისით.

მძიმე წყალი და მისი თვისებები ხასიათდება რამდენიმე წერტილით.

კრისტალიზდება 3,82 0 C ტემპერატურაზე.
დუღილი შეინიშნება 101,42 0 C ტემპერატურაზე.
სიმკვრივეა 1,1059 გ/სმ 3.
როგორც გამხსნელი, ის რამდენჯერმე უარესია მსუბუქ წყალზე.
მას აქვს ქიმიური ფორმულა D 2 O.

ექსპერიმენტების ჩატარებისას, რომლებიც აჩვენებდნენ ასეთი წყლის ზემოქმედებას ცოცხალ სისტემებზე, აღმოჩნდა, რომ მხოლოდ გარკვეული ტიპის ბაქტერიებს შეუძლიათ მასში ცხოვრება. დრო დასჭირდა კოლონიების ადაპტაციას და აკლიმატიზაციას. მაგრამ, ადაპტაციის შემდეგ, მათ სრულად აღადგინეს ყველა სასიცოცხლო ფუნქცია (რეპროდუქცია, კვება). გარდა ამისა, ფოლადები ძალიან მდგრადია რადიოაქტიური გამოსხივების ზემოქმედების მიმართ. ბაყაყებზე და თევზებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა დადებითი შედეგი არ გამოიღო.

დეიტერიუმის და მის მიერ წარმოქმნილი მძიმე წყლის გამოყენების თანამედროვე სფეროებია ბირთვული და ატომური ენერგეტიკა. ასეთი წყლის მიღება შესაძლებელია ლაბორატორიულ პირობებში ჩვეულებრივი წყლის ელექტროლიზით - ის წარმოიქმნება როგორც ქვეპროდუქტი. თავად დეიტერიუმი წარმოიქმნება წყალბადის განმეორებითი დისტილაციით სპეციალურ მოწყობილობებში. მისი გამოყენება ეფუძნება ნეიტრონების სინთეზის და პროტონული რეაქციების შენელების უნარს. სწორედ მძიმე წყალი და წყალბადის იზოტოპებია ბირთვული და წყალბადის ბომბის შექმნის საფუძველი.

ადამიანების მიერ დეიტერიუმის წყლის მცირე რაოდენობით გამოყენების ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ის დიდხანს არ ჩერდება - სრული გამომავალიჩანს ორი კვირის შემდეგ. შეუძლებელია მისი გამოყენება სიცოცხლისთვის ტენიანობის წყაროდ, მაგრამ ტექნიკური მნიშვნელობა უბრალოდ უზარმაზარია.

დნება წყალი და მისი გამოყენება

უძველესი დროიდან ასეთი წყლის თვისებები ადამიანების მიერ იყო გამოვლენილი, როგორც სამკურნალო. დიდი ხანია დაფიქსირდა, რომ როდესაც თოვლი დნება, ცხოველები ცდილობენ წყლის დალევას წარმოქმნილი გუბეებიდან. მოგვიანებით საგულდაგულოდ იქნა შესწავლილი მისი სტრუქტურა და ბიოლოგიური გავლენა ადამიანის სხეულზე.

დნება წყალი, მისი ნიშნები და თვისებები შუაშია ჩვეულებრივ შუქსა და ყინულს შორის. შიგნიდან იგი წარმოიქმნება არა მხოლოდ მოლეკულებით, არამედ კრისტალებისა და გაზების მიერ წარმოქმნილი გროვების ერთობლიობით. ანუ ბროლის სტრუქტურულ ნაწილებს შორის სიცარიელეების შიგნით არის წყალბადი და ჟანგბადი. ზოგადად, დნობის წყლის სტრუქტურა ყინულის სტრუქტურის მსგავსია - სტრუქტურა შენარჩუნებულია. ასეთი წყალბადის ოქსიდის ფიზიკური თვისებები ოდნავ იცვლება ჩვეულებრივთან შედარებით. თუმცა, ბიოლოგიური ეფექტი სხეულზე შესანიშნავია.

როდესაც წყალი იყინება პირველი ფრაქციის მიერ, უფრო მძიმე ნაწილი იქცევა ყინულად - ეს არის დეიტერიუმის იზოტოპები, მარილები და მინარევები. ამიტომ, ეს ბირთვი უნდა მოიხსნას. მაგრამ დანარჩენი არის სუფთა, სტრუქტურირებული და ჯანსაღი წყალი. რა გავლენას ახდენს სხეულზე? დონეცკის კვლევითი ინსტიტუტის მეცნიერებმა დაასახელეს შემდეგი სახის გაუმჯობესება:

აღდგენის პროცესების დაჩქარება.
იმუნიტეტის გაძლიერება.
ასეთი წყლის ჩასუნთქვის შემდეგ ბავშვები გამოჯანმრთელდებიან და მკურნალობენ გაციებას, ხველას, სურდოს და ა.შ.
აუმჯობესებს სუნთქვას, ხორხისა და ლორწოვანი გარსების მდგომარეობას.
იზრდება ადამიანის ზოგადი კეთილდღეობა, აქტივობა.

დღეს დნობის წყლით მკურნალობის არაერთი მომხრეა, რომლებიც თავიანთ დადებით მიმოხილვებს წერენ. თუმცა, არიან მეცნიერები, მათ შორის ექიმები, რომლებიც არ უჭერენ მხარს ამ მოსაზრებებს. მათ მიაჩნიათ, რომ ასეთი წყლისგან ზიანი არ იქნება, მაგრამ მცირე სარგებელი იქნება.

ენერგია

რატომ შეიძლება შეიცვალოს წყლის თვისებები და აღდგეს აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაზე გადასვლისას? ამ კითხვაზე პასუხი ასეთია: ამ ნაერთს აქვს საკუთარი საინფორმაციო მეხსიერება, რომელიც აღრიცხავს ყველა ცვლილებას და იწვევს სტრუქტურისა და თვისებების საჭირო დროს აღდგენას. ბიოენერგეტიკული ველი, რომლითაც გადის წყლის ნაწილი (ის, რომელიც მოდის კოსმოსიდან), ატარებს ენერგიის ძლიერ მუხტს. ეს ნიმუში ხშირად გამოიყენება მკურნალობაში. თუმცა, სამედიცინო თვალსაზრისით, ყველა წყალს არ შეუძლია ჰქონდეს სასარგებლო ეფექტი, მათ შორის ინფორმაციის ჩათვლით.

სტრუქტურირებული წყალი - რა არის ეს?

ეს არის წყალი, რომელსაც აქვს მოლეკულების ოდნავ განსხვავებული სტრუქტურა, კრისტალური გისოსების განლაგება (როგორიცაა ყინულში დაფიქსირებული), მაგრამ მაინც სითხეა (დათბობაც ამ ტიპს მიეკუთვნება). ამ შემთხვევაში, წყლის შემადგენლობა და მისი თვისებები, მეცნიერული თვალსაზრისით, არ განსხვავდება ჩვეულებრივი წყალბადის ოქსიდისთვის დამახასიათებელთაგან. ამიტომ, სტრუქტურირებულ წყალს არ შეიძლება ჰქონდეს ისეთი ფართო სამკურნალო ეფექტი, რომელსაც ეზოთერიკოსები და ალტერნატიული მედიცინის მომხრეები მიაწერენ.

ფონდები – რთული ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ლითონის კათიონისგან Me + (ან ლითონის მსგავსი კატიონი, მაგალითად, ამონიუმის იონი NH 4 +) და ჰიდროქსიდის ანიონი OH -.

წყალში ხსნადობის მიხედვით ფუძეები იყოფა ხსნადი (ტუტე) და უხსნადი ფუძეები . Აგრეთვე მაქვს არასტაბილური საფუძველირომ სპონტანურად იშლება.

საფუძვლის მიღება

1. ძირითადი ოქსიდების ურთიერთქმედება წყალთან. ამავდროულად, ისინი რეაგირებენ წყალთან მხოლოდ ნორმალურ პირობებში ის ოქსიდები, რომლებიც შეესაბამება ხსნად ფუძეს (ტუტეს).იმათ. ამ გზით შეგიძლიათ მიიღოთ მხოლოდ ტუტეები:

ძირითადი ოქსიდი + წყალი = ბაზა

Მაგალითად , ნატრიუმის ოქსიდიყალიბდება წყალში ნატრიუმის ჰიდროქსიდი(ნატრიუმის ჰიდროქსიდი):

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

ამავე დროს დაახლოებით სპილენძის (II) ოქსიდითან წყალი არ რეაგირებს:

CuO + H 2 O ≠

2. ლითონების ურთიერთქმედება წყალთან. სადაც რეაგირება წყალთანნორმალურ პირობებშიმხოლოდ ტუტე ლითონები(ლითიუმი, ნატრიუმი, კალიუმი, რუბიდიუმი, ცეზიუმი)კალციუმი, სტრონციუმი და ბარიუმი.ამ შემთხვევაში ხდება რედოქს რეაქცია, წყალბადი მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი, ხოლო ლითონი მოქმედებს როგორც შემცირების აგენტი.

ლითონი + წყალი = ტუტე + წყალბადი

Მაგალითად, კალიუმირეაგირებს წყალი ძალიან ძალადობრივი:

2K 0 + 2H 2 + O → 2K + OH + H 2 0

3. ზოგიერთი ტუტე ლითონის მარილის ხსნარების ელექტროლიზი. როგორც წესი, ტუტეების მისაღებად ექვემდებარება ელექტროლიზს მარილების ხსნარები, რომლებიც წარმოიქმნება ტუტე ან მიწის ტუტე ლითონებით და ანოქსიური მჟავებით (გარდა ჰიდროფლუორულისა) - ქლორიდები, ბრომიდები, სულფიდები და ა.შ. ეს საკითხი უფრო დეტალურად არის განხილული სტატიაში .

Მაგალითად , ნატრიუმის ქლორიდის ელექტროლიზი:

2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2

4. ფუძეები წარმოიქმნება სხვა ტუტეების მარილებთან ურთიერთქმედებით. ამ შემთხვევაში, მხოლოდ ხსნადი ნივთიერებები ურთიერთქმედებენ და პროდუქტებში უნდა ჩამოყალიბდეს უხსნადი მარილი ან უხსნადი ბაზა:

ან

ცოცხალი + მარილი 1 = მარილი 2 ↓ + ცოცხალი

Მაგალითად: კალიუმის კარბონატი ხსნარში რეაგირებს კალციუმის ჰიდროქსიდთან:

K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2KOH

Მაგალითად: სპილენძის (II) ქლორიდი ხსნარში რეაგირებს ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან. ამავე დროს, ის იშლება სპილენძის(II) ჰიდროქსიდის ლურჯი ნალექი:

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

უხსნადი ფუძეების ქიმიური თვისებები

1. უხსნადი ფუძეები ურთიერთქმედებენ ძლიერ მჟავებთან და მათ ოქსიდებთან (და ზოგიერთი საშუალო მჟავა). ამავე დროს, ისინი ქმნიან მარილი და წყალი.

უხსნადი ფუძე + მჟავა = მარილი + წყალი

უხსნადი ფუძე + მჟავა ოქსიდი = მარილი + წყალი

Მაგალითად ,სპილენძის (II) ჰიდროქსიდი ურთიერთქმედებს ძლიერ მარილმჟავასთან:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

ამ შემთხვევაში, სპილენძის (II) ჰიდროქსიდი არ ურთიერთქმედებს მჟავე ოქსიდთან სუსტინახშირბადის მჟავა - ნახშირორჟანგი:

Cu(OH) 2 + CO 2 ≠

2. უხსნადი ფუძეები იშლება ოქსიდად და წყალად გაცხელებისას.

Მაგალითად, რკინის (III) ჰიდროქსიდი იშლება რკინის (III) ოქსიდში და წყალში კალცინაციისას:

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

3. უხსნადი ფუძეები არ ურთიერთქმედებენამფოტერული ოქსიდებითა და ჰიდროქსიდებით.

უხსნადი ფუძე + ამფოტერული ოქსიდი ≠

უხსნადი ფუძე + ამფოტერული ჰიდროქსიდი ≠

4. ზოგიერთ უხსნად ფუძეს შეუძლია იმოქმედოს როგორცშემცირების აგენტები. შემცირების აგენტები არის ლითონებით წარმოქმნილი ბაზები მინიმალურიან შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობა, რომელსაც შეუძლია გაზარდოს მათი დაჟანგვის მდგომარეობა (რკინის (II) ჰიდროქსიდი, ქრომის (II) ჰიდროქსიდი და ა.შ.).

Მაგალითად , რკინის (II) ჰიდროქსიდი შეიძლება დაჟანგდეს ატმოსფერული ჟანგბადით წყლის თანდასწრებით რკინის (III) ჰიდროქსიდამდე:

4Fe +2 (OH) 2 + O 2 0 + 2H 2 O → 4Fe +3 (O -2 H) 3

ტუტეების ქიმიური თვისებები

1. ტუტეები ურთიერთქმედებენ ნებისმიერთან მჟავები - ძლიერიც და სუსტიც . ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება მარილი და წყალი. ამ რეაქციებს ე.წ ნეიტრალიზაციის რეაქციები. შესაძლოა განათლება მჟავა მარილი, თუ მჟავა პოლიბაზურია, რეაგენტების გარკვეული თანაფარდობით, ან ში ჭარბი მჟავა. IN ჭარბი ტუტესაშუალო მარილი და წყალი იქმნება:

ტუტე (ჭარბი) + მჟავა \u003d საშუალო მარილი + წყალი

ტუტე + პოლიბაზური მჟავა (ჭარბი) = მჟავა მარილი + წყალი

Მაგალითად , ნატრიუმის ჰიდროქსიდს, ფოსფორის მჟავასთან ურთიერთქმედებისას, შეუძლია შექმნას 3 სახის მარილი: დიჰიდროფოსფატები, ფოსფატებიან ჰიდროფოსფატები.

ამ შემთხვევაში, დიჰიდროფოსფატები წარმოიქმნება მჟავის ჭარბი რაოდენობით, ან რეაგენტების მოლური თანაფარდობით (ნივთიერების რაოდენობათა თანაფარდობა) 1:1.

NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O

ტუტესა და მჟავას ოდენობის მოლური თანაფარდობით 2: 1, წარმოიქმნება ჰიდროფოსფატები:

2NaOH + H 3 PO 4 → Na 2 HPO 4 + 2H 2 O

ტუტეზე მეტი, ან ტუტესა და მჟავას მოლური თანაფარდობით 3:1, წარმოიქმნება ტუტე ლითონის ფოსფატი.

3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O

2. ტუტეები ურთიერთქმედებენამფოტერული ოქსიდები და ჰიდროქსიდები. სადაც დნობის დროს წარმოიქმნება ჩვეულებრივი მარილები , ა ხსნარში - რთული მარილები .

ტუტე (დნობა) + ამფოტერული ოქსიდი = საშუალო მარილი + წყალი

ცოცხალი (დნობა) + ამფოტერული ჰიდროქსიდი = საშუალო მარილი + წყალი

ტუტე (ხსნარი) + ამფოტერული ოქსიდი = რთული მარილი

ტუტე (ხსნარი) + ამფოტერული ჰიდროქსიდი = რთული მარილი

Მაგალითად , როდესაც ალუმინის ჰიდროქსიდი რეაგირებს ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან დნობისას წარმოიქმნება ნატრიუმის ალუმინატი. რაც უფრო მჟავე ჰიდროქსიდი წარმოქმნის მჟავას ნარჩენს:

NaOH + Al(OH) 3 = NaAlO 2 + 2H 2 O

ა ხსნარში წარმოიქმნება რთული მარილი:

NaOH + Al(OH) 3 = Na

ყურადღება მიაქციეთ, თუ როგორ არის შედგენილი რთული მარილის ფორმულა:ჯერ ვირჩევთ ცენტრალურ ატომს (toროგორც წესი, ეს არის ლითონი ამფოტერული ჰიდროქსიდიდან).შემდეგ დაამატეთ მას ლიგანდები- ჩვენს შემთხვევაში ეს არის ჰიდროქსიდის იონები. ლიგანდების რაოდენობა, როგორც წესი, 2-ჯერ აღემატება ცენტრალური ატომის ჟანგვის მდგომარეობას. მაგრამ ალუმინის კომპლექსი გამონაკლისია, მისი ლიგანდების რაოდენობა ყველაზე ხშირად 4-ია. მიღებულ ფრაგმენტს კვადრატულ ფრჩხილებში ვამაგრებთ - ეს რთული იონია. ჩვენ განვსაზღვრავთ მის მუხტს და ვამატებთ კათიონების ან ანიონების საჭირო რაოდენობას გარედან.

3. ტუტეები ურთიერთქმედებენ მჟავე ოქსიდებთან. შესაძლებელია ჩამოყალიბება მაწონიან საშუალო მარილიტუტე და მჟავა ოქსიდის მოლური თანაფარდობის მიხედვით. ტუტეს ჭარბი რაოდენობით წარმოიქმნება საშუალო მარილი, ხოლო მჟავე ოქსიდის ჭარბი რაოდენობით წარმოიქმნება მჟავა მარილი:

ტუტე (ჭარბი) + მჟავა ოქსიდი \u003d საშუალო მარილი + წყალი

ან:

ტუტე + მჟავა ოქსიდი (ჭარბი) = მჟავა მარილი

Მაგალითად , ურთიერთობისას ჭარბი ნატრიუმის ჰიდროქსიდინახშირორჟანგით წარმოიქმნება ნატრიუმის კარბონატი და წყალი:

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

ხოლო ურთიერთობისას ჭარბი ნახშირორჟანგინატრიუმის ჰიდროქსიდით წარმოიქმნება მხოლოდ ნატრიუმის ბიკარბონატი:

2NaOH + CO 2 = NaHCO 3

4. ტუტეები ურთიერთქმედებენ მარილებთან. ტუტეები რეაგირებენ მხოლოდ ხსნადი მარილებითხსნარში, იმ პირობით, რომ პროდუქტები ქმნიან გაზს ან ნალექს . ეს რეაქციები მიმდინარეობს მექანიზმის მიხედვით იონური გაცვლა.

ტუტე + ხსნადი მარილი = მარილი + შესაბამისი ჰიდროქსიდი

ტუტეები ურთიერთქმედებენ ლითონის მარილების ხსნარებთან, რომლებიც შეესაბამება უხსნად ან არასტაბილურ ჰიდროქსიდებს.

Მაგალითადნატრიუმის ჰიდროქსიდი ურთიერთქმედებს სპილენძის სულფატთან ხსნარში:

Cu 2+ SO 4 2- + 2Na + OH - = Cu 2+ (OH) 2 - ↓ + Na 2 + SO 4 2-

ასევე ტუტეები ურთიერთქმედებენ ამონიუმის მარილების ხსნარებთან.

Მაგალითად , კალიუმის ჰიდროქსიდი ურთიერთქმედებს ამონიუმის ნიტრატის ხსნართან:

NH 4 + NO 3 - + K + OH - \u003d K + NO 3 - + NH 3 + H 2 O

! როდესაც ამფოტერული ლითონების მარილები ურთიერთქმედებენ ჭარბ ტუტესთან, წარმოიქმნება რთული მარილი!

მოდით განვიხილოთ ეს საკითხი უფრო დეტალურად. თუ ლითონის მიერ წარმოქმნილი მარილი რომელსაც ამფოტერული ჰიდროქსიდი , ურთიერთქმედებს მცირე რაოდენობით ტუტესთან, შემდეგ მიმდინარეობს ჩვეულებრივი გაცვლის რეაქცია და ნალექი ხდებაამ ლითონის ჰიდროქსიდი .

Მაგალითად , თუთიის სულფატის ჭარბი რეაქცია ხსნარში რეაგირებს კალიუმის ჰიდროქსიდთან:

ZnSO 4 + 2KOH \u003d Zn (OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

თუმცა, ამ რეაქციაში არ იქმნება საფუძველი, არამედ მფოტერული ჰიდროქსიდი. და, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ამფოტერული ჰიდროქსიდები იხსნება ტუტეების სიჭარბეში და წარმოქმნის კომპლექსურ მარილებს . თ ამრიგად, თუთიის სულფატის ურთიერთქმედების დროს ჭარბი ტუტე ხსნარიწარმოიქმნება რთული მარილი, არ წარმოიქმნება ნალექი:

ZnSO 4 + 4KOH \u003d K 2 + K 2 SO 4

ამრიგად, ჩვენ ვიღებთ 2 სქემას ლითონის მარილების ურთიერთქმედებისთვის, რომლებიც შეესაბამება ამფოტერულ ჰიდროქსიდებს, ტუტეებთან:

ამფოტერული ლითონის მარილი (ჭარბი) + ტუტე = ამფოტერული ჰიდროქსიდი↓ + მარილი

ამფ.ლითონის მარილი + ტუტე (ჭარბი) = რთული მარილი + მარილი

5. ტუტეები ურთიერთქმედებენ მჟავე მარილებთან.ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება საშუალო ან ნაკლებად მჟავე მარილები.

მჟავე მარილი + ტუტე \u003d საშუალო მარილი + წყალი

Მაგალითად , კალიუმის ჰიდროსულფიტი რეაგირებს კალიუმის ჰიდროქსიდთან და წარმოქმნის კალიუმის სულფიტს და წყალს:

KHSO 3 + KOH \u003d K 2 SO 3 + H 2 O

ძალიან მოსახერხებელია მჟავა მარილების თვისებების დადგენა მჟავა მარილის გონებრივად დაშლით 2 ნივთიერებად - მჟავად და მარილად. მაგალითად, ჩვენ ვწყვეტთ ნატრიუმის ბიკარბონატს NaHCO 3 შარდმჟავად H 2 CO 3 და ნატრიუმის კარბონატში Na 2 CO 3 . ბიკარბონატის თვისებები დიდწილად განისაზღვრება ნახშირმჟავას და ნატრიუმის კარბონატის თვისებებით.

6. ტუტეები ურთიერთქმედებენ ხსნარში მყოფ ლითონებთან და დნება. ამ შემთხვევაში, რედოქს რეაქცია ხდება ხსნარში რთული მარილიდა წყალბადისდნობაში - საშუალო მარილიდა წყალბადის.

Შენიშვნა! მხოლოდ ის ლითონები რეაგირებენ ტუტეებთან ხსნარში, რომლებშიც ოქსიდი ლითონის მინიმალური დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობის მქონე ამფოტერიულია!

Მაგალითად , რკინისარ რეაგირებს ტუტე ხსნართან, რკინის (II) ოქსიდი არის ძირითადი. ა ალუმინისიხსნება ტუტე წყალხსნარში, ალუმინის ოქსიდი ამფოტერულია:

2Al + 2NaOH + 6H 2 + O = 2Na + 3H 2 0

7. ტუტეები ურთიერთქმედებენ არალითონებთან. ამ შემთხვევაში ხდება რედოქსული რეაქციები. ჩვეულებრივ, არამეტალები არაპროპორციულია ტუტეებში. არ რეაგირებსტუტეებით ჟანგბადი, წყალბადი, აზოტი, ნახშირბადი და ინერტული აირები (ჰელიუმი, ნეონი, არგონი და ა.შ.):

NaOH + O 2 ≠

NaOH + N 2 ≠

NaOH+C≠

გოგირდი, ქლორი, ბრომი, იოდი, ფოსფორიდა სხვა არალითონები არაპროპორციულიტუტეებში (ანუ თვითჟანგვა-თვითაღდგენის).

მაგალითად, ქლორიურთიერთობისას ცივი ტუტეგადადის ჟანგვის მდგომარეობებში -1 და +1:

2NaOH + Cl 2 0 \u003d NaCl - + NaOCl + + H 2 O

ქლორიურთიერთობისას ცხელი ლულაგადადის ჟანგვის მდგომარეობებში -1 და +5:

6NaOH + Cl 2 0 \u003d 5NaCl - + NaCl + 5 O 3 + 3H 2 O

სილიკონიიჟანგება ტუტეებით +4 ჟანგვის მდგომარეობამდე.

Მაგალითადხსნარში:

2NaOH + Si 0 + H 2 + O \u003d NaCl - + Na 2 Si + 4 O 3 + 2H 2 0

ფტორი აჟანგებს ტუტეებს:

2F 2 0 + 4NaO -2 H \u003d O 2 0 + 4NaF - + 2H 2 O

ამ რეაქციების შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ სტატიაში.

8. ტუტე არ იშლება გაცხელებისას.

გამონაკლისი არის ლითიუმის ჰიდროქსიდი:

2LiOH \u003d Li 2 O + H 2 O

მთავარი ნივთიერება, რომელიც საშუალებას აძლევს სიცოცხლეს პლანეტაზე არსებობდეს, არის წყალი. ეს აუცილებელია ყველა სიტუაციაში. სითხეების თვისებების შესწავლამ გამოიწვია მთელი მეცნიერების - ჰიდროლოგიის ჩამოყალიბება. მეცნიერთა უმეტესობის საგანია ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. მათ ეს თვისებები ესმით, როგორც კრიტიკული ტემპერატურა, კრისტალური ბადე, მინარევები და ქიმიური ნაერთების სხვა ინდივიდუალური მახასიათებლები.

კონტაქტში

Სწავლა

წყლის ფორმულაცნობილია ყველა სტუდენტისთვის. ეს არის სამი მარტივი ნიშანი, მაგრამ მათ შეიცავს პლანეტაზე არსებული ყველაფრის მთლიანი მასის 75%.

H2O- ეს არის ორი ატომი და ერთი -. მოლეკულის სტრუქტურას აქვს ემპირიული ფორმა, ამიტომ სითხის თვისებები იმდენად მრავალფეროვანია, მიუხედავად მარტივი შემადგენლობისა. თითოეული მოლეკულა გარშემორტყმულია მეზობლებით. ისინი დაკავშირებულია ერთი ბროლის გისოსებით.

სტრუქტურის სიმარტივესაშუალებას აძლევს სითხეს არსებობდეს აგრეგაციის რამდენიმე მდგომარეობაში. პლანეტაზე ვერც ერთი ნივთიერება ვერ დაიკვეხნის ამით. H2O არის ძალიან მობილური, ის მხოლოდ მეორეა ჰაერის შემდეგ ამ ქონებაში. ყველამ იცის წყლის ციკლის შესახებ, რომ დედამიწის ზედაპირიდან აორთქლების შემდეგ წვიმს ან თოვს სადღაც შორს. კლიმატი რეგულირდებაეს არის ზუსტად სითხის თვისებების გამო, რომელსაც შეუძლია სითბოს გამოყოფა, ხოლო თავად პრაქტიკულად არ ცვლის მის ტემპერატურას.

ფიზიკური თვისებები

H2O და მისი თვისებებიდამოკიდებულია ბევრ ძირითად ფაქტორზე. მთავარია:

კრისტალური უჯრედი. წყლის სტრუქტურა, უფრო სწორად მისი ბროლის გისოსი, განისაზღვრება აგრეგაციის მდგომარეობით. მას აქვს ფხვიერი, მაგრამ ძალიან ძლიერი სტრუქტურა. ფიფქები აჩვენებს გისოსს მყარ მდგომარეობაში, მაგრამ ჩვეულებრივ თხევად მდგომარეობაში წყალს არ აქვს სიცხადე კრისტალების სტრუქტურაში, ისინი მობილური და ცვალებადია.
მოლეკულის სტრუქტურა არის სფერო. მაგრამ გრავიტაციის გავლენა იწვევს წყალს ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ის მდებარეობს. სივრცეში ის გეომეტრიულად სწორი იქნება.
წყალი რეაგირებს სხვა ნივთიერებებთან, მათ შორის მათ შორის, რომლებსაც აქვთ გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი, მათ შორის ალკოჰოლთან და ამიაკით.
აქვს მაღალი სითბოს ტევადობა და თბოგამტარობასწრაფად თბება და დიდხანს არ გაცივდება.
სკოლიდან ცნობილია, რომ დუღილის წერტილი 100 გრადუსია. სითხეში კრისტალები ჩნდება, როდესაც ის +4 გრადუსამდე ეცემა, მაგრამ ყინული წარმოიქმნება კიდევ უფრო დიდი შემცირებით. დუღილის წერტილი დამოკიდებულია წნევაზე, რომელშიც მოთავსებულია H2O. არის ექსპერიმენტი, რომლის დროსაც ქიმიური ნაერთის ტემპერატურა 300 გრადუსს აღწევს, სითხე კი არ დუღს, არამედ დნება ტყვიას.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი თვისებაა ზედაპირული დაძაბულობა. წყლის ფორმულა საშუალებას აძლევს მას იყოს ძალიან გამძლე. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მის გასატეხად 100 ტონაზე მეტი მასის ძალა დასჭირდება.

საინტერესოა! H2O, გაწმენდილი მინარევებისაგან (გამოხდილი), ვერ ატარებს დენს. წყალბადის ოქსიდის ეს თვისება ჩნდება მხოლოდ მასში გახსნილი მარილების არსებობისას.

სხვა მახასიათებლები

ყინული არის უნიკალური მდგომარეობარომელიც დამახასიათებელია წყალბადის ოქსიდისთვის. იგი აყალიბებს ფხვიერ ობლიგაციებს, რომლებიც ადვილად დეფორმირდება. გარდა ამისა, ნაწილაკებს შორის მანძილი მნიშვნელოვნად იზრდება, რის გამოც ყინულის სიმკვრივე გაცილებით დაბალია, ვიდრე თხევადი. ეს საშუალებას აძლევს წყლის ობიექტებს ზამთარში მთლიანად არ გაიყინონ, სიცოცხლე შეინარჩუნონ ყინულის ფენის ქვეშ. მყინვარები მტკნარი წყლის დიდი რეზერვუარია.

საინტერესოა! H2O-ს აქვს უნიკალური მდგომარეობა, რომელსაც ეწოდება სამმაგი წერტილის ფენომენი. ეს მაშინ, როდესაც ის ერთდროულად სამ შტატშია. ეს მდგომარეობა შესაძლებელია მხოლოდ 0,01 გრადუს ტემპერატურაზე და 610 Pa ზეწოლაზე.

ქიმიური თვისებები

ძირითადი ქიმიური თვისებები:

გაყავით წყალი სიხისტით, რბილი და საშუალოდან ხისტამდე. ეს მაჩვენებელი დამოკიდებულია ხსნარში მაგნიუმის და კალიუმის მარილების შემცველობაზე. არის ისეთებიც, რომლებიც გამუდმებით სითხეშია და ზოგიერთის გადაყრა ადუღებით შეიძლება.
დაჟანგვა და შემცირება. H2O გავლენას ახდენს ქიმიაში შესწავლილ პროცესებზე, რომლებიც ხდება სხვა ნივთიერებებთან: ის ხსნის ზოგიერთს, რეაგირებს სხვებთან. ნებისმიერი ექსპერიმენტის შედეგი დამოკიდებულია პირობების სწორ არჩევანზე, რომლებშიც ის ტარდება.
გავლენა ბიოქიმიურ პროცესებზე. წყალი ნებისმიერი უჯრედის ძირითადი ნაწილიმასში, როგორც გარემოში, ორგანიზმში ყველა რეაქცია ხდება.
თხევად მდგომარეობაში ის შთანთქავს აირებს, რომლებიც არააქტიურია. მათი მოლეკულები განლაგებულია H2O მოლეკულებს შორის ღრუების შიგნით. ასე იქმნება კლატრატები.
წყალბადის ოქსიდის დახმარებით წარმოიქმნება ახალი ნივთიერებები, რომლებიც არ უკავშირდება რედოქს პროცესს. ეს არის ტუტეები, მჟავები და ფუძეები.
წყლის კიდევ ერთი მახასიათებელია კრისტალური ჰიდრატების წარმოქმნის უნარი. წყალბადის ოქსიდი უცვლელი რჩება. ჩვეულებრივ ჰიდრატებს შორის შეიძლება გამოირჩეოდეს სპილენძის სულფატი.
თუ კავშირის მეშვეობით ელექტრული დენი გადის, მაშინ მოლეკულები შეიძლება დაიშალოს გაზებად.

მნიშვნელობა ადამიანისთვის

ძალიან დიდი ხნის წინ ხალხმა გააცნობიერა სითხის ფასდაუდებელი მნიშვნელობა ყველა ცოცხალი არსებისთვის და მთლიანად პლანეტისთვის. . მის გარეშე ადამიანს არ შეუძლია ცხოვრებადა კვირები . რა არის ამ ყველაზე გავრცელებული ნივთიერების სასარგებლო ეფექტი დედამიწაზე?

ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება არის სხეულში ყოფნა, უჯრედებში, სადაც ხდება ყველა ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქცია.
წყალბადის ობლიგაციების წარმოქმნა დადებითად მოქმედებს ცოცხალ არსებებზე, რადგან ტემპერატურის ცვლილებისას ორგანიზმში არსებული სითხე არ იყინება.
ადამიანი დიდი ხანია იყენებს H2O-ს საყოფაცხოვრებო საჭიროებისთვის, სამზარეულოს გარდა, ესენია: რეცხვა, დასუფთავება, დაბანა.
ვერც ერთი სამრეწველო ქარხანა ვერ იმუშავებს სითხის გარეშე.
H2O - სიცოცხლისა და ჯანმრთელობის წყაროის არის წამალი.
მცენარეები მას იყენებენ განვითარებისა და ცხოვრების ყველა ეტაპზე. მისი დახმარებით ისინი წარმოქმნიან ჟანგბადს, გაზს, რომელიც ასე აუცილებელია ცოცხალი არსებების სიცოცხლისთვის.

გარდა ყველაზე აშკარა სასარგებლო თვისებებისა, ჯერ კიდევ ბევრია.

წყლის მნიშვნელობა ადამიანებისთვის

კრიტიკული ტემპერატურა

H2O, ისევე როგორც ყველა ნივთიერებას, აქვს ტემპერატურა, რომელიც კრიტიკულს უწოდებენ. წყლის კრიტიკული ტემპერატურა განისაზღვრება მისი გათბობის მეთოდით. 374 გრადუს ცელსიუსამდე სითხეს ორთქლს უწოდებენ, მას მაინც შეუძლია დაუბრუნდეს ჩვეულ თხევად მდგომარეობაში, გარკვეული წნევის დროს. როდესაც ტემპერატურა აღემატება ამ კრიტიკულ წერტილს, მაშინ წყალი, როგორც ქიმიური ელემენტი, შეუქცევად იქცევა გაზად.

გამოყენება ქიმიაში

H2O დიდ ინტერესს იწვევს ქიმიკოსებისთვის მისი მთავარი თვისების - დაშლის უნარის გამო. ხშირად მეცნიერები ამით ასუფთავებენ ნივთიერებებს, რაც ხელსაყრელ პირობებს ქმნის ექსპერიმენტების ჩასატარებლად. ხშირ შემთხვევაში, ეს არის გარემო, სადაც შესაძლებელია საპილოტე ტესტების ჩატარება. გარდა ამისა, თავად H2O მონაწილეობს ქიმიურ პროცესებში, გავლენას ახდენს ამა თუ იმ ქიმიურ ექსპერიმენტზე. იგი აერთიანებს არამეტალურ და მეტალის ნივთიერებებს.

სამი სახელმწიფო

წყალი ხალხის წინაშე ჩნდება სამი სახელმწიფო,აგრეგატი ეწოდება. ეს არის თხევადი, ყინული და გაზი. ნივთიერება იგივეა შემადგენლობით, მაგრამ განსხვავებული თვისებებით. ზე

რეინკარნაციის უნარი წყლის ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მთელი პლანეტისთვის, რითაც ხდება მისი ცირკულაცია.

სამივე მდგომარეობის შედარებისას ადამიანი უფრო ხშირად ხედავს ქიმიურ ნაერთს თხევადი სახით. წყალს არ აქვს გემო და სუნი და ის, რაც მასში იგრძნობა, განპირობებულია მასში გახსნილი მინარევების, ნივთიერებების არსებობით.

თხევად მდგომარეობაში წყლის ძირითადი თვისებებია: უზარმაზარი ძალა, რომელიც გაძლევს ქვების სიმკვეთრისა და ქანების განადგურების საშუალებას, ასევე ნებისმიერი ფორმის მიღების უნარს.

მცირე ნაწილაკები, როდესაც გაყინულია, ამცირებს მათი მოძრაობის სიჩქარეს და ზრდის მანძილს, შესაბამისად ფოროვანი ყინულის სტრუქტურადა ნაკლებად მკვრივი ვიდრე თხევადი. ყინული გამოიყენება სამაცივრე ბლოკებში, სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო მიზნებისთვის. ბუნებაში ყინულს მხოლოდ ნგრევა მოაქვს, სეტყვის ან ზვავს.

გაზი არის კიდევ ერთი მდგომარეობა, რომელიც იქმნება მაშინ, როდესაც წყლის კრიტიკული ტემპერატურა არ არის მიღწეული. ჩვეულებრივ 100 გრადუსზე მეტ ტემპერატურაზე, ან აორთქლდება ზედაპირიდან. ბუნებაში, ეს არის ღრუბლები, ნისლები და ორთქლები. ხელოვნურმა გაზის წარმოქმნამ დიდი როლი ითამაშა ტექნოლოგიურ პროგრესში მე-19 საუკუნეში, როდესაც გამოიგონეს ორთქლის ძრავები.

მატერიის რაოდენობა ბუნებაში

75% - ასეთი მაჩვენებელი უზარმაზარი იქნება, მაგრამ ეს არის მთელი წყალი პლანეტაზე, თუნდაც ის, რომელიც არის აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაში, ცოცხალ არსებებში და ორგანულ ნაერთებში. თუ გავითვალისწინებთ მხოლოდ თხევადს, ანუ ზღვებსა და ოკეანეებში მდებარე წყალს, ასევე მყარ წყალს - მყინვარებში, მაშინ პროცენტი ხდება 70,8%.

პროცენტული განაწილებარაღაც მსგავსი:

ზღვები და ოკეანეები - 74,8%
H2O ახალი წყაროებიდან, პლანეტაზე არათანაბრად არის განაწილებული, მყინვარებში არის 3,4%, ხოლო ტბებში, ჭაობებსა და მდინარეებში მხოლოდ 1,1%.
მიწისქვეშა წყაროები მთლიანი დაახლოებით 20,7%-ს შეადგენს.

მძიმე წყლის მახასიათებლები

წარმოიქმნება ბუნებრივი ნივთიერება - წყალბადი როგორც სამი იზოტოპი, იმავე რაოდენობის ფორმებში არის ჟანგბადი. ეს შესაძლებელს ხდის ჩვეულებრივი სასმელი წყლის გარდა დეიტერიუმის და ტრიტიუმის იზოლირებას.

დეიტერიუმს აქვს ყველაზე სტაბილური ფორმა, ის გვხვდება ყველა ბუნებრივ წყაროში, მაგრამ ძალიან მცირე რაოდენობით. ასეთი ფორმულის მქონე სითხეს აქვს მრავალი განსხვავება მარტივი და მსუბუქი. ასე რომ, მასში კრისტალების წარმოქმნა იწყება უკვე 3,82 გრადუს ტემპერატურაზე. მაგრამ დუღილის წერტილი ოდნავ მაღალია - 101,42 გრადუსი ცელსიუსით. მას აქვს უფრო მაღალი სიმკვრივე და მნიშვნელოვნად შემცირებულია ნივთიერებების დაშლის უნარი. გარდა ამისა, იგი აღინიშნება სხვა ფორმულით (D2O).

ცოცხალი სისტემები რეაგირებენასეთ ქიმიურ ნაერთზე ცუდია. მხოლოდ ბაქტერიების ზოგიერთმა სახეობამ შეძლო ადაპტირება მასში ცხოვრებასთან. თევზმა ასეთ ექსპერიმენტს საერთოდ ვერ გადაურჩა. ადამიანის ორგანიზმში დეიტერიუმი შეიძლება დარჩეს რამდენიმე კვირის განმავლობაში, შემდეგ კი გამოიყოფა ზიანის მიყენების გარეშე.

Მნიშვნელოვანი!არ დალიოთ დეიტერიუმის წყალი!

წყლის უნიკალური თვისებები. - Უბრალოდ.

დასკვნა

მძიმე წყალმა ფართო გამოყენება ჰპოვა ატომურ და ბირთვულ მრეწველობაში, ხოლო ჩვეულებრივ წყალს ფართო გამოყენება ჰპოვა.

განმარტება

წყალი- წყალბადის ოქსიდი არაორგანული ბუნების ორობითი ნაერთია.

ფორმულა - H 2 O. მოლური მასა - 18 გ/მოლ. ის შეიძლება არსებობდეს აგრეგაციის სამ მდგომარეობაში - თხევადი (წყალი), მყარი (ყინული) და აირისებრი (ორთქლი).

წყლის ქიმიური თვისებები

წყალი ყველაზე გავრცელებული გამხსნელია. წყლის ხსნარში წონასწორობაა, ამიტომ წყალს ამფოლიტი ეწოდება:

H 2 O ↔ H + + OH - ↔ H 3 O + + OH -.

ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ წყალი იშლება წყალბადად და ჟანგბადად:

H 2 O \u003d H 2 + O 2.

ოთახის ტემპერატურაზე წყალი ხსნის აქტიურ ლითონებს ტუტეების წარმოქმნით და წყალბადიც გამოიყოფა:

2H 2 O + 2Na \u003d 2NaOH + H 2.

წყალს შეუძლია ურთიერთქმედება ფტორთან და ინტერჰალოგენურ ნაერთებთან, ხოლო მეორე შემთხვევაში რეაქცია მიმდინარეობს დაბალ ტემპერატურაზე:

2H 2 O + 2F 2 \u003d 4HF + O 2.

3H 2 O +IF 5 \u003d 5HF + HIO 3.

სუსტი ფუძისა და სუსტი მჟავის მიერ წარმოქმნილი მარილები წყალში გახსნისას განიცდიან ჰიდროლიზს:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S.

წყალს შეუძლია გაცხელებისას დაშალოს გარკვეული ნივთიერებები, ლითონები და არამეტალები:

4H 2 O + 3Fe \u003d Fe 3 O 4 + 4H 2;

H 2 O + C ↔ CO + H 2.

წყალი, გოგირდმჟავას თანდასწრებით, შედის ურთიერთქმედების (ჰიდრატაციის) რეაქციებში უჯერი ნახშირწყალბადებთან - ალკენებთან, გაჯერებული მონოჰიდრული სპირტების წარმოქმნით:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH.

წყლის ფიზიკური თვისებები

წყალი არის გამჭვირვალე სითხე (n.o.s.). დიპოლური მომენტი არის 1,84 D (ჟანგბადისა და წყალბადის ელექტროუარყოფითობის ძლიერი განსხვავების გამო). წყალს აქვს ყველაზე მაღალი სპეციფიკური სითბოს მოცულობა აგრეგაციის თხევად და მყარ მდგომარეობაში მყოფ ყველა ნივთიერებას შორის. წყლის დნობის სპეციფიკური სითბოა 333,25 კჯ/კგ (0 C), აორთქლება 2250 კჯ/კგ. წყალს შეუძლია პოლარული ნივთიერებების დაშლა. წყალს აქვს მაღალი ზედაპირული დაძაბულობა და უარყოფითი ელექტრული ზედაპირის პოტენციალი.

წყლის მიღება

წყალი მიიღება ნეიტრალიზაციის რეაქციით, ე.ი. რეაქცია მჟავებსა და ტუტეებს შორის:

H 2 SO 4 + 2KOH \u003d K 2 SO 4 + H 2 O;

HNO 3 + NH 4 OH = NH 4 NO 3 + H 2 O;

2CH 3 COOH + Ba(OH) 2 = (CH 3 COO) 2 Ba + H 2 O.

წყლის მიღების ერთ-ერთი გზაა ლითონების რედუქცია წყალბადით მათი ოქსიდებიდან:

CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

ვარჯიში

რამდენ წყალს უნდა მივიღოთ 20%-იანი ხსნარიდან ძმარმჟავამოამზადეთ 5%-იანი ხსნარი?

გამოსავალი

ნივთიერების მასური ფრაქციის განმარტებით, ძმარმჟავას 20%-იანი ხსნარი არის 80 მლ გამხსნელი (წყალი) 20 გ მჟავას, ხოლო ძმარმჟავას 5%-იანი ხსნარი არის 95 მლ გამხსნელი (წყალი. ) 5 გ მჟავას.

მოდით გავაკეთოთ პროპორცია:

x = 20 × 95 / 5 = 380.

იმათ. ახალი ხსნარი (5%) შეიცავს 380 მლ გამხსნელს. ცნობილია, რომ საწყისი ხსნარი შეიცავდა 80 მლ გამხსნელს. ამიტომ, ძმარმჟავას 5% ხსნარის მისაღებად 20% ხსნარიდან, თქვენ უნდა დაამატოთ:

380-80 = 300 მლ წყალი.

უპასუხე

საჭიროა 300 მლ წყალი.

მაგალითი 2

ვარჯიში

4,8 გ მასის ორგანული ნივთიერებების წვის დროს წარმოიქმნა 3,36 ლიტრი ნახშირორჟანგი (N.O.) და 5,4 გ წყალი. ორგანული ნივთიერებების სიმკვრივე წყალბადის მიხედვით არის 16. განსაზღვრეთ ორგანული ნივთიერებების ფორმულა.

გამოსავალი

ნახშირორჟანგის და წყლის მოლური მასები გამოითვლება ცხრილის გამოყენებით ქიმიური ელემენტები DI. მენდელეევი - 44 და 18 გ/მოლი, შესაბამისად. გამოთვალეთ რეაქციის პროდუქტების ნივთიერების რაოდენობა:

n(CO 2) \u003d V (CO 2) / V მ;

n (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / M (H 2 O);

n (CO 2) \u003d 3.36 / 22.4 \u003d 0.15 მოლი;

n (H 2 O) \u003d 5.4 / 18 \u003d 0.3 მოლი.

იმის გათვალისწინებით, რომ CO 2 მოლეკულის შემადგენლობას აქვს ერთი ნახშირბადის ატომი, ხოლო H 2 O მოლეკულის შემადგენლობას აქვს 2 წყალბადის ატომი, ნივთიერების რაოდენობა და ამ ატომების მასა ტოლი იქნება:

n(C) = 0.15 მოლი;

n(H) = 2×0.3 მოლი;

m(C) = n(C) × M(C) = 0.15 × 12 = 1.8 გ;

m(H) \u003d n (H) × M (H) \u003d 0.3 × 1 \u003d 0.3 გ.

მოდით განვსაზღვროთ არის თუ არა ჟანგბადი ორგანული ნივთიერებების შემადგენლობაში:

m(O) \u003d m (C x H y O z) - m (C) - m (H) \u003d 4.8 - 0.6 - 1.8 \u003d 2.4 გ.

ჟანგბადის ატომების ნივთიერების რაოდენობა:

n(O) \u003d 2.4 / 16 \u003d 0.15 მოლი.

შემდეგ, n(C): n(H): n(O) = 0.15: 0.6: 0.15. გავყოთ უმცირეს მნიშვნელობაზე, მივიღებთ n (C): n (H): n (O) \u003d 1: 4: 1. ამიტომ, ორგანული ნივთიერებების ფორმულა არის CH 4 O. ორგანული ნივთიერებების მოლური მასა გამოითვლება გამოყენებით D.I-ს ქიმიური ელემენტების ცხრილი. მენდელეევი - 32 გ/მოლ.

ორგანული ნივთიერებების მოლური მასა, გამოითვლება მისი წყალბადის სიმკვრივის გამოყენებით:

M (C x H y O z) \u003d M (H 2) × D (H 2) \u003d 2 × 16 \u003d 32 გ / მოლ.

თუ წვის პროდუქტებისგან მიღებული ორგანული ნივთიერებების ფორმულები და წყალბადის სიმკვრივის გამოყენება განსხვავდება, მაშინ მოლური მასების თანაფარდობა იქნება 1-ზე მეტი. მოდით შევამოწმოთ ეს:

M(C x H y O z) / M(CH 4 O) = 1.

ამრიგად, ორგანული ნივთიერებების ფორმულა არის CH 4 O.

უპასუხე

ორგანული ნივთიერებების ფორმულა არის CH 4 O.