На головну

Теллуроводород селеноводорода сірководень вода

Н2ті Н2Sе Н2S Н2О

_____________________________________________________

t плавлення - 510 С - 640 С - 820 З 00 С

_____________________________________________________

t кипіння - 40 С - 420 С - 610 З 1000 С

_____________________________________________________

Потрібно підвести додаткову енергію, щоб розхитати, а потім зруйнувати водневі зв'язку. І енергія ця дуже значна. Ось чому така велика теплоємність води. Завдяки цій особливості вода формує клімат планети. Геофізики стверджують, що Земля давно б охолола і перетворилася в неживий шматок каменю, якби не вода. Нагріваючись, вона поглинає тепло, охолоджуючись, віддає його. Земна вода і поглинає, і повертає дуже багато тепла, і тим самим "вирівнює" клімат. Особливо помітно на формування клімату материків впливають морські течії, що утворюють в кожному океані замкнуті кільця циркуляції. Найбільш яскравий приклад - вплив Гольфстріму, потужної системи теплих течій, що йдуть від півострова Флорида в Північній Америці до Шпіцбергена і Нової Землі. Завдяки Гольфстріму середня температура січня на узбережжі Північної Норвегії, за Полярним колом, така ж, як в степовій частині Криму, - близько 00 З, т. Е. Підвищена на 15 - 200 С. А в Якутії на тій же широті, але далеко від Гольфстріму - мінус 400 С. А від космічного холоду оберігають Землю ті молекули води, які розсіяні в атмосфері - в хмарах і у вигляді пари. Водяна пара створює потужний "парниковий ефект", який затримує до 60% теплового випромінювання нашої планети, не дає їй охолоджуватися. За розрахунками М. І. Будико, при зменшенні вмісту водяної пари в атмосфері удвічі середня температура поверхні Землі знизилася б більш ніж на 50 З (з 14,3 до 90 С). На пом'якшення земного клімату, зокрема на вирівнювання температури повітря в перехідні сезони - весну і осінь, помітний вплив роблять величезні величини прихованої теплоти плавлення і випаровування води.

Але не тільки тому ми вважаємо воду життєво важливою речовиною. Справа в тому, що тіло людини майже на 63 - 68% складається з води. Майже всі біохімічні реакції в кожній живій клітині - це реакції у водних розчинах. З водою видаляються з нашого тіла отруйні шлаки; вода, яка виділяється потовими залозами і випаровується з поверхні шкіри, регулює температуру нашого тіла. Представники тваринного і рослинного світу містять таку ж велику кількість води в своїх організмах. Найменше води, лише 5 - 7% ваги, містять деякі мохи та лишайники. Більшість мешканців земної кулі і рослини складаються більш ніж на половину з води. Наприклад, ссавці містять 60 - 68%; риби - 70%; водорості - 90 - 98% води.

У розчинах ж (переважно водних) протікає більшість технологічних процесів на підприємствах хімічної промисловості, у виробництві лікарських препаратів і харчових продуктів.

Не випадково гідрометалургія - витяг металів з руд і концентратів з допомогою розчинів різних реагентів - стала важливою галуззю промисловості.

Вода - це важливе джерело енергоресурсів. Як відомо, все гідроелектричним станції світу, від маленьких до найбільших, перетворюють механічну енергію водного потоку в електричну виключно за допомогою водяних турбін з з'єднаними з ними електрогенераторами. На атомних електростанціях атомний реактор нагріває воду, водяну пару обертає турбіну з генератором і виробляє електричний струм.

Вода, незважаючи на всі її аномольние властивості, є еталоном для вимірювання темпкратури, маси (ваги), кількості тепла, висоти місцевості.

Шведський фізик Андерс Цельсій, член Стокгольмської академії наук, створив в 1742 році стоградусную шкалу термометра, якої в даний час користуються майже повсюдно. Точка кипіння води позначена 100, а точка танення льоду 0.

При розробці метричної системи, встановленої за декретом французького революційного уряду в 1793 році замість різних старовинних заходів, вода була використана для створення основного заходу маси (ваги) - кілограма і грама: 1 грам, як відомо, це вага 1 кубічного сантиметра (мілілітрів) чистої води при температурі її найбільшої щільності - 40 С. Отже, 1 кілограм - це вага 1 літра (1000 кубічних сантиметрів) або 1 кубічного дециметра води: а 1 тонна (1000 кілограмів) - це вага 1 кубічного метра води.

Вода використовується і для вимірювання кількості тепла. Одна калорія - це кількість тепла, необхідне для нагрівання 1 грама води з 14, 5 до 15,50 С.

Всі висоти і глибини на земній кулі відраховуються від рівня моря.

У 1932 році американці Г. Юри і Е. Осборн виявили, що навіть в самій чистій воді, яку тільки можна отримати в лабораторних умовах, міститься незначна кількість якоїсь речовини, що виражається, по-видимому, тієї ж хімічною формулою Н2О, але володіє молекулярною вагою 20 замість ваги 18, властивого звичайній воді. Юрі назвав цю речовину важкою водою. Велика вага важкої води пояснюється тим, що її молекули складаються з атомів водню з подвоєним атомним вагою в порівнянні з атомами звичайного водню. Подвійний вага цих атомів в свою чергу обумовлюється тим, що їх ядра містять, крім єдиного протона, що становить ядро ??звичайного водню, ще один нейтрон. Важкий ізотоп водню отримав назву дейтерію

(D або 2Н), а звичайний водень стали називати протієм. Важка вода, окис дейтерію, виражається формулою D2О.

Незабаром був відкритий третій, надважкий ізотоп водню з одним протоном і двома нейтронами в ядрі, який був названий тритієм (Т або 3Н). У поєднанні з киснем тритій утворює надважких воду Т2Про з молекулярною вагою 22.

У природних водах міститься в середньому близько 0,016% важкої води. Важка вода зовні схожа на звичайну воду, але за багатьма фізичними властивостями відрізняється від неї. Точка кипіння важкої води 101,40 С, точка замерзання + 3,80 С. Важка вода на 11% важче звичайної. Питома вага важкої води при температурі 250 З дорівнює 1,1. Вона гірше (на 5 - 15%) розчиняє різні солі. У важкій воді швидкість протікання деяких хімічних реакцій інша, ніж у звичайній воді.

І в фізіологічному відношенні важка вода впливає на живу речовину інакше: на відміну від звичайної води, яка має цілющою силою, важка вода абсолютно інертна. Насіння рослин, якщо їх поливати важкою водою, не проростають; пуголовки, мікроби, черви, риби у важкій воді не можуть існувати; якщо тварин напувати однією важкою водою, вони загинуть від спраги. Важка вода - це мертва вода.

Є ще один вид води, що відрізняється за своїми фізичними властивостями від звичайної води, - це омагніченная вода. Таку воду отримують за допомогою магнітів, вмонтованих в трубопровід, по якому тече вода. Омагніченная вода змінює свої фізико - хімічні властивості: швидкість хімічних реакцій в ній збільшується, прискорюється кристалізація розчинених речовин, збільшується злипання твердих частинок домішок і випадання їх в осад з утворенням великих пластівців (коагуляція). Омагнічування успішно застосовується на водопровідних станціях при великій каламутності води, яка забирається. Вона дозволяє також швидко осаджувати забруднені промислові стоки.

з хімічних властивостей води особливо важливі здатність її молекул диссоциировать (розпадатися) на іони і здатність води розчиняти речовини різної хімічної природи.

Роль води як головного і універсального розчинника визначається насамперед полярністю її молекул і, як наслідок, її надзвичайно високою діелектричної проникністю. Різнойменні електричні заряди, і зокрема іони, притягуються один до одного в воді в 80 разів слабкіше, ніж притягалися б в повітрі. Сили взаємного тяжіння між молекулами або атомами зануреного в воду тіла також слабше, ніж в повітрі. Тепловому руху в цьому випадку легше розбити молекули. Тому й відбувається розчинення, в тому числі багатьох важкорозчинних речовин: крапля камінь точить.

Лише незначна частка молекул (одна з 500 000 000) піддається електролітичноїдисоціації за схемою:

 
 

Н2Про Н+ + ОН-

Однак, наведене рівняння умовне: не може існувати у водному середовищі позбавлений електронної оболонки протон Н+. Він відразу з'єднується з молекулою води, утворюючи іон гідроксонію Н3О+, Який в свою чергу об'єднується з однією, двома або трьома молекулами води в

Н3О+ , Н5О2+ , Н7О3+ .

Електролітична дисоціація води - причина гідролізу солей слабких кислот і (або) підстав. Ступінь електролітичноїдисоціації помітно зростає при підвищенні температури.

Освіта води з елементів по реакції:

 
 

Н2 + 1/2 О2 Н2Про -242 кДж / моль для пара

-286 КДж / моль для рідкої води

-При низьких температурах у відсутності каталізаторів відбувається вкрай повільно, але швидкість реакції різко зростає при підвищенні температури, і при 5500 З вона відбувається з вибухом. При зниженні тиску і підвищенні температури рівновага зсувається вліво.

Під дією ультрафіолетового випромінювання відбувається фотодисоціація води на іони Н+ і ОН- .

Іонізуюче випромінювання викликає радіоліз води з утворенням Н2 ; Н2О2 і вільних радикалів: Н* ; ВІН* ; Про* .

Вода - реакційно з'єднання.

Вода окислюється атомарним киснем:

 
 

Н2Про + Про Н2О2

При взаємодії з F2 утворюється НF, а також Про2 ; Про3 ; Н2О2 ; F2О та інші сполуки.

З іншими галогенами при низьких температурах вода реагує з утворенням суміші кислот Н Гал і Н Гал О.

При звичайних умовах з водою взаємодіє до половини розчиненого в ній СI2 і значно менші кількості Br2 і J 2 .

При підвищених температурах СI2 і Br2 розкладають воду з утворенням Н Гал і Про2 .

При пропущенні парів води через розпечений вугілля вона розкладається і утворюється так званий водяний газ:

 
 

Н2Про + З СО + Н2

При підвищеній температурі в присутності каталізатора вода реагує з СО; СН4 і іншими вуглеводнями, наприклад:

 
 

Н2Про + СО СО2 + Н2

 
 

Н2Про + СН4 СО + 3Н2

Ці реакції використовують для промислового отримання водню.

Фосфор при нагріванні з водою під тиском у присутності каталізатора окислюється в метафосфорную кислоту:

 
 

 6Н2Про + 3Р 2НРО3 + 5Н2

Вода взаємодіє з багатьма металами з утворенням Н2 і сответствующего гідроксиду. З лужними і лужно-земельними металами (крім Мg) ця реакція протікає вже при кімнатній температурі. Менш активні метали розкладають воду при підвищеній температурі, наприклад, Мg і Zn - вище 1000 С; Fe - вище 6000 З:

 
 

 2Fe + 3H2O Fe2O 3 + 3H2

При взаємодії з водою багатьох оксидів утворюються кислоти або підстави.

Вода може служити каталізатором, наприклад, лужні метали і водень реагують з CI2 тільки в присутності слідів води.

Іноді вода - каталітична отрута, наприклад, для залізного каталізатора при синтезі NH3.

Здатність молекул води утворювати тривимірні сітки водневих зв'язків дозволяє їй давати з інертними газами, вуглеводнями, СО2 , CI2 , (CH2)2O, CHCI3 і багатьма іншими речовинами газові гідрати.

Приблизно до кінця 19 століття вода вважалася безкоштовним невичерпним даром природи. Її не вистачало тільки в слабонаселённих районах пустель. У 20 столітті погляд на воду різко змінився. В результаті швидкого зростання населення земної кулі і бурхливого розвитку промисловості проблема постачання людства чистою прісною водою стала мало не світовою проблемою номер один. В даний час люди використовують щорічно близько 3000 млрд кубічних метрів води, і ця цифра постійно швидко росте. У багатьох густонаселених промислових районах чистої води вже не вистачає.

Недолік прісної води на земній кулі можна заповнити різними шляхами: опріснювати морську воду, а також замінювати нею, де це можливо в техніці, прісну воду; очищати стічні води до такого ступеня, щоб їх можна було спокійно спускати у водойми і водотоки, не боячись забруднити, і використовувати повторно; економно витрачати прісну воду, створюючи менше водоемкости технологію виробництва, замінюючи, де це можна, прісну воду високої якості водою нижчої якості і т. Д.

В О Д А - о д н о і з г л а в н и х б о г а т з т в ч е л про в е ч е з тонн на а н а З е м л е.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ :

1. Хімічна енциклопедія. Том 1. Редактор І. Л. Кнунянц. Москва, 1988 рік.

2. Енциклопедичний словник юного хіміка. укладачі

В. А. Крицман, В. В. станції. Москва, "Педагогіка", 1982 рік.

3. Слово про воду. Автор О. А. Спенглер. Ленінград,

"Гидрометеоиздат", 1980 рік.

4. незвичайна речовина в світі. Автор

І. В. Петрянов. Москва, "Педагогіка", 1975 рік.

П Л А Н.



Місто 2015р. | II. Основна частина.
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати