Tele2 hakkında yardım, tarifeler, sorular

Su, molekülünde iki yalnız elektron çiftinin bulunması nedeniyle çok reaktif bir maddedir.

Su içeren kimyasal reaksiyonlar 3 gruba ayrılabilir:

1. Suyun oksitleyici özellikler gösterdiği reaksiyonlar.

2. Suyun indirgeyici madde olduğu reaksiyonlar.

3. Değişim ve katılma reaksiyonları.

1. Oda sıcaklığında su, alkali ve alkalin toprak metallerini (magnezyum hariç) oksitler:

Alkali ve alkali toprak metallerin hidrürleri suyla benzer şekilde oksitlenir:

Toz halindeki magnezyum ve çinko su ile oksitlenir. Daha az aktif maddeler yalnızca oldukça yüksek sıcaklıklarda etkileşime girer

2. Su normal sıcaklıkta atomik oksijen ve flor ile oksitlenir

Bu reaksiyonda oksijen atomlarının hem birbirleriyle hem de ve ile etkileşimi sonucu oluşurlar.

Klor su ile etkileşime girdiğinde hipokloröz ve hidroklorik asitlerin oluşumuyla bir reaksiyon meydana gelir.

Brom ve iyot suda çözündüğünde reaksiyonlar benzer şekilde ilerler; tek fark, dengenin güçlü bir şekilde sağdan sola (özellikle için) kaydırılmasıdır.

Ayrıca 100°'nin üzerindeki sıcaklıklarda veya soğukta ışığa maruz kaldığında klorun ve 550° ve üzerinde bromun suyu oksitleyerek oksijen açığa çıkardığı da unutulmamalıdır.

3. Birçok madde (tuzlar, asit halojenürler vb.) suyla değişim ve katılma reaksiyonlarına girer:

Tuzlar, asitler, bazlar ve diğer maddeler suda çözündüğünde hidrasyon meydana gelir, yani çözünmüş maddenin bir molekülüne su molekülleri eklenir.

Suyun katalitik etkisi büyük önem taşımaktadır. Pek çok reaksiyon yalnızca eser miktarda su varlığında meydana gelir ve su olmadan hiçbir şekilde ilerlemez. Yani, örneğin, nemin tamamen yokluğunda klor demiri etkilemez, nem izi olmayan patlayıcı bir karışım patlamaz, kuru halde reaksiyona girmez.

Bazı durumlarda su, örneğin amonyak sentezindeki demir için katalitik bir zehirdir.

Öncelikle metallerin genel olarak üç gruba ayrıldığını unutmayın:

1) Reaktif metaller: Bu metaller, tüm alkali metalleri, alkali toprak metallerini, ayrıca magnezyum ve alüminyumu içerir.

2) Orta aktiviteli metaller: Bunlar aktivite serisinde alüminyum ve hidrojen arasında yer alan metalleri içerir.

3) Düşük aktif metaller: Aktivite serisinde hidrojenin sağında yer alan metaller.

Öncelikle düşük aktif metallerin (yani hidrojenden sonra yer alan metallerin) hiçbir koşulda suyla reaksiyona girmediğini unutmamanız gerekir.

Alkali ve toprak alkali metaller her koşulda (normal sıcaklıklarda ve soğukta bile) suyla reaksiyona girer ve reaksiyona hidrojen salınımı ve metal hidroksit oluşumu eşlik eder. Örneğin:

2Na + 2H20 = 2NaOH + H2

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

Magnezyum koruyucu bir oksit filmi ile kaplanmış olduğundan yalnızca kaynatıldığında suyla reaksiyona girer. Suda ısıtıldığında MgO'dan oluşan oksit filmi yok olur ve altındaki magnezyum su ile reaksiyona girmeye başlar. Bu durumda reaksiyona ayrıca hidrojen salınımı ve metal hidroksit oluşumu da eşlik eder, ancak bu magnezyum durumunda çözünmez:

Mg + 2H20 = Mg(OH)2 ↓ + H2

Alüminyum da magnezyum gibi koruyucu bir oksit filmi ile kaplanmıştır, ancak bu durumda kaynatılarak yok edilemez. Bunu çıkarmak için, ya mekanik temizleme (bir çeşit aşındırıcı ile) ya da alkali, cıva tuzları veya amonyum tuzları çözeltileri ile kimyasal olarak yok edilmesi gerekir:

2Al + 6H20 = 2Al(OH)3 + 3H2

Orta aktiviteli metaller suyla yalnızca aşırı ısıtılmış su buharı durumunda reaksiyona girer. Metalin kendisi çok sıcak bir sıcaklığa (yaklaşık 600-800 o C) ısıtılmalıdır. Aktif metallerin aksine, orta aktiviteye sahip metaller su ile reaksiyona girerek hidroksitler yerine metal oksitler oluştururlar. Bu durumda indirgeme ürünü hidrojendir.

SU

Bir su molekülü, bir oksijen atomu ve ona 104,5° açıyla bağlanan iki hidrojen atomundan oluşur.

Fiziki ozellikleri

SU, BUZ VE BUHAR,H2O moleküler formülüne sahip bir kimyasal bileşiğin sırasıyla sıvı, katı ve gaz halleri.

Moleküller arasındaki güçlü çekim nedeniyle suyun erime noktaları (0C) ve kaynama noktaları (100C) yüksektir. Kalın bir su tabakası, yalnızca fiziksel özellikleriyle değil aynı zamanda asılı yabancı madde parçacıklarının varlığıyla da belirlenen mavi bir renge sahiptir. Dağ nehirlerinin suyu, içerdiği asılı kalsiyum karbonat parçacıkları nedeniyle yeşilimsi renktedir. Saf su zayıf bir elektrik iletkenidir. Suyun yoğunluğu 4°C'de maksimumdur; 1 g/cm3'e eşittir. Buzun yoğunluğu sıvı sudan daha düşüktür ve kışın rezervuar sakinleri için çok önemli olan yüzeyinde yüzer.

Su son derece yüksek bir ısı kapasitesine sahiptir, bu nedenle yavaş ısınır ve yavaş soğur. Bu sayede su havuzları gezegenimizdeki sıcaklığı düzenliyor.

Suyun kimyasal özellikleri

Su oldukça reaktif bir maddedir. Normal koşullar altında birçok bazik ve asidik oksitlerin yanı sıra alkali ve alkalin toprak metalleriyle reaksiyona girer. Su çok sayıda bileşik (kristalin hidratlar) oluşturur.

Elektrik akımının etkisi altında su, hidrojen ve oksijene ayrışır:

2H2O elektrik= 2 H2 + Ö2

Video "Suyun elektrolizi"

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

• Berilyum suyla birlikte amfoterik bir oksit oluşturur: Be + H2O = BeO + H2

1. Aktif metaller:

Li, Hayır, k, Rb, C'ler, Fr– 1 grup “A”

CA, efendim, Ba, ra– 2. grup “A”

2. Metal aktivite serisi

3. Alkali suda çözünür bir bazdır, aktif bir metal ve bir hidroksil grubu OH ( BEN).

4. Gerilim aralığındaki orta aktiviteli metaller Mgöncekurşun(özel konumda alüminyum)

Video "Sodyumun su ile etkileşimi"

Hatırlamak!!!

Alüminyum, aktif metaller gibi suyla reaksiyona girerek bir baz oluşturur:

2Al + 6 saat 2 Ö = 2Al( AH) 3 + 3 saat 2

Örneği kullanarak etkileşim reaksiyon denklemlerini yazın:

İLEO2 + H2O =

S03 + H20 =

Cl207 + H20 =

P 2 Ö 5 + H 2 Ö (sıcak) =

N 2 Ö 5 + H 2 Ö =

11.1. Fiziksel çözünme

Herhangi bir maddenin suya girmesi halinde:
a) suda çözülür, yani onunla atomik-moleküler düzeyde karıştırılır;
b) su ile kimyasal reaksiyona girer;
c) çözünmez veya reaksiyona girmez.
Bir maddenin suyla etkileşiminin sonucunu ne belirler? Doğal olarak maddenin özelliklerine ve suyun özelliklerine bağlıdır.
Çözünme ile başlayalım ve suyun ve onunla etkileşime giren maddelerin hangi özelliklerinin bu süreçlerde en önemli olduğunu düşünelim.
İki test tüpüne küçük bir miktar naftalin C 10 H 8 yerleştirin. Test tüplerinden birine su, diğerine heptan C7H16 dökün (saf heptan yerine benzin kullanabilirsiniz). Naftalin heptan içinde çözülür, ancak suda çözülmez. Naftalinin heptan içinde gerçekten çözülüp çözülmediğini veya onunla reaksiyona girip girmediğini kontrol edelim. Bunu yapmak için, camın üzerine birkaç damla çözelti koyun ve heptan buharlaşana kadar bekleyin - cam üzerinde renksiz katmanlı kristaller oluşur. Karakteristik kokusundan naftalin olduğunu anlayabilirsiniz.

Heptan ve su arasındaki farklardan biri moleküllerinin polar olmaması, su moleküllerinin ise polar olmasıdır. Ayrıca su molekülleri arasında hidrojen bağları bulunurken, heptan molekülleri arasında hiç bağ yoktur.

Naftalini heptanda çözmek için, naftalin molekülleri arasındaki zayıf moleküller arası bağları ve heptan molekülleri arasındaki zayıf moleküller arası bağları kırmak gerekir. Çözündüğünde, naftalin ve heptan molekülleri arasında eşit derecede zayıf moleküller arası bağlar oluşur. Böyle bir işlemin termal etkisi neredeyse sıfırdır.
Naftalin neden heptanda çözünür? Sadece entropi faktörü nedeniyle (naftalin-heptan sistemindeki bozukluk artar).

Naftalini suda çözmek için molekülleri arasındaki zayıf bağların yanı sıra su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarının da kırılması gerekir. Bu durumda naftalin ile su molekülleri arasında hidrojen bağları oluşmaz. Sürecin endotermik olduğu ve enerji açısından o kadar elverişsiz olduğu ortaya çıkıyor ki, entropi faktörünün burada faydası olamaz.
Peki naftalin yerine molekülleri su molekülleri ile hidrojen bağları oluşturabilen başka bir madde alırsak, böyle bir madde suda çözülür mü?
Başka bir engel yoksa, o zaman olacaktır. Örneğin şekerin (sakkaroz C 12 H 22 O 11) suda mükemmel şekilde çözünür olduğunu biliyorsunuz. Sükrozun yapısal formülüne baktığınızda molekülünün su molekülleriyle hidrojen bağları oluşturabilen –O–H grupları içerdiğini göreceksiniz.
Sükrozun heptanda az çözünür olduğundan deneysel olarak emin olun ve naftalin ile sükrozun özelliklerinin neden bu kadar farklı olduğunu kendi başınıza açıklamaya çalışın.
Naftalinin heptanda ve sakkarozun suda çözünmesine ne ad verilir? fiziksel çözünme.

Yalnızca moleküler maddeler fiziksel olarak çözünebilir.

Çözümün diğer bileşenlerine denir çözünmüş maddeler.

Belirlediğimiz modeller aynı zamanda sıvı ve gaz halindeki maddelerin suda (ve diğer çözücülerin çoğunda) çözünmesi durumları için de geçerlidir. Bir çözeltiyi oluşturan tüm maddeler çözünmeden önce aynı toplanma durumundaysa, çözücü genellikle çözeltide daha fazla bulunan madde olarak adlandırılır. Bu kuralın istisnası sudur: Çözünen maddeden daha az olsa bile genellikle çözücü olarak adlandırılır.
Bir maddenin suda fiziksel çözünmesinin nedeni, yalnızca çözünen maddenin molekülleri ile su arasında hidrojen bağlarının oluşması değil, aynı zamanda diğer moleküller arası bağ türlerinin oluşması da olabilir. Bu, öncelikle moleküllerin birbirine hiç bağlı olmadığı gaz halindeki maddelerin (örneğin karbondioksit veya klorin) suda çözülmesi durumunda ve ayrıca moleküller arası bağları çok zayıf olan bazı sıvılarda (örneğin brom) meydana gelir. ). Burada enerji kazancı, dipollerin (su molekülleri) polar moleküller veya çözünebilir maddedeki polar bağlar etrafındaki yönelimi nedeniyle elde edilir ve klor veya brom durumunda, klor ve bromun elektronlarını bağlama eğiliminden kaynaklanır. bu basit maddelerin moleküllerinde de korunan atomlar (daha fazla ayrıntı - § 11.4'te).
Tüm bu durumlarda, maddeler suda hidrojen bağlarının oluştuğu duruma göre çok daha az çözünür.
Çözücüyü çözeltiden çıkarırsanız (örneğin, heptan içindeki naftalin çözeltisi durumunda yaptığınız gibi), o zaman çözünmüş madde kimyasal olarak değişmemiş bir biçimde salınacaktır.

FİZİKSEL ÇÖZÜNME, ÇÖZÜCÜ.
1. Heptanın suda neden çözünmediğini açıklayın
2. Bana etil alkolün (etanol) suda çözülmesinin termal etkisinin işaretini söyleyin.
3. Amonyak neden suda yüksek oranda çözünürken oksijen neden az çözünür?
4. Hangi madde suda daha fazla çözünür – amonyak mı fosfin mi (PH 3)?
5.Ozonun sudaki çözünürlüğünün oksijenden daha iyi olmasının nedenini açıklayınız.
6. Hazırlanması için 120 ml su ve 30 g glikoz kullanılmışsa, sulu bir çözelti içindeki glikozun (üzüm şekeri, C6H1206) kütle fraksiyonunu belirleyin (suyun yoğunluğunu 1 g/ml'ye eşit alın) ). Çözeltinin yoğunluğu 1,15 g/ml ise bu çözeltideki glikoz konsantrasyonu nedir?
7. Kütle oranı %35 olan 250 g şuruptan ne kadar şeker (sakkaroz) izole edilebilir?

1. Çeşitli maddelerin çeşitli çözücülerde çözülmesine ilişkin deneyler.
2. Çözümlerin hazırlanması.

Birinci paragrafta kimyasal bağların değişmeden kaldığı maddelerin çözünme durumlarını inceledik. Ancak bu her zaman böyle değildir.
Bir test tüpüne biraz sodyum klorür kristali koyun ve su ekleyin. Bir süre sonra kristaller çözülecektir. Ne oldu?
Sodyum klorür moleküler olmayan bir maddedir. Bir NaCl kristali Na ve Cl iyonlarından oluşur. Böyle bir kristal suya girdiğinde bu iyonlar suya geçer. Bu durumda kristaldeki iyonik bağlar ve su molekülleri arasındaki hidrojen bağları kopar. Suya giren iyonlar su molekülleri ile etkileşime girer. Klorür iyonları durumunda bu etkileşim, dipol su moleküllerinin anyona elektrostatik çekimi ile sınırlıdır ve sodyum katyonları durumunda, doğadaki verici-alıcıya yaklaşır. Öyle ya da böyle iyonlar örtülüyor nemlendirme kabuğu(Şekil 11.1).

Bir reaksiyon denklemi biçiminde bu şu şekilde yazılabilir:

NaCl cr + ( N + M)H20 = + A

veya kısaca , nerede dizin su iyon anlamına gelir sulu. Bu denklem denir iyonik denklem.

Bu sürecin “moleküler” denklemini de yazabilirsiniz: (bu isim, tüm maddelerin moleküllerden oluştuğunun varsayıldığı zamandan beri korunmuştur)

Hidratlanmış iyonlar birbirlerine daha az çekilir ve termal hareketin enerjisi, bu iyonların bir kristal halinde birbirine yapışmasını önlemek için yeterlidir.

Uygulamada, bir çözeltideki iyonların varlığı, sodyum klorürün, suyun ve elde edilen çözeltinin elektriksel iletkenliği incelenerek kolayca doğrulanabilir. Sodyum klorür kristallerinin elektrik akımı iletmediğini zaten biliyorsunuz, çünkü yüklü parçacıklar - iyonlar içermelerine rağmen, kristalde "sabittirler" ve hareket edemezler. Su elektriği çok zayıf iletir, çünkü otoprotoliz nedeniyle içinde oksonyum ve hidroksit iyonları oluşmasına rağmen bunlardan çok azı vardır. bir kaç. Aksine, bir sodyum klorür çözeltisi elektriği iyi iletir çünkü birçok iyon içerir ve elektrik voltajının etkisi altında da serbestçe hareket edebilirler.
Bir kristaldeki iyonik bağları ve sudaki hidrojen bağlarını kırmak için enerji harcanması gerekir. İyonlar hidratlandığında enerji açığa çıkar. Bağları kırmak için gereken enerji, iyon hidrasyonu sırasında açığa çıkan enerjiyi aşarsa, o zaman endotermik çözünme, ve eğer tersi olursa, o zaman – ekzotermik.
Sodyum klorür suda neredeyse sıfır termal etkiyle çözünür, bu nedenle bu tuzun çözünmesi yalnızca entropideki artış nedeniyle meydana gelir. Ancak genellikle çözünmeye gözle görülür bir ısı salınımı (Na2C03, CaCl2, NaOH, vb.) veya emilimi (KNO3, NH4Cl, vb.) eşlik eder, örneğin:

Kimyasal çözünme sonucu oluşan çözeltilerden su buharlaştırıldığında, çözünmüş maddeler kimyasal olarak değişmemiş bir biçimde tekrar açığa çıkar.

Hem fiziksel hem de kimyasal çözünme, çözdüğümüz maddenin bir çözeltisini üretir; örneğin sudaki şeker çözeltisi veya sudaki sodyum klorür çözeltisi. Başka bir deyişle, su uzaklaştırıldığında çözünen madde çözeltiden salınabilir.

HİDRAT KAPLAMA, HİDRASYON, KİMYASAL ÇÖZÜNME.
İyi bildiğiniz maddelere üç örnek verin: a) suda çözünür veya onunla reaksiyona girer, b) suda çözünmez ve onunla reaksiyona girmez.
2. Aşağıdaki çözeltilerde çözücü nedir ve çözünmüş madde (veya maddeler) nedir: a) sabunlu su, b) sofra sirkesi, c) votka d) hidroklorik asit, e) motosiklet yakıtı, f) eczane “hidrojen peroksit” ”, g) maden suyu, i) “dolar”, j) kolonya?
Herhangi bir zorlukla karşılaşırsanız anne-babanıza danışın.
3.Sıvı bir çözeltiden çözücünün uzaklaştırılma yollarını listeleyin.
4. Bu bölümün ilk paragrafının son paragrafında yer alan “kimyasal olarak değişmemiş formda” ifadesini nasıl anlıyorsunuz? Bir maddenin çözünmesi ve ardından çözeltiden salınması sonucunda maddede ne gibi değişiklikler meydana gelebilir?
5. Yağların suda çözünmediği, ancak benzinde iyi çözündüğü bilinmektedir. Buna dayanarak yağ moleküllerinin yapısı hakkında ne söylenebilir?
6. Aşağıdaki iyonik maddelerin sudaki kimyasal çözünmesine ilişkin denklemleri yazın:
a) gümüş nitrat, b) kalsiyum hidroksit, c) sezyum iyodür, d) potasyum karbonat, e) sodyum nitrit, f) amonyum sülfat.
7. Görev 6'da listelenen çözeltilerden suyun uzaklaştırılması durumunda maddelerin kristalleşmesine ilişkin denklemleri yazın.
8. Maddelerin fiziksel çözünmesiyle elde edilen çözeltiler, kimyasal çözünmeyle elde edilen çözeltilerden nasıl farklıdır? Bu çözümlerin ortak noktası nedir?
9. Bu tuzun kütle oranı 0,1'e eşit olan bir çözelti elde etmek için 300 ml su içinde çözülmesi gereken tuzun kütlesini belirleyin. Suyun yoğunluğu 1 g/ml, çözeltinin yoğunluğu ise 1,05 g/ml'dir. Formül kütlesi 101 Dn ise, elde edilen çözeltideki tuzun konsantrasyonu nedir?
10. Bu maddenin 0,5 l'lik 0,1 M'lik çözeltisini (çözelti yoğunluğu 1,02 g/ml) hazırlamak için ne kadar su ve baryum nitrat almanız gerekir?
İyonik maddelerin suda çözülmesi üzerine deneyler.

Suya konulan sodyum klorürün (veya diğer benzer maddenin) herhangi bir kısmı, çözünme işlemine ek olarak her zaman tamamen çözünecektir.

Ters işlem gerçekleşmez - başlangıç ​​maddesinin çözeltiden kristalleştirilmesi işlemi:

Kristal suya yerleştirildiği anda kristalleşme işleminin hızı sıfırdır ancak çözeltideki iyonların konsantrasyonu arttıkça artar ve bir noktada çözünme hızına eşit hale gelir. Bir denge durumu oluşur:

ortaya çıkan çözüme doymuş denir.

Böyle bir özellik olarak, çözünmüş bir maddenin kütle oranı, konsantrasyonu veya çözeltinin bileşimini karakterize eden başka bir fiziksel miktar kullanılabilir.
Belirli bir çözücü içindeki çözünürlüklerine göre, tüm maddeler çözünür, az çözünür ve pratik olarak çözünmez olarak ayrılır. Genellikle pratik olarak çözünmeyen maddelere basitçe çözünmez denir. Çözünürlük 100 g H2O'da 1 g'a eşittir ( w%1) ve az çözünen ve çözünmeyen maddeler arasındaki geleneksel sınır için - çözünürlük 100 g H20'da 0,1 g'a eşittir ( w 0,1%).
Bir maddenin çözünürlüğü sıcaklığa bağlıdır. Çözünürlük dengenin bir özelliği olduğundan sıcaklık değişimiyle değişimi Le Chatelier prensibine tam uygun olarak gerçekleşir, yani bir maddenin ekzotermik çözünmesiyle çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır, endotermik çözünmeyle artar.
Aynı koşullar altında doymuş maddeden daha az çözünmüş maddenin bulunduğu çözeltilere denir. doymamış.

DOYMUŞ ÇÖZELTİ; DOYMAMIŞ ÇÖZELTİ; MADDENİN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ; ÇÖZÜNEN, ZAYIF ÇÖZÜNEN VE ÇÖZÜNMEYEN MADDELER.

1. a) potasyum karbonat, b) gümüş nitrat ve c) kalsiyum hidroksit için doymuş çözelti – çökelti sistemindeki denge denklemlerini yazın.
2. Böyle bir çözelti hazırlanırken 200 g suya 100 g potasyum nitrat ilave edilmişse ve çözeltinin hazırlanması tamamlandıktan sonra, 20 °C'ye doyurulmuş bu tuzun sulu çözeltisindeki potasyum nitratın kütle fraksiyonunu belirleyin. 36,8 g potasyum nitrat çözünmedi.
3. Bu sıcaklıkta 100 g tuz içinde 63,9 g'dan fazla çözünmezse, çözünmüş maddenin kütle fraksiyonu% 45'e eşit olan 20 ° C'de sulu bir potasyum kromat K2CrO4 çözeltisi hazırlamak mümkün müdür? su.
4. Doymuş sulu çözeltide potasyum bromürün kütle oranı 0 °C'de %34,5 ve 80 °C'de %48,8'dir. Bu tuzun 80°C'de doyurulmuş 250 g sulu çözeltisi 0°C'ye soğutulduğunda açığa çıkan potasyum bromürün kütlesini belirleyin.
5. 20 °C'deki doymuş sulu çözeltideki kalsiyum hidroksitin kütle oranı %0,12'dir. 100 g kalsiyum hidroksit ile bu sıcaklıkta doymuş kaç litre kalsiyum hidroksit çözeltisi (kireç suyu) elde edilebilir? Çözeltinin yoğunluğunu 1 g/ml'ye eşit alın.
6. 25 °C'de, doymuş sulu çözeltideki baryum sülfatın kütle oranı %2,33·10-2'dir. Bu tuzun 1 gramını tamamen çözmek için gereken minimum su hacmini belirleyin.
doymuş çözeltilerin hazırlanması.

Birçok madde suyla temas ettiğinde onunla kimyasal reaksiyonlara girer. Bu etkileşim sonucunda çözünmede olduğu gibi fazla su ile de bir çözelti elde edilir. Ancak bu çözeltiden suyu çıkarırsak orijinal maddeyi alamayız.

Bir madde suyla kimyasal reaksiyona girdiğinde hangi ürünler oluşur? Maddedeki kimyasal bağın türüne bağlıdır; bağlar kovalent ise bu bağların polarite derecesi. Ayrıca, bazıları hakkında bilgi sahibi olacağımız başka faktörlerin de etkisi vardır.

a) İyonik bağ içeren bileşikler

İyonik bileşiklerin çoğu ya suda kimyasal olarak çözünür ya da çözünmez. İyonik hidritler ve oksitler, yani suyun kendisi ve diğer bazı maddelerle aynı elementleri içeren bileşikler birbirinden farklıdır. Kalsiyum oksit örneğini kullanarak iyonik oksitlerin suyla temas ettiğinde davranışını ele alalım.
İyonik bir madde olan kalsiyum oksit suda kimyasal olarak çözünebilir. Bu durumda kalsiyum iyonları ve oksit iyonları çözeltiye geçecektir. Ancak çift yüklü bir anyon, oksijen atomunun en kararlı değerlik durumu değildir (sadece ikinci elektronun ilgi enerjisinin her zaman negatif olması ve oksit iyonunun yarıçapının nispeten küçük olması nedeniyle). Bu nedenle oksijen atomları formal yüklerini düşürme eğilimindedir. Suyun varlığında bu mümkündür. Kristalin yüzeyinde görünen oksit iyonları su molekülleri ile etkileşime girer. Bu reaksiyon, mekanizmasını gösteren bir diyagram şeklinde gösterilebilir ( mekanizma diyagramları).

Neler olduğunu daha iyi anlamak için bu süreci koşullu olarak aşamalara ayıralım:
1. Su molekülü bir hidrojen atomu (zıt yüklü) tarafından oksit iyonuna doğru çevrilir.
2. Oksit iyonu, hidrojen atomuyla yalnız bir çift elektronu paylaşır; aralarında kovalent bir bağ oluşur (bir donör-alıcı mekanizması tarafından oluşturulur).
3. Hidrojen atomunun tek bir değerlik yörüngesi vardır (1 S) Pauli ilkesiyle çelişen dört elektron (iki "eski" ve iki "yeni") vardır. Bu nedenle, hidrojen atomu, su molekülünün bir parçası olan oksijen atomuna bir çift bağlanma elektronu ("eski" elektronlar) verir, özellikle de bu elektron çifti zaten büyük ölçüde oksijen atomuna kaydırılmış olduğundan. Hidrojen atomu ile oksijen atomu arasındaki bağ kopar.
4. Verici-alıcı mekanizması yoluyla bir bağ oluşması nedeniyle, eski oksit iyonunun formal yükü -1'e eşit olur. e; Daha önce su molekülünün bir parçası olan oksijen atomunda da -1'e eşit bir yük belirir e. Bu iki hidroksit iyonu üretir.
5. Artık oksit iyonları ile iyonik bağlarla bağlanmayan kalsiyum iyonları çözeltiye geçer ve hidratlanır:

Kalsiyum iyonlarının pozitif yükü, hidratlanmış iyon boyunca “aşınır”.
6. Ortaya çıkan hidroksit iyonları da hidratlanır:

Hidroksit iyonunun negatif yükü de "aşınır".
Kalsiyum oksidin su ile reaksiyonu için toplam iyonik denklem
CaO cr + H 2 O Ca 2 su+2OH su .

Kalsiyum iyonları ve hidroksit iyonları çözeltide 1:2 oranında görünür. Kalsiyum hidroksit suda çözündüğünde de aynı şey olur. Ve aslında, suyu buharlaştırıp kalıntıyı kurutarak, bu çözeltiden kristalli kalsiyum hidroksit elde edebiliriz (fakat kesinlikle bir oksit değil!). Bu nedenle bu reaksiyonun denklemi genellikle şu şekilde yazılır:

CaO cr + H 2 O = Ca(OH) 2р

ve Çağrı yap " moleküler"bu reaksiyonun denklemi. Her iki denklemde de harf indeksleri bazen verilmemektedir, bu da çoğu zaman meydana gelen süreçlerin anlaşılmasını büyük ölçüde zorlaştırır ve hatta yanıltıcıdır. Aynı zamanda denklemlerde harf indekslerinin bulunmaması da kabul edilebilir. örneğin hesaplama problemlerini çözerken
Kalsiyum okside ek olarak, aşağıdaki oksitler de suyla etkileşime girer: Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, SrO, BaO - yani, suyla reaksiyona giren metallerin oksitleri . Bütün bu oksitler bazik oksitler olarak sınıflandırılır. Diğer iyonik oksitler suyla reaksiyona girmez.
Sodyum hidrit NaH gibi iyonik hidritler suyla tamamen benzer şekilde reaksiyona girer. Sodyum iyonu yalnızca hidratlanır ve hidrit iyonu bir su molekülüyle reaksiyona girer:

Sonuç olarak çözeltide sodyum hidroksit kalır.
Bu reaksiyonun iyonik denklemi şöyledir:

NaH cr + H 2 O = Na su+OH su+H2,

ve “moleküler” denklem NaH cr + H2O = NaOH p + H2'dir.

b) Metalik bağ içeren maddeler

Örnek olarak sodyumun su ile etkileşimini düşünün.

Diyagramlarda kavisli yarım ok, bir elektronun transferi veya hareketi anlamına gelir

Sodyum atomu tek değerlik elektronunu verme eğilimindedir. Suya girdikten sonra kolaylıkla su molekülünün hidrojen atomuna verir (üzerinde önemli bir + bulunur) ve bir sodyum katyonuna (Na) dönüşür. Bir elektron alan hidrojen atomu nötr hale gelir (H · ) ve kendisini oksijen atomuna bağlayan elektron çiftine artık tutunamaz (Pauli ilkesini hatırlayın). Bu elektron çifti tamamen oksijen atomuna gider (su molekülünde zaten ona doğru kaydırılmıştır, ancak yalnızca kısmen). Oksijen atomu resmi bir A yükü kazanır, hidrojen ve oksijen atomları arasındaki bağ kopar ve bir hidroksit iyonu (O-H) oluşur.
Ortaya çıkan parçacıkların kaderi farklıdır: Sodyum iyonu diğer su molekülleriyle etkileşime girer ve doğal olarak hidratlanır.

tıpkı sodyum iyonu gibi, hidroksit iyonu da hidratlanır ve benzer başka bir hidrojen atomunun ortaya çıkmasını "bekleyen" hidrojen atomu, onunla bir 2H hidrojen molekülü oluşturur. · = N2.
Moleküllerinin polar olmaması nedeniyle hidrojen suda pratik olarak çözünmez ve çözeltiden gaz halinde salınır. Bu reaksiyonun iyonik denklemi şöyledir:

2Na cr + 2H 2 Ö = 2Na su+2OH su+H2

bir "moleküler" -

2Na cr + 2H20 = 2NaOH p + H2

Tıpkı sodyum gibi Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba da oda sıcaklığında suyla şiddetli reaksiyona girer. Isıtıldığında Mg ve diğer bazı metaller onunla reaksiyona girer.

c) Kovalent bağ içeren maddeler

Kovalent bağa sahip maddelerden yalnızca bu maddeler suyla reaksiyona girebilir
a) bu maddelere iyonik bileşiklerle bazı benzerlikler kazandıran, oldukça polar olan bağlar veya
b) Elektron kazanma eğilimi çok yüksek olan atomlar içerenler.
Bu nedenle suyla reaksiyona girmezler ve suda çözünmezler (veya çok az çözünürler):
a) elmas, grafit, silikon, kırmızı fosfor ve diğer basit moleküler olmayan maddeler;
b) silikon dioksit, silikon karbür ve diğer karmaşık moleküler olmayan maddeler;
c) metan, heptan ve düşük polar bağlara sahip diğer moleküler maddeler;
d) atomları elektron bağlamaya pek meyilli olmayan hidrojen, kükürt, beyaz fosfor ve diğer basit moleküler maddeler ile molekülleri çok güçlü olan nitrojen.
En büyük öneme sahip olan, moleküler oksitlerin, hidritlerin ve hidroksitlerin ve basit maddelerin - halojenlerin suyla etkileşimidir.
Sülfür trioksit örneğini kullanarak moleküler oksitlerin suyla nasıl reaksiyona girdiğine bakacağız:

Su molekülü, oksijen atomunun yalnız elektron çiftlerinden biri nedeniyle pozitif yüklü kükürt atomuna (+) saldırır ve ona bir O-S bağı ile bağlanır ve oksijen atomunda resmi bir B yükü belirir. Fazladan elektron alındığında, kükürt atomu, tamamen karşılık gelen oksijen atomuna geçen -bağlardan birinin elektron çiftini tutmayı bırakır ve bunun sonucunda resmi bir A yükü ortaya çıkar. Daha sonra bu oksijenin yalnız elektron çifti. atomu, su molekülünün parçası olan hidrojen atomlarından biri tarafından kabul edilir ve böylece bir oksijen atomundan diğerine geçer. Sonuç olarak bir sülfürik asit molekülü oluşur. Reaksiyon denklemi:

S03 + H20 = H2S04.

N2O5, P4O10 ve diğer bazı moleküler oksitler su ile benzer şekilde fakat biraz daha karmaşık bir şekilde reaksiyona girer. Hepsi asidik oksitlerdir.
N205 + H20 = 2HNO3;
P4010 + 6H20 = 4H3P04.

Tüm bu reaksiyonlarda, fazla su varlığında onunla reaksiyona giren asitler oluşur. Ancak bu reaksiyonların mekanizmasını düşünmeden önce, hidrojen ve klor atomları arasında oldukça polar kovalent bağlara sahip moleküler bir madde olan hidrojen klorürün suyla nasıl reaksiyona girdiğine bakalım:

Polar bir hidrojen klorür molekülü, suya girdiğinde diyagramda gösterildiği gibi yönlendirilir (zıt dipol yükleri birbirini çeker). Elektron kabuğu polarizasyon nedeniyle seyrekleşti (1 S Bir hidrojen atomunun -EO) yalnız bir çifti kabul eder sp Oksijen atomunun 3-hibrit elektronları ve hidrojen, su molekülüne katılarak, tamamen klor atomuna, bu atomları hidrojen klorür molekülüne bağlayan bir çift elektron verir. Sonuç olarak, klor atomu bir klorür iyonuna, su molekülü ise bir oksonyum iyonuna dönüşür. Reaksiyon denklemi:

HC1 g + H 2 O = H 3 O su+ Cl su .

Düşük sıcaklıklarda kristalli oksonyum klorür (H 3 O)Cl ( T pl = –15 °С).

HCl ve H2O'nun etkileşimi başka bir şekilde hayal edilebilir:

yani bir protonun bir hidrojen klorür molekülünden bir su molekülüne aktarılması sonucu. Bu nedenle asit-baz reaksiyonudur.
Nitrik asit su ile benzer şekilde etkileşime girer.

bu aynı zamanda bir proton transferi olarak da temsil edilebilir:

Birkaç hidroksil grubu (OH grubu) içeren asitler suyla birkaç aşamada (adım adım) reaksiyona girer. Bir örnek sülfürik asittir.

İkinci protonun uzaklaştırılması birinciye göre çok daha zordur, dolayısıyla bu sürecin ikinci aşaması tersine çevrilebilir. Sülfürik asit molekülündeki ve hidrosülfat iyonundaki yüklerin büyüklüğünü ve dağılımını karşılaştırarak bu olguyu kendiniz açıklamaya çalışın.
Soğutulduğunda sülfürik asit çözeltilerinden tek tek maddeler izole edilebilir: (H3O)HSO4 (t pl = 8,5 °C) ve (H3O)2SO4 (t pl = – 40 °C).
Asit moleküllerinden bir veya daha fazla protonun ayrılmasından sonra oluşan anyonlara denir. asit kalıntıları.
Moleküler basit maddelerden yalnızca F2, Cl2, Br2 ve çok küçük bir ölçüde I2 normal koşullar altında suyla reaksiyona girer. Flor suyla şiddetli reaksiyona girerek onu tamamen oksitler:

2F2 + H20 = 2HF + OF2.

Aynı zamanda başka reaksiyonlar da meydana gelir.
Klorun suyla reaksiyonu çok daha önemlidir. Elektron ekleme eğilimi yüksek olan (bir klor atomunun elektron ilgisinin molar enerjisi 349 kJ/mol'dür), klor atomları onu kısmen molekülde tutar (bir klor molekülünün elektron ilgisinin molar enerjisi 230 kJ/mol'dür) . Bu nedenle, çözündüğünde klor molekülleri hidratlanır ve su moleküllerinin oksijen atomlarını çeker. Bu oksijen atomlarının bazıları, yalnız bir elektron çiftini kabul edebilen klor atomlarına sahiptir. Mekanizma şemasında aşağıdakiler gösterilmektedir:

Bu reaksiyonun genel denklemi şöyledir:

Cl2 + 2H20 = HClO + H3O + Cl.

Ancak reaksiyon tersine çevrilebilir, dolayısıyla denge sağlanır:

Cl2 + 2H20 HClO + H3O + Cl.

Ortaya çıkan çözeltiye "klorlu su" adı verilir. İçerisinde hipokloröz asit bulunması nedeniyle güçlü oksitleyici özelliğe sahiptir ve ağartma ve dezenfektan olarak kullanılır.
Cl ve H3O'nun hidrojen klorürün sudaki etkileşimi ("çözünmesi") sonucu oluştuğunu hatırlayarak "moleküler" denklemi yazabiliriz:

Cl2 + H20 HClO p + HCl p.

Brom suyla benzer şekilde reaksiyona girer, ancak bu durumda denge büyük ölçüde sola kayar. İyot pratik olarak suyla reaksiyona girmez.

Klor ve bromun suda fiziksel olarak ne ölçüde çözündüğünü ve suyla ne ölçüde reaksiyona girdiklerini hayal etmek için çözünürlük ve kimyasal dengenin niceliksel özelliklerini kullanırız.

20°C'de ve atmosferik basınçta doymuş sulu bir çözeltideki klorun mol fraksiyonu 0,0018'dir, yani her 1000 molekül su için yaklaşık 2 molekül klor bulunur. Karşılaştırma için, aynı koşullar altında doymuş bir nitrojen çözeltisinde nitrojenin mol fraksiyonu 0,000012'dir, yani yaklaşık 100.000 su molekülü başına bir nitrojen molekülü. Ve aynı koşullar altında doymuş bir hidrojen klorür çözeltisi elde etmek için, her 100 molekül su için yaklaşık 35 molekül hidrojen klorür almanız gerekir. Buradan, klorun suda çözünür olmasına rağmen çok az çözünür olduğu sonucuna varabiliriz. Bromun çözünürlüğü biraz daha yüksektir - 1000 molekül su başına yaklaşık 4 molekül.

5. Aşağıdaki dönüşümlerin gerçekleşmesini sağlayan reaksiyon denklemlerini verin:

İyonik maddelerin kimyasal çözünmesi sırasında çözeltiye geçen iyonların hidrasyonu meydana gelir. Hem katyonlar hem de anyonlar hidratlıdır. Genel olarak hidratlı katyonlar anyonlardan daha güçlüdür ve hidratlı basit katyonlar karmaşık katyonlardan daha güçlüdür. Bunun nedeni, basit katyonların, su moleküllerinde bulunan oksijen atomlarının yalnız elektron çiftlerini kısmen kabul edebilen serbest değerlik yörüngelerine sahip olmasıdır.
Başlangıç ​​maddesini bir çözeltiden suyu uzaklaştırarak izole etmeye çalışırken, bunu elde etmek çoğu zaman mümkün olmaz. Örneğin, renksiz bakır sülfat CuS04'ü suda çözersek, kendisine hidratlı bakır iyonları tarafından verilen mavi bir çözelti elde ederiz:

Solüsyonun buharlaştırılmasından (suyun uzaklaştırılmasından) ve soğutulduktan sonra, CuS04 5H20 bileşimine sahip mavi kristaller ondan salınacaktır (bakır sülfat ve su formülleri arasındaki nokta, bakır sülfatın her formül birimi için bir sayı olduğu anlamına gelir) formülde belirtilen su moleküllerinin sayısı). Bu bileşikten 250 ° C'ye ısıtılarak orijinal bakır sülfat elde edilebilir. Bu durumda reaksiyon meydana gelir:

CuS04 5H20 = CuS04 + 5H20.

CuSO 4·5H20 kristallerinin yapısı üzerine yapılan bir çalışma, formül ünitesinde dört su molekülünün bir bakır atomuyla ve beşincisinin sülfat iyonlarıyla ilişkili olduğunu gösterdi. Dolayısıyla bu maddenin formülü S04H20'dur ve tetraaquacopper(II) sülfat monohidrat veya kısaca "bakır sülfat" olarak adlandırılır.
Bir bakır atomuyla ilişkili dört su molekülü, Cu2 iyonunun hidrasyon kabuğunun geri kalanıdır. su ve beşinci su molekülü, sülfat iyonunun hidrasyon kabuğunun geri kalanıdır.
SO4H2O - hekzakuatik demir(II) sülfat monohidrat veya "demir sülfat" bileşiği benzer bir yapıya sahiptir.
Diğer örnekler:
Cl – heksaakuakalsiyum klorür;
Cl 2 – heksakuamagnezyum klorür.
Bu ve benzeri maddelere denir kristal hidratlar ve içerdikleri su kristalleşme suyu.
Çoğu zaman kristalin hidratın yapısı bilinmemektedir veya geleneksel formüllerle ifade edilememektedir. Bu durumlarda, kristalin hidratlar için yukarıda bahsedilen "noktalı formüller" ve basitleştirilmiş isimler kullanılır, örneğin:
CuSO 4·5H20 – bakır sülfat pentahidrat;
Na2C0310H20 – sodyum karbonat dekahidrat;
AlCl 3· 6H20 – alüminyum klorür heksahidrat.

Başlangıç ​​maddeleri ve sudan kristalin hidratlar oluştuğunda su moleküllerinde O-H bağları kopmaz.

Kristalizasyon suyu, kristal hidratta zayıf moleküller arası bağlarla tutulursa, ısıtıldığında kolayca uzaklaştırılır:
Na2C03 10H20 = Na2C03 + 10H20 (120 ° C'de);
K 2 SO 3 2H 2 O = K 2 SO 3 + 2H 2 O (200 ° C'de);
CaCl2 6H20 = CaCl2 + 6H20 (250 ° C'de).

Kristalin bir hidratta su molekülleri ile diğer parçacıklar arasındaki bağlar kimyasala yakınsa, bu tür bir kristalin hidrat ya daha yüksek bir sıcaklıkta dehidre olur (su kaybeder), örneğin:
Al2(S04)3 18H20 = Al2(S04)3 + 18H20 (420 °C'de);
CoS04 7H20 = CoS04 + 7H20 (410 ° C'de);

veya ısıtıldığında diğer kimyasalları oluşturmak üzere ayrışır, örneğin:
2(FeCl3 6H20) = Fe203 + 6HCl + 9H20 (250 ° C'nin üzerinde);
2(AlCl3 6H2O) = Al203 + 6HCl + 9H20 (200 – 450 ° C).

Bu nedenle, kristalin hidratları oluşturan susuz maddelerin su ile etkileşimi, kimyasal çözünme veya kimyasal reaksiyon olabilir.

KRİSTAL HİDRATLAR
a) bakır sülfat pentahidrat, b) sodyum hidroksit dihidrat, c) KAl(SO4)2 12H20 (potasyum şap) içindeki suyun kütle fraksiyonunu belirleyin.
2. İçindeki suyun kütle oranı %51,2 ise, magnezyum sülfat kristalin hidratın bileşimini belirleyin. 3. 644 g ağırlığında sodyum sülfat dekahidratın (Na2SO410H2O) kalsinasyonu sırasında açığa çıkan suyun kütlesi nedir?
4. 329 g kalsiyum klorür hekzahidratın kalsine edilmesiyle ne kadar susuz kalsiyum klorür elde edilebilir?
5. Kalsiyum sülfat dihidrat CaSO 4 · 2H 2 O, 150 ° C'ye ısıtıldığında suyunun 3/4'ünü kaybeder. Ortaya çıkan kristal hidrat (kaymaktaşı) için bir formül oluşturun ve alçıtaşının kaymaktaşına dönüşümü için denklemi yazın.
6. 10 kg'lık %5'lik bakır sülfat çözeltisi hazırlamak için alınması gereken bakır sülfat ve su kütlesini belirleyin.
7. 100 g demir sülfatın (FeS04 7H20) 9900 g su ile karıştırılmasıyla elde edilen çözeltideki demir(II) sülfatın kütle fraksiyonunu belirleyin.
Kristalin hidratların hazırlanması ve ayrıştırılması.

Gezegenimizin özellikleri ve bileşimi bakımından benzersiz olan en önemli maddesi elbette sudur. Sonuçta, bugün bilinen güneş sisteminin diğer nesnelerinde hayat yokken, Dünya'da hayat olması onun sayesinde. Katı, sıvı, buhar formunda - bunlardan herhangi biri gerekli ve önemlidir. Su ve özellikleri, bütün bir bilimsel disiplin olan hidrolojinin çalışma konusunu oluşturur.

Gezegendeki su miktarı

Bu oksit miktarının tüm toplanma durumlarındaki göstergesini dikkate alırsak, o zaman gezegendeki toplam kütlenin yaklaşık% 75'i kadardır. Bu durumda organik bileşiklerde, canlılarda, minerallerde ve diğer elementlerde bağlı suyun dikkate alınması gerekir.

Suyun sadece sıvı ve katı hallerini hesaba katarsak bu rakam %70,8'e düşüyor. Söz konusu maddenin bulunduğu yerlerde bu yüzdelerin nasıl dağıldığını düşünelim.

1. Dünya üzerinde okyanus ve denizlerde 360 ​​milyon km2 tuzlu su, tuzlu göller bulunmaktadır.
2. Tatlı su dengesiz bir şekilde dağılıyor: Bunun 16,3 milyon km2'si Grönland, Kuzey Kutbu ve Antarktika buzullarında buzla kaplı.
3. 5,3 milyon km2 hidrojen oksit tatlı nehirlerde, bataklıklarda ve göllerde yoğunlaşmıştır.
4. Yeraltı suyu miktarı 100 milyon m3'tür.

Bu nedenle uzak uzaydan gelen astronotlar, Dünya'yı nadir toprak kalıntıları içeren mavi bir top şeklinde görebilirler. Su ve özellikleri, yapısal özelliklerinin bilinmesi bilimin önemli unsurlarıdır. Ayrıca son zamanlarda insanlık bariz bir tatlı su sıkıntısı yaşamaya başladı. Belki de bu tür bilgiler bu sorunun çözümüne yardımcı olacaktır.

Suyun bileşimi ve moleküler yapısı

Bu göstergeleri dikkate aldığımızda bu muhteşem maddenin sergilediği özellikler hemen anlaşılacaktır. Böylece, bir su molekülü iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur, dolayısıyla H2O ampirik formülüne sahiptir. Ayrıca, her iki elementin elektronları molekülün kendisinin yapısında önemli bir rol oynar. Suyun yapısı ve özelliklerinin neler olduğuna bakalım.

Her molekülün diğerinin etrafında yönlendirildiği ve birlikte ortak bir kristal kafes oluşturduğu açıktır. Oksitin bir tetrahedron şeklinde inşa edilmesi ilginçtir - merkezde bir oksijen atomu ve çevresinde asimetrik olarak iki çift elektron ve iki hidrojen atomu. Atom çekirdeğinin merkezlerinden çizgiler çizip bunları birleştirirseniz, tam olarak dört yüzlü bir geometrik şekil elde edersiniz.

Oksijen atomunun merkezi ile hidrojen çekirdeği arasındaki açı 104,5 0 C'dir. O-H bağ uzunluğu = 0,0957 nm. Oksijenin elektron çiftlerinin varlığı ve hidrojene göre daha fazla elektron ilgisi molekülde negatif yüklü bir alanın oluşmasını sağlar. Buna karşılık hidrojen çekirdekleri bileşiğin pozitif yüklü kısmını oluşturur. Böylece su molekülünün bir dipol olduğu ortaya çıkıyor. Bu, suyun ne olabileceğini belirler ve fiziksel özellikleri de molekülün yapısına bağlıdır. Canlılar için bu özellikler hayati bir rol oynar.

Temel fiziksel özellikler

Bunlar genellikle kristal kafesi, kaynama ve erime noktalarını ve özel bireysel özellikleri içerir. Hepsini ele alalım.

1. Hidrojen oksidin kristal kafesinin yapısı toplanma durumuna bağlıdır. Normal şartlarda katı - buz, sıvı - bazik su, su sıcaklığı 100 0 C'nin üzerine çıktığında gaz - buhar olabilir. Buz güzel desenli kristaller oluşturur. Kafes bir bütün olarak gevşektir ancak bağlantı çok güçlüdür ve yoğunluk düşüktür. Bunu cam üzerindeki kar taneleri veya ayaz desenler örneğinde görebilirsiniz. Sıradan suda kafesin sabit bir şekli yoktur; değişir ve bir durumdan diğerine geçer.
2. Uzaydaki bir su molekülü düzenli küresel bir şekle sahiptir. Ancak yer çekiminin etkisiyle şekli bozulur ve sıvı halde bir kap şeklini alır.
3. Hidrojen oksidin yapı olarak bir dipol olması şu özellikleri belirler: maddenin hızlı ısıtılması ve uzun süre soğutulmasında görülebilen yüksek ısı iletkenliği ve ısı kapasitesi, hem iyonları hem de bireysel elektronları ve bileşikleri kendi etrafında yönlendirme yeteneği . Bu, suyu evrensel bir çözücü haline getirir (hem polar hem de nötr).
4. Suyun bileşimi ve molekülün yapısı, bu bileşiğin, yalnız elektron çiftlerine sahip diğer bileşikler (amonyak, alkol ve diğerleri) dahil olmak üzere çoklu hidrojen bağları oluşturma yeteneğini açıklamaktadır.
5. Sıvı suyun kaynama noktası 100 0 C'dir, kristalleşme +4 0 C'de gerçekleşir. Bu göstergenin altında buz bulunur. Basıncı arttırırsanız suyun kaynama noktası keskin bir şekilde artacaktır. Yani yüksek atmosferlerde kurşunu eritmek mümkündür, ancak kaynamaz bile (300 0 C'nin üzerinde).
6. Suyun özellikleri canlılar için çok önemlidir. Örneğin en önemlilerinden biri yüzey gerilimidir. Bu, hidrojen oksidin yüzeyinde ince bir koruyucu filmin oluşmasıdır. Sıvı sudan bahsediyoruz. Bu filmi mekanik hareketle kırmak çok zordur. Bilim adamları, 100 ton ağırlığa eşit bir kuvvetin gerekli olacağını belirlediler. Nasıl fark edilir? Musluktan su yavaşça damladığında film açıkça görülüyor. Belli bir sınıra ve ağırlığa kadar esneyen ve yer çekimiyle hafifçe çarpık yuvarlak bir damla şeklinde çıkan bir tür kabuğun içinde olduğu görülüyor. Yüzey gerilimi sayesinde birçok cisim su yüzeyinde yüzebilir. Özel adaptasyonlara sahip böcekler burada serbestçe hareket edebilir.
7. Su ve özellikleri anormal ve benzersizdir. Organoleptik göstergelere göre bu bileşik, tadı veya kokusu olmayan, renksiz bir sıvıdır. Suyun tadı dediğimiz şey, içinde çözünmüş olan mineraller ve diğer bileşenlerdir.
8. Hidrojen oksidin sıvı haldeki elektriksel iletkenliği, içinde kaç tane ve hangi tuzların çözüldüğüne bağlıdır. Hiçbir yabancı madde içermeyen damıtılmış su, elektrik akımını iletmez.

Buz suyun özel bir halidir. Bu durumun yapısında moleküller birbirlerine hidrojen bağlarıyla bağlanır ve güzel bir kristal kafes oluşturur. Ancak oldukça kararsızdır ve kolayca bölünebilir, eriyebilir, yani deforme olabilir. Moleküller arasında, boyutları parçacıkların boyutlarını aşan çok sayıda boşluk vardır. Bu nedenle buzun yoğunluğu sıvı hidrojen oksidin yoğunluğundan daha azdır.

Bu nehirler, göller ve diğer tatlı su kütleleri için büyük önem taşımaktadır. Nitekim kışın içlerindeki su tamamen donmaz, yalnızca üste doğru yüzen yoğun, hafif bir buz kabuğuyla kaplanır. Bu özellik, hidrojen oksidin katı halinin özelliği olmasaydı, rezervuarlar tamamen donardı. Su altında yaşam imkansız olurdu.

Ayrıca suyun katı hali, büyük miktarda tatlı içme suyu kaynağı olarak büyük önem taşıyor. Bunlar buzullar.

Suyun özel bir özelliği üçlü nokta fenomeni olarak adlandırılabilir. Bu buz, buhar ve sıvının aynı anda var olabileceği bir durumdur. Bu, aşağıdaki koşulları gerektirir:

• yüksek basınç - 610 Pa;
• sıcaklık 0,01 0 C.

Suyun berraklığı yabancı maddeye bağlı olarak değişir. Sıvı tamamen şeffaf, yanardöner veya bulanık olabilir. Sarı ve kırmızı renkteki dalgalar emilir, mor ışınlar derinlemesine nüfuz eder.

Kimyasal özellikler

Su ve özellikleri birçok yaşam sürecini anlamada önemli bir araçtır. Bu nedenle çok iyi incelenmiştir. Bu nedenle hidrokimya su ve onun kimyasal özellikleriyle ilgilenmektedir. Bunlar arasında şunlar yer almaktadır:

1. Sertlik. Bu, çözeltideki kalsiyum ve magnezyum tuzlarının ve iyonlarının varlığıyla açıklanan bir özelliktir. Kaynatılarak elimine edilen kalıcı (belirtilen metallerin tuzları: klorürler, sülfatlar, sülfitler, nitratlar), geçici (bikarbonatlar) olarak ikiye ayrılır. Rusya'da su, daha kaliteli olması için kullanılmadan önce kimyasal olarak yumuşatılıyor.
2. Mineralizasyon. Hidrojen oksidin dipol momentine dayanan bir özellik. Varlığı sayesinde moleküller birçok başka maddeyi, iyonu kendilerine bağlayıp tutabilirler. Ortaklar, klatratlar ve diğer dernekler bu şekilde oluşur.
3. Redoks özellikleri. Evrensel bir çözücü, katalizör ve ortak olarak su, birçok basit ve karmaşık bileşikle etkileşime girme yeteneğine sahiptir. Bazılarında oksitleyici bir madde gibi davranır, bazılarında ise tam tersi. İndirgeyici bir madde olarak halojenlerle, tuzlarla, daha az aktif bazı metallerle ve birçok organik maddeyle reaksiyona girer. Organik kimya en son dönüşümleri inceler. Su ve onun özellikleri, özellikle de kimyasal özellikleri, onun ne kadar evrensel ve benzersiz olduğunu gösteriyor. Oksitleyici bir madde olarak aktif metaller, bazı ikili tuzlar, birçok organik bileşik, karbon ve metan ile reaksiyona girer. Genel olarak belirli bir maddeyi içeren kimyasal reaksiyonlar belirli koşulların seçimini gerektirir. Reaksiyonun sonucu onlara bağlı olacaktır.
4. Biyokimyasal özellikler. Su, bir çözücü, katalizör ve ortam olarak vücuttaki tüm biyokimyasal süreçlerin ayrılmaz bir parçasıdır.
5. Klatratlar oluşturmak için gazlarla etkileşim. Sıradan sıvı su, kimyasal olarak aktif olmayan gazları bile emebilir ve bunları iç yapıdaki moleküller arasındaki boşluklara yerleştirebilir. Bu tür bileşiklere genellikle klatratlar denir.
6. Birçok metalle birlikte hidrojen oksit, içinde değişmeden yer aldığı kristalin hidratlar oluşturur. Örneğin, bakır sülfat (CuS04 * 5H20) ve ayrıca sıradan hidratlar (NaOH * H20 ve diğerleri).
7. Su, yeni madde sınıflarının (asitler, alkaliler, bazlar) oluştuğu bileşik reaksiyonlarla karakterize edilir. Redoks değiller.
8. Elektroliz. Bir elektrik akımının etkisi altında molekül, bileşen gazlarına (hidrojen ve oksijen) ayrışır. Bunları elde etmenin yollarından biri laboratuvar ve endüstridir.

Lewis'in teorisi açısından su, aynı zamanda zayıf bir asit ve zayıf bir bazdır (amfolit). Yani kimyasal özelliklerde belli bir amfoterisiteden bahsedebiliriz.

Su ve canlılar için faydalı özellikleri

Hidrojen oksidin tüm canlılar için önemini abartmak zordur. Sonuçta su yaşamın kaynağıdır. Onsuz bir kişinin bir hafta bile yaşayamayacağı bilinmektedir. Su, özellikleri ve önemi tek kelimeyle muazzamdır.

1. Canlı sistemlerde etkili olan hem organik hem de inorganik bileşikleri çözebilen evrensel bir çözücüdür. Bu nedenle su, karmaşık yaşamsal kompleks bileşiklerin oluşumuyla birlikte meydana gelecek tüm katalitik biyokimyasal dönüşümlerin kaynağı ve ortamıdır.
2. Hidrojen bağları oluşturma yeteneği, bu maddeyi toplanma durumunu değiştirmeden sıcaklıklara dayanma konusunda evrensel kılar. Eğer böyle olmasaydı, derecesi en ufak bir azalmayla canlının içinde buza dönüşerek hücre ölümüne neden olurdu.
3. İnsanlar için su, tüm temel ev eşyalarının ve ihtiyaçlarının kaynağıdır: yemek pişirme, çamaşır yıkama, temizlik, banyo yapma, yıkanma ve yüzme vb.
4. Endüstriyel tesisler (kimya, tekstil, mühendislik, gıda, petrol rafinerisi ve diğerleri), hidrojen oksitin katılımı olmadan çalışmalarını gerçekleştiremez.
5. Antik çağlardan beri suyun sağlık kaynağı olduğuna inanılıyordu. Bugün tıbbi bir madde olarak kullanılıyordu ve kullanılıyor.
6. Bitkiler, gezegenimizde yaşamın var olmasını sağlayan gaz olan oksijeni ürettikleri için onu ana besin kaynağı olarak kullanırlar.

Suyun tüm canlı ve yapay olarak yaratılmış nesneler için en yaygın, en önemli ve gerekli madde olmasının daha onlarca nedenini sayabiliriz. Sadece en bariz, ana olanları aktardık.

Suyun hidrolojik döngüsü

Yani bu onun doğadaki döngüsüdür. Azalan su kaynaklarını sürekli olarak yenilememizi sağlayan çok önemli bir süreç. Nasıl olur?

Üç ana katılımcı var: yeraltı (veya yeraltı suyu) suyu, yüzey suyu ve Dünya Okyanusu. Yoğunlaşan ve yağış oluşturan atmosfer de önemlidir. Ayrıca süreçteki aktif katılımcılar, günde büyük miktarda su emebilen bitkilerdir (çoğunlukla ağaçlar).

Yani süreç şu şekilde ilerliyor. Yeraltı suyu yer altı kılcal damarlarını doldurarak yüzeye ve Dünya Okyanuslarına akar. Yüzey suyu daha sonra bitkiler tarafından emilir ve çevreye yayılır. Buharlaşma aynı zamanda okyanusların, denizlerin, nehirlerin, göllerin ve diğer su kütlelerinin geniş alanlarından da meydana gelir. Su atmosfere girdiğinde ne yapar? Yoğunlaşarak yağış (yağmur, kar, dolu) şeklinde geri akar.

Bu süreçler gerçekleşmeseydi, su kaynakları, özellikle de tatlı su uzun zaman önce tükenmiş olacaktı. Bu nedenle insanlar korumaya ve normal hidrolojik döngüye büyük önem veriyorlar.

Ağır su kavramı

Doğada hidrojen oksit izotopologların bir karışımı olarak bulunur. Bunun nedeni, hidrojenin üç tip izotop oluşturmasıdır: protium 1 H, döteryum 2 H, trityum 3 H. Oksijen de geride kalmaz ve üç kararlı form oluşturur: 16 O, 17 O, 18 O Bu nedenle, H 2 O (1 H ve 16 O) bileşiminde sadece sıradan protium suyu değil, aynı zamanda döteryum ve trityum da vardır.

Aynı zamanda yapı ve form olarak stabil olan, hemen hemen tüm doğal suların bileşiminde ancak küçük miktarlarda bulunan döteryumdur (2H). Ağır dedikleri şey bu. Her bakımdan normalden veya hafiften biraz farklıdır.

Ağır su ve özellikleri birkaç noktayla karakterize edilir.

1. 3.82 0 C sıcaklıkta kristalleşir.
2. 101.42 0 C’de kaynama gözlenir.
3. Yoğunluk 1,1059 g/cm3'tür.
4. Bir çözücü olarak hafif sudan birkaç kat daha kötüdür.
5. D2O kimyasal formülüne sahiptir.

Bu tür suyun canlı sistemler üzerindeki etkisini gösteren deneyler yapılırken, içinde yalnızca bazı bakteri türlerinin yaşayabildiği bulundu. Kolonilerin uyum sağlaması ve iklime alışması zaman aldı. Ancak uyum sağladıktan sonra tüm hayati fonksiyonları (üreme, beslenme) tamamen restore ettiler. Ayrıca çelik radyasyona karşı oldukça dayanıklıdır. Kurbağalar ve balıklar üzerinde yapılan deneyler olumlu sonuç vermedi.

Döteryum ve onun oluşturduğu ağır suyun modern uygulama alanları nükleer ve nükleer enerjidir. Bu tür su, laboratuvar koşullarında sıradan elektroliz kullanılarak elde edilebilir - bir yan ürün olarak oluşur. Döteryumun kendisi, hidrojenin özel cihazlarda tekrar tekrar damıtılması sırasında oluşur. Kullanımı nötron füzyonlarını ve proton reaksiyonlarını yavaşlatma yeteneğine dayanmaktadır. Nükleer ve hidrojen bombalarının oluşturulmasının temeli ağır su ve hidrojen izotoplarıdır.

Döteryum suyunun insanlar tarafından küçük miktarlarda kullanımına ilişkin deneyler, bunun uzun süre oyalanmadığını, iki hafta sonra tamamen geri çekilmenin gözlemlendiğini göstermiştir. Yaşam için bir nem kaynağı olarak kullanılamaz, ancak teknik önemi çok büyüktür.

Suyu eritmek ve kullanımı

Antik çağlardan beri bu tür suyun özellikleri insanlar tarafından şifalı olarak tanımlanmıştır. Kar eridiğinde hayvanların ortaya çıkan su birikintilerinden su içmeye çalıştıkları uzun zamandır fark ediliyor. Daha sonra yapısı ve insan vücudu üzerindeki biyolojik etkileri dikkatle incelenmiştir.

Eriyik su, özellikleri ve özellikleri sıradan hafif su ile buzun ortasındadır. İçeriden bakıldığında sadece moleküllerden değil, kristaller ve gazlardan oluşan bir dizi kümeden de oluşuyor. Yani kristalin yapısal kısımları arasındaki boşlukların içinde hidrojen ve oksijen bulunur. Genel olarak eriyen suyun yapısı buzun yapısına benzer - yapı korunur. Bu tür hidrojen oksidin fiziksel özellikleri geleneksel olanlarla karşılaştırıldığında biraz değişir. Ancak vücut üzerindeki biyolojik etkisi mükemmeldir.

Su dondurulduğunda, ilk kısım daha ağır olan buza dönüşür - bunlar döteryum izotopları, tuzlar ve safsızlıklardır. Bu nedenle bu çekirdeğin çıkarılması gerekir. Ancak geri kalanı temiz, yapılandırılmış ve sağlıklı sudur. Vücut üzerindeki etkisi nedir? Donetsk Araştırma Enstitüsü'nden bilim adamları aşağıdaki iyileştirme türlerini sıraladı:

1. Kurtarma süreçlerinin hızlandırılması.
2. Bağışıklık sisteminin güçlendirilmesi.
3. Çocuklarda bu suyun solunmasından sonra soğuk algınlığı iyileşir ve iyileşir, öksürük, burun akıntısı vb.
4. Nefes alma, gırtlak ve mukoza zarının durumu iyileşir.
5. Bir kişinin genel refahı ve aktivitesi artar.

Bugün, olumlu değerlendirmelerini yazan, eriyik su ile tedaviyi destekleyen çok sayıda destekçi var. Ancak aralarında doktorların da bulunduğu bilim insanları da bu görüşleri desteklememektedir. Bu suyun hiçbir zararı olmayacağına inanıyorlar ama faydası da çok az.

Enerji

Farklı toplanma durumlarına geçiş sırasında suyun özellikleri neden değişebilir ve eski haline dönebilir? Bu sorunun cevabı şu şekildedir: Bu bileşiğin, tüm değişiklikleri kaydeden ve yapının ve özelliklerin doğru zamanda restorasyonuna yol açan kendi bilgi hafızası vardır. Suyun bir kısmının (uzaydan gelen) geçtiği biyoenerji alanı güçlü bir enerji yükü taşır. Bu model sıklıkla tedavide kullanılır. Ancak tıbbi açıdan bakıldığında her suyun bilgilendirme de dahil olmak üzere faydalı bir etkisi olamaz.

Yapılandırılmış su - nedir bu?

Bu, biraz farklı molekül yapısına, kristal kafes düzenine (buzda gözlenenle aynı) sahip olan sudur, ancak yine de bir sıvıdır (eriyik de bu türe aittir). Bu durumda suyun bileşimi ve özellikleri bilimsel açıdan sıradan hidrojen oksidin özelliklerinden farklı değildir. Bu nedenle yapılandırılmış su, ezoterikçiler ve alternatif tıp destekçilerinin ona atfettiği kadar geniş bir iyileştirici etkiye sahip olamaz.