Hepimiz tarafından abartmadan "su" adı altında çok daha iyi bilinen hidrojen oksit (H2O), tüm kimyasal ve biyolojik reaksiyonlar ya katılımıyla gerçekleştiği için Dünya'daki organizmaların yaşamındaki ana sıvıdır. su veya çözeltiler halinde.

Su, insan vücudu için havadan sonra ikinci en önemli maddedir. Bir kişi susuz 7-8 günden fazla yaşayamaz.

Doğada saf su üç toplanma durumunda mevcut olabilir: katı - buz şeklinde, sıvı - suyun kendisi, gaz halinde - buhar şeklinde. Başka hiçbir madde doğada bu kadar çeşitli toplanma durumlarına sahip olamaz.

Suyun fiziksel özellikleri

• hayır. - renksiz, kokusuz ve tatsız bir sıvıdır;
• suyun yüksek ısı kapasitesi ve düşük elektrik iletkenliği vardır;
• erime noktası 0°C;
• kaynama noktası 100°C;
• 4°C'de suyun maksimum yoğunluğu 1 g/cm3'tür;
• su iyi bir çözücüdür.

Su molekülünün yapısı

Bir su molekülü, 104,5°'lik bir açı oluşturan O-H bağlarıyla iki hidrojen atomuna bağlı bir oksijen atomundan oluşurken, paylaşılan elektron çiftleri, hidrojen atomlarına kıyasla daha elektronegatif olan oksijen atomuna doğru kayar, bu nedenle, Oksijen atomunda kısmi bir negatif yük, hidrojen atomlarında ise pozitif bir yük oluşur. Bu nedenle bir su molekülü dipol olarak düşünülebilir.

Su molekülleri, zıt yüklü kısımlar tarafından çekilerek birbirleriyle hidrojen bağları oluşturabilir (hidrojen bağları şekilde noktalı çizgilerle gösterilmiştir):

Hidrojen bağlarının oluşumu suyun yüksek yoğunluğunu, kaynama ve erime noktalarını açıklar.

Hidrojen bağlarının sayısı sıcaklığa bağlıdır - sıcaklık ne kadar yüksek olursa o kadar az bağ oluşur: su buharında yalnızca tek tek moleküller vardır; sıvı halde, kristal halinde (H2O)n bağları oluşur, her su molekülü komşu moleküllere dört hidrojen bağı ile bağlanır;

Suyun kimyasal özellikleri

Su diğer maddelerle “isteyerek” reaksiyona girer:

• Su sıfır koşullarda alkali ve alkalin toprak metalleriyle reaksiyona girer: 2Na+2H2O = 2NaOH+H2
• Su, daha az aktif metaller ve metal olmayan maddelerle yalnızca yüksek sıcaklıklarda reaksiyona girer: 3Fe+4H 2 O=FeO → Fe 2 O 3 +4H 2 C+2H 2 O → CO 2 +2H 2
• no'lu bazik oksitlerle. su reaksiyona girerek bazlar oluşturur: CaO+H 2 O = Ca(OH) 2
• asit oksitlerle no. su asit oluşturmak üzere reaksiyona girer: CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3
• su, hidroliz reaksiyonlarının ana katılımcısıdır (daha fazla ayrıntı için bkz. Tuzların Hidrolizi);
• su, organik maddeleri ikili ve üçlü bağlarla birleştirerek hidrasyon reaksiyonlarına katılır.

Maddelerin sudaki çözünürlüğü

• yüksek oranda çözünür maddeler - standart koşullarda 100 g suda 1 g'dan fazla madde çözünür;
• az çözünen maddeler - 0,01-1 g madde 100 g suda çözünür;
• pratikte çözünmeyen maddeler - 100 g suda 0,01 g'dan az madde çözünür.

Doğada tamamen çözünmeyen maddeler yoktur.

Su (hidrojen oksit), hidrojen ve oksijenin en basit kararlı bileşiğidir. Suyun moleküler ağırlığı 18.0160'dır. Hidrojen kütlece %11,19'u, oksijen ise %88,81'ini oluşturur. Doğada üç hidrojen izotopu vardır - hafif hidrojen H1, döteryum D (H2) ve trityum (H3) ve üç oksijen izotopu - O16, O17, O18. Yapay olarak iki hidrojen izotopu ve altı oksijen izotopu daha elde edildi. Teorik olarak, hidrojenin beş izotopu ve oksijenin dokuz izotopu, kararlı izotoplar da dahil olmak üzere dokuzu kararlı olan 135 çeşit su molekülü oluşturabilir. Doğal sularda H 1/2 O 16'nın payı ağırlıkça %99,75, H 1/2 O 18'in payı %0,2, H 1/2 O 17'nin payı %0,04, H 1/2 O 17'nin payı ise %0,04'tür. H1H2016 – yaklaşık %0,093. geri kalan beş çeşit ihmal edilebilir miktarlarda mevcuttur.

Su molekülü köşeli bir yapıya sahiptir. Atom çekirdekleri, tabanında iki proton bulunan ve tepe noktasında bir oksijen atomunun çekirdeği olan bir ikizkenar üçgen oluşturur. Çekirdekler arası O-H mesafesi 0,1 nm'ye yakındır ve hidrojen atomlarının çekirdekleri arasındaki mesafe yaklaşık 0,15 nm'dir. Suyun yapısal formülü:

Oksijen atomunun dış elektron katmanındaki sekiz elektron dört elektron çifti oluşturur; bunlardan ikisi kovalent O-H bağları oluşturur, diğer ikisi ise yalnız elektron çiftidir. O-H bağlarını oluşturan elektronların oksijen atomuna doğru yer değiştirmesi nedeniyle hidrojen atomları etkili pozitif yükler kazanır. Yalnız elektron çiftleri de oksijen atomunun çekirdeğine göre dengelenir ve iki negatif kutup oluşturur.

Sıvı suyun moleküler ağırlığının (18.016) ölçümleri, suyun buhar halindeki moleküler ağırlığından daha yüksek olduğunu gösterdi; bu, moleküllerin birleşimini, yani bunların karmaşık kümeler halinde birleşmesini gösterir. Bu fenomen, suyun anormal derecede yüksek erime ve kaynama sıcaklıkları ile doğrulanır. Su moleküllerinin birleşmesi hidrojen bağlarının oluşumundan kaynaklanmaktadır. Katı halde her su molekülünün oksijen atomu, komşu moleküllerle iki hidrojen bağı oluşturur.

Saf doğal su kokusu, tadı ve rengi olmayan bir sıvıdır. Diğer kimyasal bileşiklerle karşılaştırıldığında su, bir dizi fiziksel özellikte (yoğunluk, özgül ısı, viskozite vb.) olağandışı sapmalar sergiler.

Su ısıtıldığında hidrojen bağları kırılır ve su moleküllerinin birleşme derecesi azalır. Suyun anormal derecede yüksek bir ısı kapasitesine (4,18 J/(g*K) sahip olması büyük önem taşımaktadır. Suyun yüksek ısı kapasitesi, ısının bir kısmının hidrojen bağlarını kırmak için tüketilmesinin bir sonucudur. Doğal koşullar altında su yavaş soğur ve yavaş ısınır ve Dünya'da sıcaklık düzenleyici görevi görür.

Suyun kaynama noktası doğrudan basınca bağlıdır; ne kadar yüksek olursa kaynama noktası da o kadar yüksek olur.

Suyun viskozitesi (bir sıvının çeşitli hareket biçimlerine direnme yeteneği) sıcaklığa bağlı olarak doğal olarak değişir: arttıkça azalır. Suda çözünmüş tuzların konsantrasyonu arttıkça suyun viskozitesi artar. Aynı zamanda, basıncın suyun viskozitesi üzerindeki etkisi oldukça spesifiktir: orta basınçta sıcaklık azaldıkça viskozite azalır.

Sıcaklık arttıkça suyun yüzey gerilimi azalır. Bu yüzey gerilimi, 0,1 mm çapındaki bir kılcal borudaki su seviyesinin t = 18 o C'de 15 cm yükselmesini sağlar. Tuz eklendiğinde suyun yüzey gerilimi çok az da olsa artar.

Asimetrik yapı nedeniyle su molekülü belirgin bir dipol karakterine sahiptir; Bir molekülde pozitif ve negatif yüklerin ağırlık merkezleri çakışmaz. Su moleküllerinin dipol yapısı, sözde ilave ürünlerin oluşumuna katkıda bulunur: iyonik yapıya sahip veya iyonik olmayan, ancak belirgin bir dipol karakterine sahip madde molekülleri, su moleküllerine eklenir.

Suyun bağıl dielektrik sabiti 80'dir; bu çok yüksek bir değerdir ve suyun bu kadar yüksek iyonlaştırıcı kuvvetini açıklar.

Suyun optik özellikleri şeffaflığıyla değerlendirilir ve bu da sudan geçen ışının dalga boyuna bağlıdır.

Su termal olarak kararlı bir maddedir. 1000 o C sıcaklığa kadar ısınmaya dayanabilir ve ancak 1000 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kısmen hidrojen ve oksijene ayrışır. Suyun termal ayrışması (ayrışması) ısının emilmesiyle meydana gelir ve Le Chatelier prensibine göre sıcaklık ne kadar yüksek olursa ayrışma derecesi de o kadar büyük olur.

Su çok reaktif bir maddedir. Birçok metalin (Na 2 O, CaO, vb.) ve metal olmayanların (Cl 2 O, CO 2 vb.) oksitleriyle reaksiyona girerek bazı tuzlarla kristal hidratlar oluşturur ve aktif metallerle (Na, K, vb.) etkileşime girer. vesaire.).

Su, birçok kimyasal reaksiyon için bir katalizördür ve bazen bir reaksiyonun meydana gelmesi için en azından eser miktarda olması gerekir.

Dipol karakterine sahip olan su bir çözücüdür. Çözelti, iki veya daha fazla bileşenden oluşan katı veya sıvı homojen bir sistemdir. En yaygın olanı, sistemin bileşenlerinden birinin sıvı olduğu sıvı çözeltilerdir ve tüm sıvı çözeltiler arasında sulu çözeltiler büyük önem taşır. Su moleküllerinin oluşma enerjisi yüksektir, 242 kJ/mol'dür. Bu, suyun doğal koşullardaki stabilitesini açıklar. Stabilitenin elektriksel özellikler ve moleküler yapı ile birleşimi, suyu birçok madde için neredeyse evrensel bir çözücü haline getirir.

Kimyasal olarak saf su, elektriği çok zayıf iletir ancak çok küçük bir ölçüde hidrojen iyonlarına ve hidroksil iyonlarına ayrışabildiği için yine de bir miktar elektriksel iletkenliğe sahiptir: H 2 O  H + + OH -

Bir kimyasal reaksiyonun hızı etkin kütlelerle doğru orantılı olduğundan, yani; reaktanların konsantrasyonları, böylece yazabiliriz:

V 1 = k 1 ve v 2 = k 2 *

Sabit sıcaklıktaki su ve seyreltik çözeltiler için, hidrojen iyonları ve hidroksil iyonlarının konsantrasyonlarının çarpımı sabit bir değerdir. Hidrojen iyonları ile hidroksi iyonlarının derişimlerinin aynı olduğu çözeltilere nötr çözeltiler denir. Eğer çözelti > ve dolayısıyla > mol/l içeriyorsa, bu tür bir çözelti asidik olarak adlandırılır ve eğer çözelti< моль/л, то раствор называется щелочным. Большинство химических элементов образует более растворимые соединения в кислых средах и менее растворимые в нейтральных. Некоторые элементы образуют легкорастворимые соединения в щелочных растворах. Так, двухвалентное железо может находиться в растворе в менее кислых водах, чем трехвалентное. Гидроксиды магния выпадают из раствора только в сильнощелочных водах. Важной характеристикой миграционной способности элементов является «рН начала выпадения гидроксида». То есть та величина рН раствора, при которой из раствора начинается выпадение гидроксида данного элемента. Эта величина зависит как от свойств самого элемента, так и от условий внешней среды. Например, для большинства элементов с повышением температуры рН осаждения гидроксида повышается. Поэтому в ландшафтах жаркого климата миграционная способность элементов в водной среде может быть более высокой, чем в условиях низких температур.

Gezegenimizdeki yaşamın sürdürülmesinde önemli rol oynayan suyun anormal özellikleri arasında şunlara dikkat edilmelidir:

Su yoğunluğunun anormal sıcaklık bağımlılığı şekli. Suyun maksimum yoğunluğu yaklaşık 4 o C sıcaklıkta gözlenir. Bundan dolayı donun başlamasıyla birlikte suyun yüzey tabakası 4 o C'ye soğur ve daha ağır bir tabaka olarak rezervuarın dibine çöker. , daha sıcak ve daha hafif katmanların yüzeye kaydırılması. Gelecekte rezervuarın tamamı 4 o C'ye soğuduğunda, yalnızca yüzey katmanı soğuyacak ve bu katman daha hafif olduğundan rezervuarın yüzeyinde kalacaktır. Buz ve onu kaplayan kar, düşük ısı iletkenliğine sahip olduklarından (0,1 g/cm3 yoğunluktaki karın ısı iletkenliği, yünün ısı iletkenliğine ve 0,2 yoğunluktaki ısı iletkenliğine karşılık gelir) rezervuar için donmaya karşı iyi bir koruma sağlar. g/cm3, kağıdın termal iletkenliğine karşılık gelir). Bütün bunlar genellikle kışın rezervuarlarda yaşamın korunmasına katkıda bulunur.

Suyun ısı kapasitesi. Suyun ısı kapasitesi, sıvı amonyak ve hidrojen hariç tüm katı ve sıvı maddelerden daha yüksektir. Muazzam ısı kapasiteleri sayesinde okyanuslar sıcaklık dalgalanmalarını yumuşatır ve ekvator ile kutup arasındaki sıcaklık farkı yalnızca 30 o C'dir.

Erime Isısı. Suyun füzyon ısısı (6.012 kJ/mol), amonyak ve hidrojen haricinde katılar ve sıvılar arasında en yüksek değerdir. Yüksek füzyon ısısı nedeniyle Dünya'daki mevsimsel geçişler yumuşar: ilkbahar ve sonbahar, suyun faz geçişi olarak düşünülebilir. Nispeten kolay bir şekilde 0 o C'ye kadar ısıtılan veya soğutulan su, kar ve buz, başka bir faz durumuna geçiş için önemli miktarda enerji harcaması gerektirir. Dolayısıyla bu geçişler genellikle zamanla uzar. Örneğin, 1 m3 su donduğunda, yaklaşık 10 kg kömürün yanmasıyla aynı miktarda ısının açığa çıktığına dikkat edilmelidir.

Buharlaşma ısısı. Buharlaşma ısısının en büyük değeri, Dünya'ya ulaşan güneş enerjisinin çoğunun suyun buharlaşmasına harcanmasına ve yüzeyinin aşırı ısınmasının önlenmesine yol açmaktadır. Su buharı atmosferde yoğunlaştığında bu enerji açığa çıkar ve bu enerji havanın kinetik enerjisine dönüşerek kasırga rüzgarlarına neden olur.

Yüzey gerilimi. Cıva hariç suyun maksimum yüzey gerilimi, zayıf bir rüzgarda bile su yüzeyinde dalgalanmaların ve dalgaların ortaya çıkmasına neden olur. Sonuç olarak, su yüzeyinin alanı keskin bir şekilde artar ve atmosfer ile hidrosfer arasındaki ısı transferi süreçleri yoğunlaşır. Suyun yüksek yüzey gerilimi aynı zamanda suyun yeraltı suyu seviyesinden 10-12 metre yüksekliğe çıkabilmesi nedeniyle kılcal kuvvetlerle de ilişkilidir.

Dielektrik sabiti. Dielektrik sabiti anormal derecede yüksek bir değere sahiptir. Bu, suyun polar ve iyonik yapıya sahip maddelere göre en büyük çözünme yeteneğini belirler. Bu nedenle doğada kimyasal açıdan saf su yoktur. Çözümleriyle her zaman ilgileniyoruz.

SUYUN KİMYASAL VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Su (hidrojen oksit), H2O kimyasal formülü olan ikili bir inorganik bileşiktir. Bir su molekülü, birbirine kovalent bir bağla bağlanan iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur (Şekil 1).

Normal şartlarda, yoğunluğu 1 g/cm3 olan, şeffaf, renksiz (küçük hacimlerde), koku ve tatta bir sıvıdır. Katı halde buz, kar veya don, gaz halinde ise su buharı denir. (Şekil 2) Su, sıvı kristaller halinde de bulunabilir (hidrofilik yüzeylerde).

Her su molekülü dört adede kadar hidrojen bağı oluşturur; bunlardan ikisi bir oksijen atomu ve ikisi bir hidrojen atomu tarafından oluşturulur. Hidrojen bağlarının sayısı ve dallanmış yapıları suyun yüksek kaynama noktasını ve özgül buharlaşma ısısını belirler. Hidrojen bağları olmasaydı, oksijenin periyodik tablodaki yerine ve oksijene benzer elementlerin (kükürt, selenyum, tellür) hidritlerinin kaynama noktalarına bağlı olarak su -80°C'de kaynar ve -100°C'de donardı. °C.

Katı duruma geçiş sıcaklığında, su molekülleri düzenlenir, bu işlem sırasında moleküller arasındaki boşluk hacimleri artar ve suyun genel yoğunluğu azalır, bu da suyun daha düşük yoğunluğunun (daha büyük hacim) nedenini açıklar. buz aşaması. Buharlaşma sırasında ise tam tersine tüm bağlar kopar. Bağların kırılması çok fazla enerji gerektirir; bu nedenle su, herhangi bir sıvı veya katı arasında en yüksek özgül ısıya sahiptir. Bir litre suyu bir derece ısıtmak için 4.1868 kJ enerji gerekmektedir. Bu özelliği nedeniyle su sıklıkla soğutucu olarak kullanılır. Su, yüksek özgül ısı kapasitesinin yanı sıra, yüksek özgül füzyon (0 °C - 333,55 kJ/kg) ve buharlaşma (2250 kJ/kg) ısılarına da sahiptir.

Kimyasal özellikler. Su, Dünya gezegenindeki en yaygın çözücüdür ve bir bilim olarak karasal kimyanın doğasını büyük ölçüde belirler. Kimyanın çoğu, bir bilim olarak başlangıcında, tam olarak maddelerin sulu çözeltilerinin kimyası olarak başladı. Suyun kimyasal özellikleri arasında moleküllerinin iyonlara ayrışma (parçalanma) yeteneği ve suyun farklı kimyasal yapıdaki maddeleri çözme yeteneği özellikle önemlidir.

Su moleküllerinin iyonlara ayrışması (bozunması):

H2O > H++OH veya 2H2O > H3O (hidroksi iyonu) +OH

Suyun reaktivitesi nispeten düşüktür. Doğru, bazı aktif metaller hidrojeni ondan uzaklaştırabilir:

2Na+2H2O > 2NaOH+H2^,

ve serbest florin atmosferinde su yanabilir:

2F2+2H 2O > 4HF+O2.

Su oda sıcaklığında reaksiyona girer:

1) aktif metallerle (sodyum, potasyum, kalsiyum, baryum vb.)

2H2O + 2Na > 2NaOH + H2

2) flor ve interhalojenür bileşikleri ile

2H2O + 2F2 > 4HF + O2

3) zayıf bir asit ve zayıf bir bazın oluşturduğu tuzlarla bunların tam hidrolizine neden olur:

Al2S3 +6H2O > 2Al(OH)3 + 3H2S

4) karboksilik ve inorganik asitlerin anhidritleri ve asit halojenürleri ile

5) aktif organometalik bileşiklerle (dietilçinko, Grignard reaktifleri, metil sodyum vb.)

6) karbürler, nitrürler, fosfitler, silisitler, aktif metallerin hidritleri (kalsiyum, sodyum, lityum vb.)

7) birçok tuzla hidratlar oluşturur

8) boranlarla, silanlarla

9) keten, karbondioksit ile

Su ısıtıldığında reaksiyona girer:

1) demir, magnezyum ile:

2) kömür ve metan ile:

3) bazı alkil halojenürlerle

Su, bir katalizör varlığında reaksiyona girer:

4) amidlerle, karboksilik asitlerin esterleriyle

5) asetilen ve diğer alkinlerle

6) alkenlerle

7) nitrillerle

Poliasitelen, özellikleri ve özellikleri

Poliasetilenin yoğunluğu = 0,04-1,1 g/cm, kristallik derecesi %0-95. Poliasetilenin Cis- ve trans-formları bilinmektedir; ısıtıldığında cis-formundadır. 100-1500C'ye kadar trans formuna girer. Poliasetilen bilinen organik çözücülerin hiçbirinde çözünmez.

Kadmiyumun kristal kafesi altıgendir, a = 2,97311, c = 5,60694 (25 °C'de); atom yarıçapı 1,56, iyon yarıçapı Cd2+ 1,03. Yoğunluk 8,65 g/cm3 (20 °C), erime noktası 320,9? C, tkip 767 °C, termal genleşme katsayısı 29,8Х10-6 (25 °C'de); termal iletkenlik (0 oC'de) 97...

Çinko fosfat elde etmek

Cıva oda sıcaklığında sıvı halde olan tek metaldir. Katı cıva eşkenar dörtgen sistemler halinde kristalleşir, a = 3,463, c = 6,706; katı cıvanın yoğunluğu 14,193 g/cm3 (-38,9 °C), sıvı cıvanın yoğunluğu 13,52 g/cm3 (20 °C), atom yarıçapı 1,57, iyon yarıçapı Hg2+ 1,10; tpl - 38...

Gümüş: özellikleri ve uygulamaları

Gümüş güzel beyaz bir metaldir, metaller arasında en yüksek elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir, özellikle kızılötesi ve görünür ışıkta en iyi yansıtıcılığa sahiptir...

İzokuinolin türevlerinin (papaverin hidroklorür) farmasötik analizi

Papaverin hidroklorür, hafif acı bir tada sahip ve kokusuz, beyaz kristal bir tozdur. Erime noktası - 225°C. Suda iyi çözünür, etil alkol, kloroform, dietil eterde zayıf çözünür...

Piridin türevlerinin (nikotinik asit) farmasötik analizi

Nikotinik asit saf haliyle renksiz, iğne şeklinde kristallerdir, su ve alkolde kolayca çözünür. Isıya dayanıklıdır ve kaynatma ve otoklavlama sırasında biyolojik aktivitesini korur...

Furan türevlerinin (furagin) farmasötik analizi

Furagin, erime noktası 85 °C ve kaynama noktası 32 °C olan renksiz kristal bir tozdur. Molekül ağırlığı (a.u.): 68.07. Furan asidofobik özellikler sergiler. Konsantre sülfürik asite maruz kaldığında polimerleşir...

Fullerenlerin kimyası

Fullerene C60 ince kristalli, siyah, kokusuz bir tozdur. C60 fullerenin yoğunluğu 1,65 g/cm3'tür ve bu, grafit (2,3 g/cm3) ve elmasın (3,5 g/cm3) yoğunluğundan önemli ölçüde daha düşüktür. Bunun nedeni moleküllerin içi boş olmasıdır.

Alkali metaller

Alkali metallerin suya, oksijene ve hatta bazen nitrojene (Li, Cs) karşı yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle, bir kerosen tabakası altında depolanırlar. Alkali metallerle reaksiyona girmek...

TANIM

su– hidrojen oksit, inorganik yapıya sahip ikili bir bileşiktir.

Formül – H 2 O. Molar kütle – 18 g/mol. Üç toplanma durumunda mevcut olabilir: sıvı (su), katı (buz) ve gaz (su buharı).

Suyun kimyasal özellikleri

Su en yaygın çözücüdür. Su çözeltisinde bir denge vardır, bu nedenle suya amfolit denir:

H 2 O ↔ H + + OH — ↔ H 3 O + + OH — .

Elektrik akımının etkisi altında su, hidrojen ve oksijene ayrışır:

H 2 Ö = H 2 + Ö 2.

Oda sıcaklığında su, aktif metalleri alkaliler oluşturacak şekilde çözer ve ayrıca hidrojen de açığa çıkar:

2H20 + 2Na = 2NaOH + H2.

Su, flor ve interhalojenür bileşikleri ile etkileşime girebilir ve ikinci durumda reaksiyon düşük sıcaklıklarda meydana gelir:

2H20 + 2F2 = 4HF + O2.

3H20 +IF5 = 5HF + HIO3.

Zayıf bir baz ve zayıf bir asitin oluşturduğu tuzlar, suda çözündüğünde hidrolize uğrar:

Al 2 S 3 + 6H 2 Ö = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S.

Su ısıtıldığında bazı maddeleri, metalleri ve metal olmayanları çözebilir:

4H20 + 3Fe = Fe304 + 4H2;

H 2 Ö + C ↔ CO + H 2 .

Sülfürik asit varlığında su, doymuş monohidrik alkollerin oluşumuyla doymamış hidrokarbonlar - alkenler ile etkileşim reaksiyonlarına (hidrasyon) girer:

CH2 = CH2 + H20 → CH3-CH2-OH.

Suyun fiziksel özellikleri

Su berrak bir sıvıdır (n.s.). Dipol momenti 1,84 D'dir (oksijen ve hidrojenin elektronegatifliklerindeki güçlü fark nedeniyle). Su, sıvı ve katı agrega halindeki tüm maddeler arasında en yüksek özgül ısı kapasitesine sahiptir. Suyun özgül füzyon ısısı 333,25 kJ/kg (0 C), buharlaşma ise 2250 kJ/kg'dır. Su polar maddeleri çözebilir. Su yüksek yüzey gerilimine ve negatif yüzey elektrik potansiyeline sahiptir.

Su almak

Su, bir nötrleştirme reaksiyonuyla elde edilir, yani. Asitler ve alkaliler arasındaki reaksiyonlar:

H2S04 + 2KOH = K2S04 + H20;

HNO3 + NH4OH = NH4NO3 + H20;

2CH3COOH + Ba(OH)2 = (CH3COO)2 Ba + H20.

Su elde etmenin yollarından biri metallerin oksitlerinden hidrojen ile indirgenmesidir:

CuO + H2 = Cu + H2O.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Egzersiz yapmak	%20 asetik asit çözeltisinden %5'lik bir çözelti hazırlamak için ne kadar su almanız gerekir?
Çözüm	Bir maddenin kütle fraksiyonunun tanımına göre,% 20'lik bir asetik asit çözeltisi, 80 ml çözücü (su) 20 g asit ve% 5'lik bir asetik asit çözeltisi, 95 ml çözücü (su) 5 g'dir. asit. Orantı kuralım: x = 20 × 95/5 = 380. Onlar. yeni çözelti (%5) 380 ml çözücü içerir. Başlangıç ​​solüsyonunun 80 ml solvent içerdiği bilinmektedir. Bu nedenle,% 20'lik bir çözeltiden% 5'lik bir asetik asit çözeltisi elde etmek için şunları eklemeniz gerekir: 380-80 = 300 ml su.
Cevap	300 ml suya ihtiyacınız var.

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak	4,8 g ağırlığındaki organik maddenin yanması, 3,36 litre karbondioksit (n.c.) ve 5,4 g su üretti. Organik maddenin hidrojen yoğunluğu 16'dır. Organik maddenin formülünü belirleyin.
Çözüm	D.I. tarafından kimyasal elementler tablosu kullanılarak hesaplanan molar karbondioksit ve su kütleleri. Mendeleev – sırasıyla 44 ve 18 g/mol. Reaksiyon ürünlerindeki madde miktarını hesaplayalım: n(C02) = V(C02) / Vm; n(H20) = m(H20) / M(H20); n(C02) = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol; n(H20) = 5,4 / 18 = 0,3 mol. CO 2 molekülünün bir karbon atomu ve H 2 O molekülünün 2 hidrojen atomu içerdiği düşünülürse, bu atomların madde miktarı ve kütlesi şuna eşit olacaktır: n(C) = 0,15 mol; n(H) = 2×0,3 mol; m(C) = n(C)× M(C) = 0,15 × 12 = 1,8 g; m(N) = n(N)× M(N) = 0,3 × 1 = 0,3 g. Organik maddenin oksijen içerip içermediğini belirleyelim: m(O) = m(C x H y O z) – m(C) – m(H) = 4,8 – 0,6 – 1,8 = 2,4 g. Oksijen atomlarının madde miktarı: n(O) = 2,4 / 16 = 0,15 mol. O zaman n(C): n(H): n(O) = 0,15: 0,6: 0,15. En küçük değere böldüğümüzde n(C):n(H): n(O) = 1: 4: 1 elde ederiz. Dolayısıyla organik maddenin formülü CH 4 O'dur. Hesaplanan organik maddenin molar kütlesi kimyasal elementler tablosunu kullanarak D.I. Mendeleev – 32 g/mol. Organik bir maddenin hidrojen yoğunluğu kullanılarak hesaplanan molar kütlesi: M(C x H y Oz) = M(H2) × D(H2) = 2 × 16 = 32 g/mol. Yanma ürünlerinden elde edilen ve hidrojen yoğunluğunu kullanan bir organik maddenin formülleri farklıysa molar kütlelerin oranı 1'den büyük olacaktır. Şunu kontrol edelim: M(C x H y O z) / M(CH4O) = 1. Bu nedenle organik maddenin formülü CH4O'dur.
Cevap	Organik maddenin formülü CH4O'dur.

SU

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

Bir su molekülündeki bağlar arasındaki 104,5°'lik açı, buzun ve sıvı suyun ufalanabilirliğini ve bunun sonucunda yoğunluğun sıcaklığa anormal bağımlılığını belirler. Bu nedenle büyük su kütleleri dibe kadar donmaz, bu da içlerinde yaşamın mümkün olmasını sağlar.

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"

• Magnezyum sıcak su ile reaksiyona girerek çözünmeyen bir baz oluşturur:

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

Video "Asit oksitlerin su ile etkileşimi"

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 =

Hatırlamak! Sadece aktif metallerin oksitleri suyla reaksiyona girer. Ara aktiviteye sahip metallerin oksitleri ve aktivite serisinde hidrojenden sonra gelen metaller suda çözünmez, örneğin CuO + H 2 O = reaksiyon mümkün değildir.

Video "Metal oksitlerin suyla etkileşimi"

Li + H2O =

Cu + H2O =

ZnO + H2O =

Al + H 2 O =

Ba + H2O =

K 2 Ö + H 2 Ö =

Mg + H2O =

N 2 Ö 5 + H 2 Ö =