Vodorod oksidi (H 2 O), barchamizga "suv" nomi bilan yaxshi ma'lum bo'lgan, mubolag'asiz, Yerdagi organizmlar hayotidagi asosiy suyuqlikdir, chunki barcha kimyoviy va biologik reaktsiyalar yoki ular ishtirokida sodir bo'ladi. suv yoki eritmalarda.

Suv inson tanasi uchun havodan keyin ikkinchi eng muhim moddadir. Odam suvsiz 7-8 kundan ortiq yashashi mumkin.

Tabiatda toza suv uchta agregat holatida bo'lishi mumkin: qattiq - muz shaklida, suyuq - suvning o'zi, gazsimon - bug' shaklida. Boshqa hech bir modda tabiatdagi agregatsiyaning bunday xilma-xilligi bilan maqtana olmaydi.

Suvning fizik xususiyatlari

• no. - bu rangsiz, hidsiz va ta'msiz suyuqlik;
• suv yuqori issiqlik sig'imi va past elektr o'tkazuvchanligiga ega;
• erish nuqtasi 0 ° C;
• qaynash nuqtasi 100 ° C;
• 4 ° C da suvning maksimal zichligi 1 g / sm 3;
• suv yaxshi erituvchi hisoblanadi.

Suv molekulasining tuzilishi

Suv molekulasi ikkita vodorod atomiga bog'langan bitta kislorod atomidan iborat bo'lib, O-H aloqalari 104,5 ° burchak hosil qiladi, umumiy elektron juftlari esa vodorod atomlariga nisbatan ko'proq elektronegativ bo'lgan kislorod atomi tomon siljiydi, shuning uchun on Kislorod atomida qisman manfiy zaryad, vodorod atomlarida esa musbat zaryad hosil bo'ladi. Shunday qilib, suv molekulasini dipol deb hisoblash mumkin.

Suv molekulalari qarama-qarshi zaryadlangan qismlar tomonidan tortilib, bir-biri bilan vodorod aloqalarini hosil qilishi mumkin (vodorod aloqalari rasmda nuqta chiziqlar bilan ko'rsatilgan):

Vodorod aloqalarining paydo bo'lishi suvning yuqori zichligini, uning qaynash va erish nuqtalarini tushuntiradi.

Vodorod aloqalarining soni haroratga bog'liq - harorat qancha yuqori bo'lsa, shunchalik kamroq bog'lar hosil bo'ladi: suv bug'ida faqat individual molekulalar mavjud; suyuq holatda assotsiatsiyalar (H 2 O) n kristall holatda hosil bo'ladi, har bir suv molekulasi qo'shni molekulalar bilan to'rtta vodorod aloqasi bilan bog'lanadi;

Suvning kimyoviy xossalari

Suv boshqa moddalar bilan "ixtiyoriy" reaksiyaga kirishadi:

• Suv nol sharoitda ishqoriy va ishqoriy tuproq metallari bilan reaksiyaga kirishadi: 2Na+2H 2 O = 2NaOH+H 2
• Suv kamroq faol metallar va nometallar bilan faqat yuqori haroratda reaksiyaga kirishadi: 3Fe+4H 2 O=FeO → Fe 2 O 3 +4H 2 C+2H 2 O → CO 2 +2H 2
• asosiy oksidlari bilan. suv reaksiyaga kirishib asoslar hosil qiladi: CaO+H 2 O = Ca(OH) 2
• no kislota oksidlari bilan. suv reaksiyaga kirishib, kislotalar hosil qiladi: CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3
• suv gidroliz reaktsiyalarining asosiy ishtirokchisidir (batafsil ma'lumot uchun Tuzlarning gidroliziga qarang);
• suv organik moddalarni qoʻsh va uchlik bogʻlar bilan birlashtirib, hidratsiya reaksiyalarida qatnashadi.

Moddalarning suvda eruvchanligi

• yuqori darajada eriydigan moddalar - standart sharoitda 100 g suvda 1 g dan ortiq modda eriydi;
• yomon eriydigan moddalar - 0,01-1 g modda 100 g suvda eriydi;
• amalda erimaydigan moddalar - 100 g suvda 0,01 g dan kam modda eriydi.

Tabiatda to'liq erimaydigan moddalar yo'q.

Suv (vodorod oksidi) vodorod va kislorodning eng oddiy barqaror birikmasidir. Suvning molekulyar og'irligi 18,0160 ga teng. Vodorod massasi bo'yicha 11,19%, kislorod esa 88,81% ni tashkil qiladi. Tabiatda vodorodning uchta izotopi - engil vodorod H1, deyteriy D (H2) va tritiy (H3) va kislorodning uchta izotopi - O16, O17, O18 mavjud. Sun'iy ravishda vodorodning yana ikkita izotopi va kislorodning oltita izotopi olindi. Nazariy jihatdan, vodorodning beshta izotopi va kislorodning to'qqiz izotopi 135 xil suv molekulalarini hosil qilishi mumkin, ulardan to'qqiztasi barqaror, shu jumladan barqaror izotoplar. Tabiiy suvda H 1/2 O 16 ning ulushi og'irlik bo'yicha 99,75% ni, H 1/2 O 18 ning ulushi 0,2%, H 1/2 O 17 ning ulushi 0,04% va H 1 H 2 O 16 - taxminan 0,093%. qolgan besh navi esa ahamiyatsiz miqdorda mavjud.

Suv molekulasi burchakli tuzilishga ega. Atomlarning yadrolari teng yonli uchburchakni hosil qiladi, uning negizida ikkita proton, tepasida esa kislorod atomining yadrosi joylashgan. Yadrolararo O-H masofa 0,1 nm ga yaqin, vodorod atomlarining yadrolari orasidagi masofa esa taxminan 0,15 nm. Suvning strukturaviy formulasi:

Kislorod atomining tashqi elektron qatlamidagi sakkizta elektron to'rtta elektron juftlikni hosil qiladi, ulardan ikkitasi kovalent O-H bog'larini hosil qiladi, qolgan ikkitasi esa yolg'iz elektron juftlardir. O-H aloqalarini hosil qiluvchi elektronlarning kislorod atomi tomon siljishi tufayli vodorod atomlari samarali musbat zaryadlarni oladi. Yagona elektron juftlari ham kislorod atomining yadrosiga nisbatan siljiydi va ikkita manfiy qutb hosil qiladi.

Suyuq suvning molekulyar og'irligini o'lchash (18.016) bug 'holatidagi suvning molekulyar og'irligidan yuqori ekanligini ko'rsatdi; bu molekulalarning assotsiatsiyasini - ularning murakkab agregatlarga birikmasini ko'rsatadi. Bu hodisa suvning g'ayritabiiy darajada yuqori erishi va qaynash harorati bilan tasdiqlanadi. Suv molekulalarining assotsiatsiyasi vodorod aloqalarining hosil bo'lishi bilan bog'liq. Qattiq holatda har bir suv molekulasining kislorod atomi qo'shni molekulalar bilan ikkita vodorod aloqasini hosil qiladi.

Toza tabiiy suv hid, ta'm va rangsiz suyuqlikdir. Boshqa kimyoviy birikmalar bilan solishtirganda, suv bir qator jismoniy xususiyatlarda - zichlik, o'ziga xos issiqlik, yopishqoqlik va boshqalarda g'ayrioddiy og'ishlarni namoyish etadi.

Suv qizdirilganda vodorod aloqalari buziladi va suv molekulalarining assotsiatsiya darajasi pasayadi. Suvning g'ayritabiiy darajada yuqori issiqlik sig'imi - 4,18 J / (g * K) bo'lishi katta ahamiyatga ega. Suvning yuqori issiqlik sig'imi vodorod aloqalarini uzish uchun issiqlikning bir qismini iste'mol qilish natijasidir. Tabiiy sharoitda suv sekin soviydi va sekin isiydi, Yerda harorat regulyatori vazifasini bajaradi.

Suvning qaynash nuqtasi to'g'ridan-to'g'ri bosimga bog'liq - u qanchalik baland bo'lsa, qaynash nuqtasi shunchalik yuqori bo'ladi.

Suvning yopishqoqligi (suyuqlikning turli xil harakat shakllariga qarshilik ko'rsatish qobiliyati) haroratga qarab tabiiy ravishda o'zgaradi: uning oshishi bilan u kamayadi. Suvda erigan tuzlarning konsentratsiyasi ortishi bilan suvning yopishqoqligi ortadi. Shu bilan birga, bosimning suvning yopishqoqligiga ta'siri juda o'ziga xosdir: o'rtacha bosimda haroratning pasayishi bilan yopishqoqlik pasayadi.

Suvning sirt tarangligi harorat oshishi bilan kamayadi. Bu sirt tarangligi diametri 0,1 mm bo'lgan kapillyar naychadagi suv sathining t = 18 o S da 15 sm ga ko'tarilishini ta'minlaydi. Tuzlar qo'shilganda, suvning sirt tarangligi ortadi, lekin faqat bir oz.

Asimmetrik tuzilish tufayli suv molekulasi aniq dipol xarakterga ega, ya'ni. Molekulada musbat va manfiy zaryadlarning og'irlik markazlari bir-biriga to'g'ri kelmaydi. Suv molekulalarining dipol tabiati qo'shilish deb ataladigan mahsulotlarning shakllanishiga yordam beradi: suv molekulalariga ionli yoki ion bo'lmagan, ammo aniq dipol xarakterga ega bo'lgan moddalar molekulalari qo'shiladi.

Suvning nisbiy dielektrik o'tkazuvchanligi 80 ga teng - bu juda yuqori qiymat, bu suvning bunday yuqori ionlashtiruvchi kuchini tushuntiradi.

Suvning optik xususiyatlari uning shaffofligi bilan baholanadi, bu esa o'z navbatida suvdan o'tadigan nurning to'lqin uzunligiga bog'liq.

Suv termal barqaror moddadir. U 1000 o C haroratgacha qizdirishga bardosh bera oladi va faqat 1000 o C dan yuqori haroratlarda qisman vodorod va kislorodga parchalanadi. Suvning termal parchalanishi (dissotsiatsiyasi) issiqlikning yutilishi bilan sodir bo'ladi va Le Shatelier printsipiga ko'ra, harorat qancha yuqori bo'lsa, dissotsilanish darajasi shunchalik yuqori bo'ladi.

Suv juda reaktiv moddadir. Koʻpgina metallar (Na 2 O, CaO va boshqalar) oksidlari va metall boʻlmaganlar (Cl 2 O, CO 2 va boshqalar) bilan reaksiyaga kirishib, baʼzi tuzlar bilan kristall gidratlar hosil qiladi, faol metallar (Na, K, va boshqalar.).

Suv ko'plab kimyoviy reaktsiyalar uchun katalizator bo'lib, ba'zida reaktsiya paydo bo'lishi uchun hech bo'lmaganda uning izlari kerak bo'ladi.

Dipol xarakterga ega bo'lgan suv erituvchidir. Eritma ikki yoki undan ortiq komponentlardan tashkil topgan qattiq yoki suyuq bir hil sistemadir. Eng keng tarqalganlari suyuq eritmalar bo'lib, tizimning tarkibiy qismlaridan biri suyuqlik bo'lganda va barcha suyuq eritmalar ichida suvli eritmalar katta ahamiyatga ega. Suv molekulalarining hosil bo'lish energiyasi yuqori, u 242 kJ/mol. Bu tabiiy sharoitda suvning barqarorligini tushuntiradi. Barqarorlik elektr xususiyatlari va molekulyar tuzilishi bilan birgalikda suvni ko'plab moddalar uchun deyarli universal erituvchiga aylantiradi.

Kimyoviy toza suv elektr tokini juda yomon o'tkazadi, lekin baribir elektr o'tkazuvchanligiga ega, chunki u juda oz miqdorda vodorod ionlari va gidroksil ionlariga ajralishga qodir: H 2 O  H + + OH -

Kimyoviy reaksiya tezligi samarali massalarga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lgani uchun, ya'ni. reaktivlarning konsentratsiyasi, shuning uchun biz yozishimiz mumkin:

V 1 = k 1 va v 2 = k 2 *

Doimiy haroratda suv va suyultirilgan eritmalar uchun vodorod ionlari va gidroksil ionlari konsentratsiyasining mahsuloti doimiy qiymatdir. Vodorod ionlari va gidroksi ionlarining kontsentratsiyasi bir xil bo'lgan eritmalar neytral eritmalar deyiladi. Agar eritmada > va shuning uchun > mol/l bo'lsa, bunday eritma kislotali deb ataladi va agar< 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.

Sayyoramizda hayotni saqlab qolishda muhim rol o'ynaydigan suvning anomal xususiyatlari orasida quyidagilarni ta'kidlash kerak:

Suv zichligining haroratga bog'liqligining anomal shakli. Suvning maksimal zichligi taxminan 4 o S haroratda kuzatiladi. Shu sababli, sovuq boshlanishi bilan suvning sirt qatlami 4 o C gacha soviydi va og'irroq qatlam sifatida suv ombori tubiga cho'kib ketadi. , issiqroq va engilroq qatlamlarni yuzaga siljitish. Kelajakda, butun suv ombori 4 o C gacha soviganida, faqat sirt qatlami soviydi, u engilroq bo'lib, suv ombori yuzasida qoladi. Muz va uni qoplagan qor suv omborini muzlashdan yaxshi himoya qiladi, chunki ular past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega (0,1 g / sm 3 zichlikdagi qorning issiqlik o'tkazuvchanligi junning issiqlik o'tkazuvchanligiga va 0,2 zichlikka to'g'ri keladi. g/sm 3 qog'ozning issiqlik o'tkazuvchanligiga to'g'ri keladi). Bularning barchasi qishda suv havzalarida hayotni saqlab qolishga yordam beradi.

Suvning issiqlik sig'imi. Suvning issiqlik sig'imi suyuq ammiak va vodoroddan tashqari barcha qattiq va suyuq moddalarnikidan yuqori. O'zining ulkan issiqlik sig'imi tufayli okeanlar harorat o'zgarishini yumshatadi va ekvatordan qutbgacha bo'lgan harorat farqi atigi 30 o C ni tashkil qiladi.

Erish issiqligi. Suvning erish issiqligi 6,012 kJ/mol, ammiak va vodoroddan tashqari qattiq va suyuqliklar orasida eng yuqori hisoblanadi. Yuqori termoyadroviy issiqlik tufayli Yerdagi mavsumiy o'tishlar silliqlashadi: bahor va kuzni suvning fazaviy o'tish davri deb hisoblash mumkin. Nisbatan oson isitiladi yoki 0 o C gacha sovutiladi, suv, qor va muz boshqa faza holatiga o'tish uchun katta energiya sarfini talab qiladi. Shuning uchun, bu o'tishlar odatda vaqt o'tishi bilan uzaytiriladi. Shuni ta'kidlash kerakki, masalan, 1 m 3 suv muzlaganda, taxminan 10 kg ko'mir yoqilganda bo'lgan issiqlik miqdori chiqariladi.

Bug'lanish issiqligi. Bug'lanish issiqligining eng katta qiymati shundaki, Yerga etib keladigan quyosh energiyasining katta qismi suvning bug'lanishiga, uning yuzasining haddan tashqari qizib ketishining oldini olishga sarflanadi. Atmosferada suv bug'lari kondensatsiyalanganda, bu energiya ajralib chiqadi, u havoning kinetik energiyasiga aylanib, bo'ronli shamollarni keltirib chiqarishi mumkin.

Yuzaki taranglik. Suvning maksimal sirt tarangligi, simobdan tashqari, hatto zaif shamolda ham suv yuzasida to'lqinlar va to'lqinlar paydo bo'lishiga olib keladi. Natijada, suv sathining maydoni keskin oshadi va atmosfera va gidrosfera o'rtasida issiqlik almashinuvi jarayonlari kuchayadi. Suvning yuqori sirt tarangligi ham kapillyar kuchlar bilan bog'liq, buning natijasida suv er osti suvlari sathidan 10-12 metr balandlikka ko'tarilishi mumkin.

Dielektrik doimiy. Dielektrik o'tkazuvchanligi g'ayritabiiy darajada yuqori qiymatga ega. Bu qutbli va ionli tuzilishga ega bo'lgan moddalarga nisbatan suvning eng katta erish qobiliyatini aniqlaydi. Shuning uchun tabiatda kimyoviy toza suv yo'q. Biz doimo uning yechimlari bilan shug'ullanamiz.

SUVNING KIMYOVIY VA FIZIKK XUSUSIYATLARI

Suv (vodorod oksidi) ikkilik noorganik birikma, kimyoviy formulasi H2O. Suv molekulasi ikki vodorod atomi va bitta kislorod atomidan iborat bo'lib, ular bir-biri bilan kovalent bog' bilan bog'langan (1-rasm).

Oddiy sharoitlarda u shaffof suyuqlik, rangsiz (kichik hajmda), hid va ta'mga ega, zichligi 1 g / sm3. Qattiq holatda muz, qor yoki ayoz, gazsimon holatda esa suv bug'i deyiladi. (2-rasm) Suv suyuq kristallar shaklida ham mavjud bo'lishi mumkin (hidrofil yuzalarda).

Har bir suv molekulasi to'rttagacha vodorod bog'larini hosil qiladi - ulardan ikkitasi kislorod atomi va ikkitasi vodorod atomi tomonidan hosil bo'ladi. Vodorod aloqalarining soni va ularning tarmoqlangan tuzilishi suvning yuqori qaynash nuqtasini va uning o'ziga xos bug'lanish issiqligini aniqlaydi. Agar vodorod bog'lari bo'lmasa, kislorodning davriy sistemadagi o'rni va kislorodga o'xshash elementlarning (oltingugurt, selen, tellur) gidridlarining qaynash nuqtalariga asoslanib, suv -80 ° C da qaynab, -100 da muzlaydi. °C.

Qattiq holatga o'tish haroratida suv molekulalari tartibga solinadi, bu jarayon davomida molekulalar orasidagi bo'shliqlar hajmi ortadi va suvning umumiy zichligi pasayadi, bu suvning zichligi (kattaroq hajm) sababini tushuntiradi. muz fazasi. Bug'lanish jarayonida, aksincha, barcha aloqalar buziladi. Bog'larning uzilishi juda ko'p energiya talab qiladi, shuning uchun suv har qanday suyuqlik yoki qattiq issiqlikning eng yuqori o'ziga xos issiqligiga ega. Bir litr suvni bir daraja qizdirish uchun 4,1868 kJ energiya talab qilinadi. Bu xususiyat tufayli suv ko'pincha sovutish suvi sifatida ishlatiladi. Suv o'zining yuqori solishtirma issiqlik sig'imidan tashqari, yuqori o'ziga xos termoyadroviy issiqlikka ega (0 ° C da - 333,55 kJ / kg) va bug'lanish (2250 kJ / kg).

Kimyoviy xossalari. Suv Yer sayyorasida eng keng tarqalgan erituvchi bo'lib, u asosan fan sifatida yer kimyosining tabiatini belgilaydi. Kimyoning ko'p qismi fan sifatida paydo bo'lganida, moddalarning suvli eritmalari kimyosi sifatida boshlangan. Suvning kimyoviy xossalari orasida uning molekulalarining ionlarga ajralish (parchalanish) qobiliyati va suvning turli xil kimyoviy tabiatdagi moddalarni eritish qobiliyati alohida ahamiyatga ega.

Suv molekulalarining ionlarga ajralishi (parchalanishi):

H2O > H++OH yoki 2H2O > H3O (gidroksi-ion) +OH

Suvning reaktivligi nisbatan past. To'g'ri, ba'zi faol metallar undan vodorodni siqib chiqarishga qodir:

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

va erkin ftorli atmosferada suv yonishi mumkin:

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

Suv xona haroratida reaksiyaga kirishadi:

1) faol metallar (natriy, kaliy, kaltsiy, bor va boshqalar) bilan.

2H2O + 2Na > 2NaOH + H2

2) ftor va intergalid birikmalari bilan

2H2O + 2F2 > 4HF + O2

3) kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil boʻlgan, ularning toʻliq gidrolizlanishiga olib keladigan tuzlar bilan:

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

4) karboksilik va noorganik kislotalarning angidridlari va kislota galogenidlari bilan

5) faol metallorganik birikmalar (dietilsink, Grignard reagentlari, metil natriy va boshqalar) bilan.

6) karbidlar, nitridlar, fosfidlar, silisidlar, faol metallarning gidridlari (kaltsiy, natriy, litiy va boshqalar) bilan.

7) ko'p tuzlar bilan gidratlar hosil qiladi

8) boranlar, silanlar bilan

9) ketenlar, karbonat angidrid bilan

Suv qizdirilganda reaksiyaga kirishadi:

1) temir, magniy bilan:

2) ko'mir, metan bilan:

3) ba'zi alkilgalogenidlar bilan

Suv katalizator ishtirokida reaksiyaga kirishadi:

4) amidlar, karboksilik kislotalarning efirlari bilan

5) asetilen va boshqa alkinlar bilan

6) alkenlar bilan

7) nitrillar bilan

Polyacitelen, uning xossalari va xususiyatlari

Poliasetilenning zichligi = 0,04-1,1 g / sm, kristallik darajasi 0-95%. Poliasetilenning sis- va trans-formalari ma'lum; qizdirilganda cis-shaklida bo'ladi. 100-1500S gacha bo'lgan harorat trans shaklga kiradi. Poliatsetilen ma'lum bo'lgan organik erituvchilarda erimaydi ...

Kadmiyning kristall panjarasi olti burchakli, a = 2,97311, c = 5,60694 (25 ° C da); atom radiusi 1,56, ion radiusi Cd2+ 1,03. Zichlik 8,65 g/sm3 (20 °C), erish nuqtasi 320,9? C, tkip 767 °C, termal kengayish koeffitsienti 29,8X10-6 (25 ° C da); issiqlik o'tkazuvchanligi (0 oC da) 97...

Rux fosfatini olish

Simob xona haroratida suyuq bo'lgan yagona metalldir. Qattiq simob rombsimon tizimlarga kristallanadi, a = 3,463, c = 6,706; qattiq simob zichligi 14,193 g/sm3 (-38,9 °C), suyuq simob 13,52 g/sm3 (20 °C), atom radiusi 1,57, ion radiusi Hg2+ 1,10; tpl - 38 ...

Kumush: xususiyatlari va qo'llanilishi

Kumush chiroyli oq metall bo'lib, metallar orasida eng yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, eng yaxshi aks ettirish xususiyatiga ega, ayniqsa infraqizil va ko'rinadigan yorug'likda ...

Izokinolin hosilalarining farmatsevtik tahlili (papaverin gidroxloridi)

Papaverin gidroxloridi oq kristall kukun bo'lib, ozgina achchiq ta'mga ega va hidsizdir. Erish nuqtasi - 225 ° S. Suvda yaxshi, etil spirtida, xloroformda, dietil efirda... yomon eriydi.

Piridin hosilalarining farmatsevtik tahlili (nikotinik kislota)

Nikotinik kislota sof shaklda rangsiz, igna shaklidagi kristallar, suvda va spirtda oson eriydi. U issiqlikka chidamli bo'lib, qaynatish va avtoklavda o'zining biologik faolligini saqlab qoladi...

Furan hosilalarining farmatsevtik tahlili (furagin)

Furagin rangsiz kristall kukun bo'lib, erish nuqtasi 85 ° C va qaynash nuqtasi 32 ° C. Molekulyar og'irligi (a.u.): 68.07. Furan atsidofobik xususiyatga ega. Konsentrlangan sulfat kislota ta'sirida polimerlanadi...

Fullerenlar kimyosi

Fullerene C60 - nozik kristalli, qora, hidsiz kukun. C60 fullerenning zichligi 1,65 g / sm3 ni tashkil qiladi, bu grafit (2,3 g / sm3) va olmos (3,5 g / sm3) dan sezilarli darajada kamroq. Bu molekulalarning ichi bo'sh ekanligi bilan bog'liq ...

Ishqoriy metallar

Ishqoriy metallarning suvga, kislorodga, hatto ba'zan azotga (Li, Cs) nisbatan yuqori kimyoviy faolligi tufayli ular kerosin qatlami ostida saqlanadi. Ishqoriy metal bilan reaksiyaga kirishish uchun...

TA'RIF

Suv– vodorod oksidi noorganik tabiatning ikkilik birikmasidir.

Formula - H 2 O. Molar massasi - 18 g / mol. U uchta agregat holatida mavjud bo'lishi mumkin - suyuq (suv), qattiq (muz) va gazsimon (suv bug'i).

Suvning kimyoviy xossalari

Suv eng keng tarqalgan hal qiluvchi hisoblanadi. Suv eritmasida muvozanat mavjud, shuning uchun suv amfolit deb ataladi:

H 2 O ↔ H + + OH — ↔ H 3 O + + OH — .

Elektr toki ta'sirida suv vodorod va kislorodga parchalanadi:

H 2 O = H 2 + O 2.

Xona haroratida suv faol metallarni eritib, gidroksidi hosil qiladi va vodorod ham ajralib chiqadi:

2H 2 O + 2Na = 2NaOH + H 2.

Suv ftor va interhalid birikmalari bilan ta'sir o'tkazishga qodir va ikkinchi holatda reaktsiya past haroratlarda sodir bo'ladi:

2H 2 O + 2F 2 = 4HF + O 2.

3H 2 O +IF 5 = 5HF + HIO 3.

Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil boʻlgan tuzlar suvda eriganida gidrolizga uchraydi:

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

Suv qizdirilganda ba'zi moddalarni, metallarni va metall bo'lmaganlarni eritishi mumkin:

4H 2 O + 3Fe = Fe 3 O 4 + 4H 2;

H 2 O + C ↔ CO + H 2.

Suv, sulfat kislota ishtirokida, to'yinmagan uglevodorodlar - alkenlar bilan to'yingan monohidrik spirtlar hosil bo'lgan o'zaro ta'sir (gidratlanish) reaktsiyalariga kiradi:

CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH.

Suvning fizik xususiyatlari

Suv tiniq suyuqlikdir (n.s.). Dipol momenti 1,84 D (kislorod va vodorodning elektr manfiyligidagi kuchli farq tufayli). Suv suyuq va qattiq agregat holatidagi barcha moddalar orasida eng yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega. Suvning solishtirma erish issiqligi 333,25 kJ/kg (0 S), bug‘lanishi 2250 kJ/kg. Suv qutbli moddalarni eritishi mumkin. Suv yuqori sirt tarangligiga va salbiy sirt elektr potentsialiga ega.

Suv olish

Suv neytrallash reaktsiyasi bilan olinadi, ya'ni. kislotalar va ishqorlar o'rtasidagi reaktsiyalar:

H 2 SO 4 + 2KOH = 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.

Suv olish usullaridan biri bu metallarni oksidlaridan vodorod bilan qaytarishdir:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	20 % li sirka kislota eritmasidan 5 % li eritma tayyorlash uchun qancha suv olish kerak?
Yechim	Moddaning massa ulushining ta'rifiga ko'ra, 20% li sirka kislota eritmasi 80 ml erituvchi (suv) 20 g kislota va 5% li sirka kislota eritmasi 95 ml erituvchi (suv) 5 g kislotadir. . Keling, nisbatni tuzamiz: x = 20 × 95 /5 = 380. Bular. yangi eritma (5%) 380 ml erituvchini o'z ichiga oladi. Ma'lumki, dastlabki eritmada 80 ml erituvchi bo'lgan. Shuning uchun, sirka kislotasining 20% ​​eritmasidan 5% eritmasini olish uchun siz quyidagilarni qo'shishingiz kerak: 380-80 = 300 ml suv.
Javob	Sizga 300 ml suv kerak bo'ladi.

2-MISA

Mashq qilish	Og'irligi 4,8 g bo'lgan organik modda yondirilganda 3,36 litr karbonat angidrid (CO) va 5,4 g suv hosil bo'ldi. Organik moddalarning vodorod zichligi 16. Organik moddalar formulasini aniqlang.
Yechim	D.I. tomonidan kimyoviy elementlar jadvali yordamida hisoblangan karbonat angidrid va suvning molyar massalari. Mendeleyev - mos ravishda 44 va 18 g / mol. Reaksiya mahsulotlaridagi moddaning miqdorini hisoblaymiz: n (CO 2) = V (CO 2) / V m; n (H 2 O) = m (H 2 O) / M (H 2 O); n (CO 2) = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol; n (H 2 O) = 5,4 / 18 = 0,3 mol. CO 2 molekulasida bitta uglerod atomi va H 2 O molekulasida 2 ta vodorod atomi borligini hisobga olsak, bu atomlarning moddaning miqdori va massasi teng bo'ladi: 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 moddada kislorod mavjudligini aniqlaymiz: m (O) = m (C x H y O z) - m (C) - m (H) = 4,8 - 0,6 - 1,8 = 2,4 g. Kislorod atomlarining moddalari miqdori: n (O) = 2,4 / 16 = 0,15 mol. Keyin, n (C): n (H): n (O) = 0,15: 0,6: 0,15. Eng kichik qiymatga bo'linib, biz n (C): n (H): n (O) = 1: 4: 1 ni olamiz. Shuning uchun organik moddaning formulasi CH 4 O. Organik moddaning molyar massasi hisoblangan. kimyoviy elementlar jadvali yordamida D.I. Mendeleyev - 32 g/mol. Organik moddaning vodorod zichligi asosida hisoblangan molyar massasi: M (C x H y O z) = M (H 2) × D (H 2) = 2 × 16 = 32 g / mol. Agar yonish mahsulotlaridan olingan va vodorod zichligidan foydalangan holda organik moddaning formulalari farq qilsa, molyar massalar nisbati 1 dan katta bo'ladi. Keling, buni tekshiramiz: M(C x H y O z) / M(CH 4 O) = 1. Shuning uchun organik moddaning formulasi CH 4 O dir.
Javob	Organik moddalarning formulasi CH 4 O dir.

SUV

Suv molekulasi kislorod atomi va unga 104,5 ° burchak ostida biriktirilgan ikkita vodorod atomidan iborat.

Suv molekulasidagi bog'lanishlar orasidagi 104,5 ° burchak muz va suyuq suvning egiluvchanligini va natijada zichlikning haroratga anomal bog'liqligini aniqlaydi. Shuning uchun katta suv havzalari tubiga qadar muzlamaydi, bu esa ularda hayotni ta'minlaydi.

Jismoniy xususiyatlar

SUV, MUZ VA BUG,mos ravishda, H 2 O molekulyar formulali kimyoviy birikmaning suyuq, qattiq va gazsimon holatlari.

Molekulalar orasidagi kuchli tortishish tufayli suv yuqori erish nuqtalariga (0C) va qaynash nuqtalariga (100C) ega. Qalin suv qatlami ko'k rangga ega bo'lib, u nafaqat uning jismoniy xususiyatlari, balki aralashmalarning to'xtatilgan zarralari mavjudligi bilan ham belgilanadi. Tog' daryolarining suvi tarkibida kaltsiy karbonatning muallaq zarralari tufayli yashil rangga ega. Toza suv elektr tokini yomon o'tkazuvchi hisoblanadi. Suvning zichligi 4C da maksimal bo'ladi, u 1 g / sm3 ga teng. Muz suyuq suvga qaraganda kamroq zichlikka ega va uning yuzasiga suzadi, bu qishda suv omborlari aholisi uchun juda muhimdir.

Suv juda yuqori issiqlik quvvatiga ega, shuning uchun u sekin isiydi va sekin soviydi. Buning yordamida suv havzalari sayyoramizdagi haroratni tartibga soladi.

Suvning kimyoviy xossalari

Suv yuqori reaktiv moddadir. Oddiy sharoitlarda u ko'plab asosiy va kislotali oksidlar bilan, shuningdek, gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari bilan reaksiyaga kirishadi. Suv ko'plab birikmalar - kristalli gidratlarni hosil qiladi.

Elektr toki ta'sirida suv vodorod va kislorodga parchalanadi:

2H2O elektr toki= 2 H 2 + O 2

Video "Suvning elektrolizi"

• Magniy issiq suv bilan reaksiyaga kirishib, erimaydigan asos hosil qiladi:

Mg + 2H 2 O = Mg(OH) 2 + H 2

• Beriliy suv bilan amfoter oksid hosil qiladi: Be + H 2 O = BeO + H 2

1. Faol metallar quyidagilardir:

Li, Na, K, Rb, Cs, Fr- 1 guruh "A"

Ca, Sr, Ba, Ra- 2-guruh “A”

2. Metall faoliyati seriyasi

3. Ishqor suvda eruvchan asos, faol metall va gidroksil guruhi OH ( I).

4. kuchlanish oralig'idagi o'rta faollikdagi metallar MgoldinPb(alyuminiy maxsus holatda)

Video "Natriyning suv bilan o'zaro ta'siri"

Eslab qoling!!!

Alyuminiy suv bilan faol metallar kabi reaksiyaga kirishib, asos hosil qiladi:

2Al + 6H 2 O = 2Al( OH) 3 + 3H 2

Video "Kislota oksidlarining suv bilan o'zaro ta'siri"

Namunadan foydalanib, o'zaro ta'sir reaktsiyasi tenglamalarini yozing:

BILANO2 + H2O =

SO 3 + H 2 O =

Cl 2 O 7 + H 2 O =

P 2 O 5 + H 2 O (issiq) =

N 2 O 5 + H 2 O =

Eslab qoling! Faqat faol metallarning oksidlari suv bilan reaksiyaga kirishadi. Oraliq faollikdagi metallar oksidlari va faollik qatorida vodoroddan keyin keladigan metallar suvda erimaydi, masalan, CuO + H 2 O = reaksiya mumkin emas.

Video "Metal oksidlarining suv bilan o'zaro ta'siri"

Li + H 2 O =

Cu + H2O =

ZnO + H2O =

Al + H 2 O =

Ba + H 2 O =

K 2 O + H 2 O =

Mg + H2O =

N 2 O 5 + H 2 O =