Pārdomas (nevis izglītojošs materiāls!!!) par tēmu

ūdens molekulas īpašības

Visizplatītākā viela uz mūsu planētas. Bez viņas nebūtu dzīves. Visas dzīvās struktūras, izņemot vīrusus, lielākoties ir ūdens. Uz viņas piemēru bērni skolā skaidro molekulu uzbūvi, ķīmiskās formulas. Īpašības, kas raksturīgas tikai ūdenim, tiek izmantotas savvaļā, kā arī cilvēka saimnieciskajā dzīvē.

Kopš bērnības mēs pazīstam vielu, kas nekad nav radījusi jautājumus. Nu ūdens, nu ko? Un tik vienkāršā, šķiet, būtībā ir paslēpti daudzi noslēpumi.

Ūdens ir galvenais dabiskais šķīdinātājs. Visas reakcijas dzīvajos organismos tā vai citādi notiek. ūdens vide vielas reaģē šķīdumā.

Ūdenim ir lieliska siltumietilpība, bet diezgan zema siltumvadītspēja. Tas ļauj izmantot ūdeni kā siltuma transportu. Daudzu organismu dzesēšanas mehānisms ir balstīts uz šo principu. Un kodolenerģijā ūdens šīs īpašības dēļ tiek izmantots kā dzesēšanas šķidrums.

Ūdenī notiek ne tikai reakcijas, bet arī tas pats nonāk reakcijās. Hidratēšana, fotolīze utt.

Šīs ir tikai dažas no īpašībām, neviena viela nevar lepoties ar šādu īpašību kopumu. Patiešām, šī viela ir unikāla.

Nu, tagad tuvāk tēmai.

Vienmēr, visur, pat skolā ķīmijas stundās, to vienkārši sauc par “ūdeni”.

Bet kas ūdens molekulas ķīmiskais nosaukums un īpašības?

Internetā un izglītojošā literatūrā jūs varat atrast šādus nosaukumus: ūdeņraža oksīds, ūdeņraža hidroksīds, hidroksilskābe. Šīs ir visizplatītākās.

Tātad, kāda klase nav organisko vielu attiecas uz ūdeni?

Apskatīsim šo jautājumu.

Zemāk ir diagramma:

Šī versija ir ticamāka: hidroksilgrupa skaidri norāda uz kaut ko līdzīgu. Bet kāds hidroksīds? Apskatīsim vēlreiz hidroksīdu īpašības:

Bāzes hidroksīdu (bāzu) īpašības:

Šķīstošām bāzēm (sārmiem):

Šķīstošām bāzēm (sārmiem) ir raksturīgas jonu apmaiņas reakcijas.

Šķīstošo bāzu (sārmu) mijiedarbība ar skābām bāzēm.

Mijiedarbība ar amfoteriskajiem hidroksīdiem.

Nešķīstošās bāzes karsējot sadalās.

Ūdens molekulai nav nevienas īpašības, izņemot to, ka, spēcīgi karsējot, tā sadalīsies, bet tā ir ar visām vielām - ir noteikts temperatūras slieksnis, virs kura saites vairs nevar pastāvēt un tiek iznīcinātas.

Ir arī arguments “pret” amfoterisko un bāzisko hidroksīdu - bāziskie un amfoteriskie hidroksīdi veido tikai metālus.

Tagad mēs nonākam pie visinteresantākās daļas. Izrādās, ka ūdens ir

skābes hidroksīds, tas ir skābekļa skābe.

Apskatīsim īpašumus.

Skābes hidroksīdus raksturo:

Reakcijas ar metāliem.

Reakcijas ar bāziskajiem un amfoteriskajiem oksīdiem.

Reakcijas ar bāzēm un amfotēriem hidroksīdiem.

Reakcijas ar sāļiem.

Priekš stipras skābes kā arī jonu apmaiņas reakcijas.

Vājāku, kā arī gaistošo skābju izspiešana no sāļiem.

Gandrīz visas šīs īpašības ir raksturīgas ūdens molekulai.

Analizēsim sīkāk.

• Reakcijas ar metāliem. Ne visi metāli spēj reaģēt ar ūdeni. Ūdens kā skābe ir ļoti vāja, bet tomēr tam piemīt šāda īpašība:

HOH + Na → NaOH + H 2 - ūdeņradis tiek izspiests no ūdens - ūdens uzvedas tāpat kā lielākā daļa skābju.

• Reakcijas ar bāziskajiem un amfoteriskajiem oksīdiem. Tas nereaģē ar amfotēriskajiem oksīdiem, jo ​​skābās īpašības ir vājas, bet reaģē ar bāziskajiem oksīdiem (tomēr ne ar visiem, tas ir vājo skābo īpašību dēļ):

HOH + Na 2 O → 2NaOH

• Reakcijas ar bāzēm un amfotēriem hidroksīdiem. Šeit ūdens nevar lepoties ar šādām reakcijām - tā kā skābju vājuma dēļ.
• Reakcijas ar sāļiem. Daži sāļi tiek hidrolizēti - tāpat kā reakcija ar ūdeni.

Šī reakcija arī ilustrē pēdējo īpašību - skābes pārvietošanu, ūdens izrādās izspiež sērūdeņradi.

No definīcijas: " skābe ir sarežģīta viela, kas sastāv no ūdeņraža un skābes atlikuma, sadaloties H+ katjonā un skābes atlikuma katjonā«.

Viss der. Un izrādās, ka skābes atlikums ir hidroksilgrupa OH.

Un, kā jau teicu iepriekš, ūdens veido sāļus, izrādās, ka ūdens-skābes sāļi ir bāziski un amfoteriski hidroksīdi: metāls, kas apvienots ar skābu atlikumu (OH).

Un reakcijas shēmas:

skābe + metāls → sāls + ūdeņradis (parasti)

HOH + Na → NaOH + H2

skābe + bāzisks oksīds → sālsūdens

HOH + Na 2 O → 2NaOH (veidojas sāls, neveidojas tikai ūdens, un kāpēc tas pēkšņi rodas no reakcijas ar ūdeni, jāveidojas ūdenim)

sāls + skābe → cita skābe + cita sāls

Al 2S 3 + HOH → Al(OH) 3 ↓ + H 2 S

Tātad, mēs nonācām pie secinājuma, ka amfoteriskie un bāziskie hidroksīdi ir ūdens sāļi - skābes.

Kā tad tos sauc?

Viss termins "hidroksīds" attiecas arī uz skābekli saturošām skābēm. Saskaņā ar noteikumiem izrādās:

jona nosaukums + at = Hidrokss + at.

Ūdens sāļi ir hidroksāti.

Ūdens ir tik vāja skābe, ka tai piemīt dažas amfoteriskas īpašības, piemēram, reakcija ar skābiem oksīdiem.

Un ūdenī neitrālā vidē, nevis skābā, kā visās skābēs - tas ir noteikuma izņēmums.

Bet galu galā, kā teica ievērojamais krievu organiskais ķīmiķis: "Nav neiespējamu reakciju, un, ja reakcija nenotiek, tad katalizators vēl nav atrasts."

Apkopojiet.

Formulēsim galvenos noteikumus teorija "Ūdens - skābe":

Ūdens molekula ir vāja (ļoti vāja) skābe.

Ūdens ir tik vājš, ka tam piemīt amfoteriskas īpašības un tam ir neitrāla vides reakcija.

Ūdens kā skābe veido sāļus – hidroksātus.

Hidroksāti ietver amfotērus un bāzes hidroksīdus.

Ūdens formula: HOH.

Pareizie ūdens nosaukumi ir: ūdeņraža hidroksīds, hidroksilskābe.

Kovalento saišu formulas būtiski atšķiras no formulām jonu saites. Fakts ir tāds, ka kovalentos savienojumus var veidot visvairāk Dažādi ceļi, tāpēc reakcijas rezultātā iespējama dažādu savienojumu parādīšanās.

1. Empīriskā formula

Empīriskā formula norāda elementus, kas veido molekulu, ar mazākajām veselo skaitļu attiecībām.

Piemēram, C 2 H 6 O - savienojums satur divus oglekļa atomus, sešus ūdeņraža atomus un vienu skābekļa atomu.

2. Molekulārā formula

Molekulārā formula norāda, no kādiem atomiem sastāv savienojums un kādos daudzumos šie atomi tajā atrodas.

Piemēram, savienojumam C2H6O molekulārās formulas var būt: C4H12O2; C 6 H 18 O 3 ...

Lai pilnībā aprakstītu kovalento savienojumu, nepietiek ar molekulāro formulu:

Kā redzat, abiem savienojumiem ir vienādi molekulārā formula- C 2 H 6 O, bet tās ir pilnīgi atšķirīgas vielas:

• saldēšanā izmanto dimetilēteri;
• etilspirts ir alkoholisko dzērienu pamatā.

3. Strukturālā formula

Strukturālā formula kalpo, lai precīzi noteiktu kovalento savienojumu, jo papildus savienojumā esošajiem elementiem un atomu skaitam tā parāda arī saišu diagramma savienojumiem.

Strukturālā formula ir elektronu punktu formula Un Lūisa formula.

4. Ūdens (H 2 O) strukturālā formula

Apsveriet strukturālās formulas konstruēšanas procedūru, izmantojot ūdens molekulas piemēru.

I Mēs veidojam savienojuma rāmi

Savienojuma atomi ir izkārtoti ap centrālo atomu. Kā parasti darbojas centrālie atomi: ogleklis, silīcijs, slāpeklis, fosfors, skābeklis, sērs.

II Atrast visu savienojuma atomu valences elektronu summu

Ūdenim: H 2 O \u003d (2 1 + 6) \u003d 8

Ūdeņraža atomā ir viens valences elektrons, bet skābekļa atomā - 6. Tā kā savienojumā ir divi ūdeņraža atomi, tad kopējais skaitsūdens molekulas valences elektronu skaits būs vienāds ar 8.

III Nosakiet kovalento saišu skaitu ūdens molekulā

Mēs nosakām pēc formulas: S=N-A, Kur

S ir molekulā kopīgo elektronu skaits;

N- valences elektronu summa, kas atbilst pabeigtajam savienojuma atomu ārējās enerģijas līmenim:

N=2- ūdeņraža atomam;

N = 8- citu elementu atomiem

A ir visu savienojumā esošo atomu valences elektronu summa.

N = 2 2 + 8 = 12

A = 2 1 + 6 = 8

S = 12 - 8 = 4

Ūdens molekulā ir 4 kopīgi elektroni.Tā kā kovalentā saite sastāv no elektronu pāra, mēs iegūstam divas kovalentās saites.

IV Mēs sadalām locītavu elektronus

Starp centrālo atomu un atomiem, kas to ieskauj, jābūt vismaz vienai saitei. Ūdens molekulai katram ūdeņraža atomam būs divas šādas saites:

V Sadaliet atlikušos elektronus

No astoņiem valences elektroniem četri jau ir sadalīti. Kur "nolikt" atlikušos četrus elektronus?

Katram savienojuma atomam jābūt pilnam elektronu oktetam. Ūdeņradim tie ir divi elektroni; skābeklim - 8.

Kopīgos elektronus sauc saistošs.

Elektronu punkta formula un Lūisa formula skaidri apraksta kovalentās saites struktūru, taču tās ir apgrūtinošas un aizņem daudz vietas. Šos trūkumus var novērst, izmantojot kodolīga strukturālā formula, kas norāda tikai saišu "sekošanas" secību.

Saspiestas strukturālās formulas piemērs:

• dimetilēteris - CH3OCH3
• etilspirts - C 2 H 5 OH

Ikvienam ir jāzina ūdens īpašības - jo tās lielā mērā nosaka mūsu dzīvi un mūs pašus kā tādus ...

Ūdens ķīmiskās un fizikālās īpašības šķidrā stāvoklī - termini, definīcijas un komentāri

Stingri sakot, šajā rakstā mēs īsi apsvērsim ne tikaiķīmiskās un fizikālās īpašībasšķidrs ūdens,bet arī tam piemītošās īpašības kopumā kā tādas.

Vairāk par ūdens īpašībām cietā stāvoklī varat lasīt mūsu rakstā - ŪDENS ĪPAŠĪBAS CIETĀ STĀVOKLIS(lasīt →).

Ūdens- mūsu planētai īpaši nozīmīga viela. Bez tā dzīvība uz Zemes nav iespējama, bez tā nenotiek neviens ģeoloģisks process. Lielais zinātnieks un domātājs Vladimirs Ivanovičs Vernadskis savos darbos rakstīja, ka nav tāda komponenta, kura vērtība varētu "salīdzināt ar to, ņemot vērā tā ietekmi uz galveno, visbriesmīgāko ģeoloģisko procesu gaitu". Ūdens atrodas ne tikai visu mūsu planētas dzīvo radību ķermenī, bet arī visās vielās uz Zemes - minerālos, iežos... Ūdens unikālo īpašību izpēte nemitīgi atklāj mums arvien jaunus noslēpumus, nosaka mūs jaunus noslēpumus un met jaunus izaicinājumus.

Anomālas ūdens īpašības

Daudzi ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības pārsteigt un izkrist no vispārējiem noteikumiem un modeļiem un ir neparasti, piemēram:

• Saskaņā ar līdzības principa noteiktajiem likumiem tādu zinātņu kā ķīmija un fizika ietvaros mēs varētu sagaidīt, ka:
  • ūdens vārās mīnus 70°С, un sasalst mīnus 90°С;
  • ūdens tas nepilēs no krāna gala, bet ielej plānā strūklā;
  • ledus drīzāk nogrims, nevis peldēs pa virsmu;
  • stiklā ūdens vairāk par dažiem cukura graudiņiem neizšķīstu.
• Virsma ūdens ir negatīvs elektriskais potenciāls;
• Sildot no 0°C līdz 4°C (precīzāk 3,98°C), ūdens saraujas;
• Pārsteidzoši augstā ūdens siltumietilpība šķidrs stāvoklis;

Kā minēts iepriekš, šajā materiālā mēs uzskaitām galvenās ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības un sniedzam īsus komentārus par dažām no tām.

Ūdens fizikālās īpašības

FIZISKĀS ĪPAŠĪBAS ir īpašības, kas parādās ārpus ķīmiskām reakcijām.

Tīrība

Ūdens tīrība ir atkarīga no piemaisījumu, baktēriju, sāļu klātbūtnes tajā. smagie metāli… , lai iepazītos ar termina CLEAN WATER interpretāciju saskaņā ar mūsu vietni, jums ir jāizlasa raksts TĪRS ŪDENS (lasīt →) .

Krāsa

Krāsa ūdens– atkarīgs no ķīmiskā sastāva un mehāniskajiem piemaisījumiem

Piemēram, ņemsim definīciju "Jūras krāsas", ko sniedz "Lielā padomju enciklopēdija".

Jūras krāsa. Krāsa, ko uztver acs, kad novērotājs skatās uz jūras virsmu.Jūras krāsa ir atkarīga no jūras ūdens krāsas, debesu krāsas, mākoņu skaita un rakstura, Saules augstuma virs jūras līmeņa. horizonts un citi iemesli.

Jūras krāsas jēdziens ir jānošķir no jūras ūdens krāsas jēdziena. Ar jūras ūdens krāsu saprot krāsu, ko acs uztver, skatoties jūras ūdeni vertikāli uz balta fona. Tikai neliela daļa uz to krītošo gaismas staru atstarojas no jūras virsmas, pārējie iekļūst dziļi, kur tos absorbē un izkliedē ūdens molekulas, suspendētās vielas daļiņas un mazākie gāzes burbuļi. Izkliedētie stari, kas atspoguļojas un izplūst no jūras, rada C. m. Ūdens molekulas visvairāk izkliedē zilo un zilo. zaļie stari. Suspendētās daļiņas gandrīz vienādi izkliedē visus starus. Tāpēc jūras ūdens ar nelielu suspensijas daudzumu tas šķiet zili zaļš (okeānu atklāto daļu krāsa), un ar ievērojamu suspensijas daudzumu tas ir dzeltenīgi zaļš (piemēram, Baltijas). M. doktrīnas teorētisko pusi izstrādāja V. V. Šuleikins un K. V. Ramans.

Lielā padomju enciklopēdija. - M.: Padomju enciklopēdija. 1969-1978

Smarža

Smarža ūdens– Tīram ūdenim parasti nav smaržas.

Caurspīdīgums

Caurspīdīgums ūdens- atkarīgs no tajā izšķīdinātajām minerālvielām un mehānisko piemaisījumu, organisko vielu un koloīdu satura:

ŪDENS caurspīdīgums - ūdens spēja pārraidīt gaismu. Parasti mēra ar Secchi disku. Tas galvenokārt ir atkarīgs no ūdenī suspendēto un izšķīdušo organisko un neorganisko vielu koncentrācijas. Tas var strauji samazināties antropogēnā piesārņojuma un ūdenstilpju eitrofikācijas rezultātā.

Ekoloģiskā enciklopēdiskā vārdnīca. - Kišiņeva I.I. Vectēvs. 1989. gads

ŪDENS caurspīdīgums - ūdens spēja pārraidīt gaismas starus. Tas ir atkarīgs no ūdens slāņa biezuma, ko laiž cauri stari, no suspendēto piemaisījumu, izšķīdušo vielu klātbūtnes utt. Ūdenī sarkanie un dzeltenie stari tiek absorbēti spēcīgāk, violetie stari iekļūst dziļāk. Pēc caurspīdīguma pakāpes tās samazināšanas secībā izšķir ūdeņus:

• caurspīdīgs;
• nedaudz opalescējošs;
• opalescējošs;
• nedaudz duļķains;
• duļķains;
• ļoti mākoņains.

Hidroģeoloģijas un inženierģeoloģijas vārdnīca. - M.: Gostoptekhizdat. 1961. gads

Nogaršot

Ūdens garša ir atkarīga no tajā izšķīdušo vielu sastāva.

Hidroģeoloģijas un inženierģeoloģijas vārdnīca

Ūdens garša ir ūdens īpašība, kas ir atkarīga no tajā izšķīdinātajiem sāļiem un gāzēm. Ir tabulas ar taustāmu ūdenī izšķīdinātu sāļu koncentrāciju (mg / l), piemēram, šī tabula (saskaņā ar personāla teikto).

Temperatūra

Ūdens kušanas temperatūra:

KUSĒŠANAS PONT – temperatūra, kurā viela mainās no cietas uz šķidru. Cietas vielas kušanas temperatūra ir vienāda ar šķidruma sasalšanas temperatūru, piemēram, ledus kušanas temperatūra 0°C ir vienāda ar ūdens sasalšanas temperatūru.

Ūdens viršanas temperatūra : 99,974°C

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

VĒRŠANAS PONT, temperatūra, kurā viela pāriet no viena stāvokļa (fāzes) uz citu, t.i., no šķidruma uz tvaiku vai gāzi. Viršanas temperatūra palielinās, palielinoties ārējam spiedienam, un samazinās, kad tas samazinās. To parasti mēra pie standarta spiediena 1 atmosfēras (760 mm Hg).Ūdens viršanas temperatūra pie standarta spiediena ir 100 °C.

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca.

Trīskāršs ūdens punkts

Trīskāršais ūdens punkts: 0,01 °C, 611,73 Pa;

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

TRĪSPUNKTS, temperatūra un spiediens, pie kuriem vienlaicīgi var pastāvēt visi trīs vielas stāvokļi (ciets, šķidrs, gāzveida). Ūdenim trīskāršais punkts ir 273,16 K temperatūrā un 610 Pa spiedienā.

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca.

Ūdens virsmas spraigums

Ūdens virsmas spraigums - nosaka ūdens molekulu savstarpējās saķeres stiprumu, piemēram, no šī parametra ir atkarīgs tas, kā tas vai cits ūdens tiek absorbēts cilvēka ķermenī.

Ūdens saķere un kohēzija

Adhēzija un kohēzija ir īpašības, kas nosaka "ūdens lipīgumu" pret citiem materiāliem. Adhēzija nosaka ūdens "lipīgumu" pret citām vielām, un kohēzija ir ūdens molekulu lipīgums attiecībā pret otru.

Kapilaritāte

Kapilaritāte ir ūdens īpašība, kas ļauj ūdenim pacelties vertikāli porainos materiālos. Šī īpašība tiek realizēta, izmantojot citas ūdens īpašības, piemēram, virsmas spraigumu, adhēziju un kohēziju.

Ūdens cietība

Ūdens cietība - nosaka pēc sāls satura daudzuma, vairāk lasiet materiālos CIETS ŪDENS — KAS TAS IR (lasīt →) Un ŪDENS MINERALIZĀCIJA (lasīt →).

Jūras vārdu krājums

ŪDENS CIETĪBA (Ūdens stīvums) - ūdens īpašība, ko izdala tajā izšķīdušo sārmzemju metālu sāļu saturs, sk. arr. kalcijs un magnijs (bikarbonātu sāļu veidā - bikarbonāti) un spēcīgu minerālskābju sāļi - sērskābe un sālsskābe. Ūdens cietību mēra īpašās mērvienībās, t.s. cietības pakāpes. Cietības pakāpe ir kalcija oksīda (CaO) svara saturs, kas vienāds ar 0,01 g 1 litrā ūdens. Ciets ūdens nav piemērots apkures katlu barošanai, jo tas veicina spēcīgu katlakmens veidošanos uz to sienām, kas var izraisīt katla cauruļu izdegšanu. Lielu jaudu un īpaši augsta spiediena katli jābaro ar pilnībā attīrītu ūdeni (kondensātu no tvaika dzinējiem un turbīnām, kas attīrīts ar filtriem no eļļas piemaisījumiem, kā arī destilātu, kas sagatavots speciālos iztvaicētāja aparātos).

Samoilova K.I. Jūras vārdnīca. - M.-L.: PSRS NKVMF Valsts jūras kara flotes izdevniecība, 1941.g.

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

ŪDENS CIETĪBA, ūdens nespēja veidot putas ar ziepēm tajā izšķīdušo sāļu, galvenokārt kalcija un magnija, dēļ.

Katlos un caurulēs nogulsnes veidojas ūdenī izšķīdušā kalcija karbonāta klātbūtnes dēļ, kas nonāk ūdenī, saskaroties ar kaļķakmeni. Karstā vai verdošā ūdenī kalcija karbonāts izgulsnējas kā cieta kaļķa nogulsnes uz virsmām katlu iekšpusē. Kalcija karbonāts arī novērš ziepju putošanu. Jonu apmaiņas konteiners (3) ir piepildīts ar granulām, kas pārklātas ar nātriju saturošiem materiāliem. ar ko saskaras ūdens. Nātrija joni, būdami aktīvāki, aizvieto kalcija jonus.Tā kā nātrija sāļi paliek šķīstoši pat vārot, katlakmens neveidojas.

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca.

Ūdens struktūra

zem struktūras ūdens attiecas uz noteiktu ūdens molekulu izvietojumu attiecībā pret otru. Šis jēdziens tiek aktīvi izmantots strukturētās teorijā ūdens- izlasiet mūsu rakstu STRUKTURĒTAIS ŪDENS — PAMATJĒDZIENI (lasīt →).

Ūdens mineralizācija

Mineralizācija ūdens:

Ekoloģiskā enciklopēdiskā vārdnīca

ŪDENS MINERALIZĀCIJA - ūdens piesātinājums neorganisks. (minerālu) vielas, kas tajā atrodas jonu un koloīdu veidā; kopējais neorganisko sāļu daudzums, ko satur galvenokārt saldūdens, mineralizācijas pakāpi parasti izsaka mg / l vai g / l (dažreiz g / kg).

Ekoloģiskā enciklopēdiskā vārdnīca. - Kišiņeva: Moldāvu padomju enciklopēdijas galvenais izdevums. I.I. Vectēvs. 1989. gads

Ūdens viskozitāte

Ūdens viskozitāte raksturo šķidruma daļiņu iekšējo pretestību tā kustībai:

Ģeoloģiskā vārdnīca

Ūdens (šķidruma) viskozitāte ir šķidruma īpašība, kas kustības laikā izraisa berzes spēku. Tas ir faktors, kas pārnes kustību no ūdens slāņiem, kas pārvietojas ar lielu ātrumu, uz slāņiem ar mazāku ātrumu. Ūdens viskozitāte ir atkarīga no šķīduma temperatūras un koncentrācijas. Fiziski to novērtē pēc koeficienta. viskozitāte, kas ir iekļauta vairākās ūdens kustības formulās.

Ģeoloģiskā vārdnīca: 2 sējumos. - M.: Nedra. Rediģēja K. N. Paffengolts u.c.1978

Ir divu veidu viskozitāte ūdens:

• Ūdens dinamiskā viskozitāte ir 0,00101 Pa s (pie 20°C).
• Ūdens kinemātiskā viskozitāte ir 0,01012 cm2/s (pie 20°C).

Ūdens kritiskais punkts

kritiskais punkts ūdens sauc par tā stāvokli noteiktā spiediena un temperatūras attiecībās, kad tā īpašības ir vienādas gāzveida un šķidrā stāvoklī (gāzveida un šķidrā fāzē).

Ūdens kritiskais punkts: 374°C, 22,064 MPa.

Dielektriskā konstante

Dielektriskā konstante kopumā ir koeficients, kas parāda, cik daudz divu lādiņu mijiedarbības spēks vakuumā ir lielāks nekā noteiktā vidē.

Ūdens gadījumā šis rādītājs ir neparasti augsts un statiskajiem elektriskajiem laukiem ir 81.

Ūdens siltumietilpība

Siltuma jauda ūdens- ūdenim ir pārsteidzoši augsta siltuma jauda:

Ekoloģiskā vārdnīca

Siltuma jauda ir vielu īpašība absorbēt siltumu. To izsaka kā siltuma daudzumu, ko viela absorbē, kad tā tiek uzkarsēta par 1°C. Ūdens siltumietilpība ir aptuveni 1 cal/g jeb 4,2 J/g. Augsnes siltumietilpība (pie 14,5-15,5°C) ir robežās (no smilšainām līdz kūdrainām augsnēm) no 0,5 līdz 0,6 cal (vai 2,1-2,5 J) uz tilpuma vienību un no 0,2 līdz 0,5 cal (vai 0,8-2,1 J). ) uz masas vienību (g).

Ekoloģiskā vārdnīca. - Alma-Ata: "Zinātne". BA. Bikovs. 1983. gads

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

ĪPAŠĀ SILTUMKApacitāte (simbols c), siltums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu 1 kg vielas temperatūru par 1 K. To mēra J/K.kg (kur J ir JOUL). Vielām ar augstu īpatnējo siltumu, piemēram, ūdenim, ir nepieciešams vairāk enerģijas, lai paaugstinātu temperatūru, nekā vielām ar zemu īpatnējo siltumu.

Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca.

Ūdens siltumvadītspēja

Vielas siltumvadītspēja attiecas uz tās spēju vadīt siltumu no karstākajām daļām uz aukstākajām daļām.

Siltuma pārnese ūdenī notiek vai nu molekulārā līmenī, tas ir, to pārnes molekulas ūdens, vai jebkura ūdens tilpuma kustības / kustības dēļ - turbulenta siltumvadītspēja.

Ūdens siltumvadītspēja ir atkarīga no temperatūras un spiediena.

Šķidrums

Ar vielu plūstamību saprot to spēju mainīt formu pastāvīga stresa vai pastāvīga spiediena ietekmē.

Šķidrumu plūstamību nosaka arī to daļiņu kustīgums, kuras miera stāvoklī nespēj uztvert bīdes spriegumus.

Induktivitāte

Induktivitāte nosaka magnētiskās īpašības slēgtas elektriskās strāvas ķēdes. Ūdens, izņemot dažus gadījumus, vada elektrisko strāvu, un tāpēc tam ir noteikta induktivitāte.

Ūdens blīvums

Blīvums ūdens- nosaka tā masas attiecība pret tilpumu noteiktā temperatūrā. Lasiet vairāk mūsu materiālā - KĀDS IR ŪDENS BLĪVUMS (lasīt →) .

Ūdens saspiežamība

Ūdens saspiežamība– ir ļoti mazs un atkarīgs no ūdens sāļuma un spiediena. Piemēram, destilētam ūdenim tas ir 0,0000490. Dabiskā veidā dabas apstākļiūdens ir praktiski nesaspiežams, bet rūpnieciskajā ražošanā tehniskiem nolūkiem ūdens ir ļoti saspiests. Piemēram, cietu materiālu, tostarp tādu kā metālu, griešanai.

Ūdens elektrovadītspēja

Ūdens elektrovadītspēja lielā mērā ir atkarīga no tajos izšķīdušo sāļu daudzuma.

Radioaktivitāte

Ūdens radioaktivitāte- atkarīgs no radona satura tajā, rādija emanācijas.

Ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības

Hidroģeoloģijas un inženierģeoloģijas vārdnīca

ŪDENS FIZIKĀLĀS UN ĶĪMISKĀS ĪPAŠĪBAS — parametri, kas nosaka dabisko ūdeņu fizikālās un ķīmiskās īpašības. Tie ietver ūdeņraža jonu koncentrācijas (pH) un redokspotenciāla (Eh) indikatorus.

Hidroģeoloģijas un inženierģeoloģijas vārdnīca. - M.: Gostoptekhizdat. Sastādījis: A. A. Makkavejevs, redaktors O. K. Lange. 1961. gads

Šķīdība

Dažādi avoti šo īpašību klasificē dažādi – vieni atsaucas uz vielas fizikālajām, citi – ķīmiskajām īpašībām. Tāpēc tālāk šis posms mēs to aizvedām fizikālās un ķīmiskās īpašībasūdens, ko apstiprina viena no tālāk sniegtajām šķīdības definīcijām.

Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

ŠĶĪDĪBA - vielas spēja maisījumā ar vienu vai vairākām citām vielām veidot šķīdumus. Vielas šķīdības mērs noteiktā šķīdinātājā ir tās piesātinātā šķīduma koncentrācija noteiktā temperatūrā un spiedienā. Gāzu šķīdība ir atkarīga no temperatūras un spiediena, šķidruma šķīdība un cietvielas praktiski neatkarīgi no spiediena.

Liels enciklopēdiskā vārdnīca. 2000

Ceļu terminu direktorijs

Šķīdība ir materiāla (vielu) īpašība veidot viendabīgas sistēmas ar vienādu ķīmisko sastāvu un fizikālajām īpašībām.

Ceļu terminu direktorijs, M. 2005

vispārējā ķīmija

Šķīdība - gāzveida, šķidru un cietu vielu īpašība nonākt izšķīdinātā stāvoklī; izteikts ar izšķīdušās vielas un šķīdinātāja līdzsvara masu attiecību noteiktā temperatūrā.

Vispārīgā ķīmija: A. V. Žolnina mācību grāmata; ed. V. A. Popkova, A. V. Žolnina. 2012. gads

Fiziskā enciklopēdija

Šķīdība - vielas spēja veidot šķīdumus ar citām vielām. To kvantitatīvi raksturo vielas koncentrācija piesātinātā šķīdumā. Šķīdību nosaka fizikālā. un ķīm. šķīdinātāja un izšķīdušās vielas molekulu afinitāte, griezumu raksturo t.s. šķīduma molekulu apmaiņas enerģija. Parasti šķīdība ir augsta, ja izšķīdušās vielas un šķīdinātāja molekulām ir līdzīgas īpašības ("līdzīgs izšķīst līdzīgi").

Šķīdības atkarība no temperatūras un spiediena tiek noteikta, izmantojot Le Chatelier-Brown principu. Šķīdība palielinās, palielinoties spiedienam, un iziet cauri maksimumam pie augsta spiediena; Gāzu šķīdība šķidrumos samazinās, palielinoties temperatūrai, savukārt metālos tā palielinās.

Fiziskā enciklopēdija. 5 sējumos. - M.: Padomju enciklopēdija. Galvenais redaktors A. M. Prohorovs. 1988. gads

Skābju-bāzes līdzsvars (ūdens pH)

Ūdens skābju-sārmu līdzsvaru nosaka pH indikators, kura vērtība var mainīties no 0 līdz 14. Vērtība 7 - nosaka ūdens skābju-bāzes līdzsvaru kā neitrālu, ja mazāka par 7 - skābu ūdeni, vairāk nekā 7 - sārmains ūdens.

Ūdens redox potenciāls

Ūdens redokspotenciāls (ORP) ir ūdens spēja iesaistīties bioķīmiskās reakcijās.

Ūdens ķīmiskās īpašības

VIELAS ĶĪMISKĀS ĪPAŠĪBAS ir īpašības, kas parādās ķīmisko reakciju rezultātā.

Zemāk ir Ķīmiskās īpašībasūdens pēc mācību grāmatas “Ķīmijas pamati. Interneta mācību grāmata" autori A. V. Manuilovs, V. I. Rodionovs.

Ūdens mijiedarbība ar metāliem

Kad ūdens mijiedarbojas ar lielāko daļu metālu, notiek reakcija ar ūdeņraža izdalīšanos:

• 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (vardarbīgi);
• 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (vardarbīgi);
• 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (tikai sildot).

Ne visi, bet tikai pietiekami aktīvi metāli var piedalīties šāda veida redoksreakcijās. Visvieglāk reaģē I un II grupas sārmu un sārmzemju metāli.

Kad ūdens mijiedarbojas ar cēlmetāliem, piemēram, zeltu, platīnu..., reakcija nenotiek.

Mijiedarbība ūdens ar nemetāliem

No nemetāliem, piemēram, ogleklis un tā ūdeņraža saite(metāns). Šīs vielas ir daudz mazāk aktīvas nekā metāli, bet tomēr spēj reaģēt ar ūdeni augstā temperatūrā:

• C + H2O = H2 + CO (ar spēcīgu sildīšanu);
• CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (ar spēcīgu karsēšanu).

Mijiedarbība ūdens ar elektrisko strāvu

Iedarbojoties ar elektrisko strāvu, ūdens sadalās ūdeņradī un skābeklī. Tā ir arī redoksreakcija, kurā ūdens ir gan oksidētājs, gan reducētājs.

Ūdens mijiedarbība ar nemetālu oksīdiem

Ūdens reaģē ar daudziem nemetālu oksīdiem un dažiem metālu oksīdiem. Tās nav redoksreakcijas, bet gan saliktas reakcijas:

• SO2 + H2O = H2SO3 (sērskābe);
• SO3 + H2O = H2SO4 (sērskābe);
• CO2 + H2O = H2CO3 (ogļskābe).

Ūdens mijiedarbība ar metālu oksīdiem

Daži metālu oksīdi var reaģēt arī ar ūdeni.

Mēs jau esam redzējuši šādu reakciju piemērus:

CaO + H2O = Ca(OH)2 (kalcija hidroksīds (dzēstie kaļķi).

Ne visi metālu oksīdi spēj reaģēt ar ūdeni. Daži no tiem praktiski nešķīst ūdenī un tāpēc nereaģē ar ūdeni. Piemēram: ZnO, TiO2, Cr2O3, no kuriem gatavo, piemēram, ūdensizturīgas krāsas. Dzelzs oksīdi arī nešķīst ūdenī un ar to nereaģē.

Hidrāti un kristāliskie hidrāti

Ūdens veido savienojumus, hidrātus un kristāliskus hidrātus, kuros pilnībā saglabājas ūdens molekula. .

Piemēram:

• CuSO4 + 5H2O = CuSO4.5H2O;
• CuSO4 ir balta viela (bezūdens vara sulfāts);
• CuSO4.5H2O - kristālisks hidrāts (vara sulfāts), zili kristāli.

Citi hidrātu veidošanās piemēri:

• H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (sērskābes hidrāts);
• NaOH + H2O = NaOH.H2O (kaustiskā soda hidrāts).

Savienojumus, kas saista ūdeni hidrātos un kristāliskos hidrātos, izmanto kā desikantu. Ar to palīdzību, piemēram, noņemiet ūdens tvaikus no mitra atmosfēras gaisa.

Biosintēze

Ūdens ir iesaistīts biosintēzē, kā rezultātā veidojas skābeklis:

6n CO 2 + 5n H 2 O \u003d (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (gaismas iedarbībā)

Secinājums

Mēs redzam, ka ūdens īpašības ir dažādas un aptver gandrīz visus dzīvības aspektus uz Zemes. Kā formulēja viens no zinātniekiem… ūdens ir jāpēta kompleksā veidā, nevis tā individuālo izpausmju kontekstā.

Materiāla sagatavošanā tika izmantota informācija no grāmatām- Ju.P.Rassadkina “Parastais un neparastais ūdens”, Ju.Ja.Fialkovs “Parastu šķīdumu neparastās īpašības”, Mācību grāmata “Ķīmijas pamati. Interneta mācību grāmata" autori A. V. Manuilovs, V. I. Rodionovs un citi.

Citi vārdi:ūdeņraža oksīds, diūdeņraža monoksīds.

Ūdens ir neorganisks savienojums ar ķīmiskā formula H2O.

Fizikālās īpašības

Ķīmiskās īpašības un sagatavošanas metodes

Augstākās tīrības ūdens

Destilēts ūdens, ko izmanto laboratorijās, parasti joprojām satur ievērojamu daudzumu izšķīdušā oglekļa dioksīda, kā arī amonjaka, organisko bāzu un citu organisko vielu pēdas. Ļoti tīra ūdens iegūšana tiek veikta vairākos posmos. Vispirms ūdenim uz 1 litru pievieno 3 g NaOH (analītiskā tīrība) un 0,5 g KMnO 4, un destilāciju veic plānās sekcijas iekārtās, kas izgatavotas no Duran 50 vai Solidex stikla, un tiek savākta tikai vidējā frakcija. Tādā veidā tiek noņemts izšķīdušais oglekļa dioksīds un tiek oksidētas organiskās vielas. Amonjaka atdalīšana tiek panākta otrajā un trešajā destilācijā, pievienojot 3 g KHSO 4 vai 5 ml 20% H 3 PO 4, un šos reaģentus iepriekš uzkarsē ar liela summa KMnO 4 . Lai novērstu pievienotā elektrolīta “izlīst” kondensātā, trešās destilācijas laikā tiek izveidota “sausā sekcija”, kurai caurules garums starp kolbas vāciņu un kondensatoru tiek uzsildīts līdz 150 °C. Pēdējo destilāciju, kas kalpo elektrolītu pēdu noņemšanai, veic no kvarca kolbas ar kvarca kondensatoru. Ledusskapja augšējā caurule, kas saliekta taisnā leņķī, bez jebkāda blīvējuma materiāla tiek ievietota tieši kolbas sašaurinājumā (1. att.). Lai izvairītos no ūdens šļakatām, tvaika ceļā vēlams novietot izsmidzināšanas uztvērēju. Kā uztvērēji kalpo kolbas no kvarca, platīna, Duran 50 vai Solidex stikla, kas ir iepriekš apstrādātas ar ūdens tvaikiem. Šādā veidā iegūtais ūdens ir "tīrs tīrs" (t.i., ar pH vērtību 7,00).

Rīsi. 1. Metodes kolbas pievienošanai ledusskapim augstas tīrības pakāpes ūdens destilācijas laikā.

a - vienkārša (lēta) izpilde;
b - ar izsmidzināšanas slazdu.Ūdens tīrību nosaka, izmērot tā elektrovadītspēju, kurai uzreiz pēc ūdens destilācijas jābūt mazākai par 10 -6 Ohm -1 ·cm -1. Oglekļa dioksīda satura pārbaudi ūdenī veic, izmantojot barīta ūdeni, un amonjaka satura testu veic ar Neslera reaģentu. Ļoti tīrs ūdens tiek uzglabāts kvarca vai platīna traukos. Šim nolūkam var izmantot arī Duran 50 vai Solidex stikla kolbas, kas iepriekš tvaicētas ilgstoši un paredzētas tikai šim nolūkam. Šādus traukus vislabāk aizvērt ar pulētiem vāciņiem.

Ūdens, kas paredzēts elektriskās vadītspējas mērīšanai

1. metode. Iegūšana ar destilāciju.Ūdens, kas nepieciešams vadītspējas mērījumu veikšanai augstākā pakāpe Tīrību iegūst, īpaši rūpīgi destilējot jau iepriekš ļoti labi attīrītu ūdeni. Pēdējam jābūt elektrovadītspējai 25°C ( χ ) vienāds ar 1 10 -6 -2 10 -6 Ohm -1 cm -1. To iegūst ar iepriekš minēto metodi vai divkāršu destilāciju: a) ar kālija permanganāta un sērskābes maisījumu un b) ar bārija hidroksīdu. Destilācijai izmanto Duran 50 vai Solidex stikla kolbu, kurai pievienots vara vai kvarca kondensators.

Rīsi. 2. Ūdens destilācijas ierīces konstrukcija, kas paredzēta elektriskās vadītspējas mērīšanai.

1 - apkures tinums (60 Ohm); 2 - apsildes mantija (130 Ohm); 3 - adapteris uz plānām sekcijām.

Visas aparāta daļas vienpakāpes destilācijai pēc Kortyum metodes (2. att.) ir izgatavotas no Duran 50 vai Solidex stikla, izņemot īsu kvarca dzesētāju, kas pievienots destilācijas aparātam parastajā sekcijā. Liektā daļa, kas ved uz dzesētāju, tiek uzkarsēta ar sildelementu (60 omi) līdz temperatūrai, kas pārsniedz 100°C, lai izvairītos no šķidra ūdens iekļūšanas dzesētājā. 60 cm augstais atteces kondensators, kas atrodas zemāk, ir aprīkots ar Widmer spoli. Ledusskapis ir piestiprināts pie rezerves pudeles ar pārejas plānām sekcijām. Lai destilāts ilgstoši saglabātu zemu elektrovadītspēju, pārejas sekcijas un rezerves pudele vispirms vairākas dienas jāapstrādā ar karstu atšķaidītu skābi. Augstas tīrības pakāpes ūdens χ =(1-2)·10 -6 Ohm -1 ·cm -1) tiek destilēts, laižot cauri aparātam lēnu saspiesta gaisa plūsmu no tērauda cilindra ar ātrumu aptuveni 1 burbulis sekundē. Gaiss tiek iepriekš attīrīts, izlaižot to caur septiņām mazgāšanas pudelēm, no kurām viena ir piepildīta ar koncentrētu sērskābi, trīs satur 50% kālija hidroksīda šķīdumu, bet trīs satur "ūdeni elektrovadītspējas mērīšanai" (pēdējās trīs mazgāšanas pudeles ir obligāti jābūt aprīkotam ar porainām stikla plāksnēm). Iegūtais ūdens tiek ņemts no rezerves pudeles, aizstājot to ar attīrītu, kā norādīts iepriekš, saspiestu gaisu. Ūdeni kolbā silda, izmantojot mantijas sildītāju ar jaudu 300 W. Kolbu var viegli piepildīt ar ūdeni vai iztukšot ar vertikālu cauruli, kas atrodas kolbas vidū. Vienkāršākais veids, kā piepildīt kolbu, ir apturēt gaisa plūsmu un izslēgt sildīšanas apvalku.

Trīsceļu krānam ledusskapja galā ir pievienots trauks, kurā veic destilētā ūdens elektriskās vadītspējas mērījumus, līdz tiek sasniegta vēlamā vērtība. χ . Pēc tam ūdens tiek nosūtīts uz rezerves kolekciju, pārslēdzot krānu.

Tādā veidā 1 stundā var iegūt 100 ml ūdens, kuram pie 25°C χ=2·10 -7 Ohm -1 cm -1. Ja destilāciju veic ļoti lēni, tad iegūtā ūdens elektrovadītspēja var sasniegt vērtību χ=10 -8 Ohm -1 ·cm -1 .

2. metode. Iegūšana ar jonu apmaiņu. Lielos daudzumos "ūdeni elektriskās vadītspējas mērīšanai" (x no 7 10 -8 līdz 1,5 10 -7 Ohm -1 cm -1 var iegūt ar jonu apmaiņu iekārtās, kas shematiski parādītas 3. att.).

Rīsi. 3. Instalācijas projekts: augstas tīrības ūdens iegūšanai ar jonu apmaiņu.

1 - jonu apmaiņas kolonna;
2 - porains stikla filtrs;
3 - šūna elektriskās vadītspējas mērīšanai;
4 - kolekcija;
6 - caurule oglekļa dioksīda absorbcijai. Pyrex stikla kolonna (75 cm gara un 7,5 cm diametrā) ar porainu stikla plāksni apakšā ir piepildīta ar maisījumu (750 g), kas sastāv no vienas daļas Amberlite IR 120 (16-50 acs) un divām daļām Amberlite IRA 400. (20–50 siets). 50 siets). Sveķi kolonnā ir pārklāti ar perforētu polietilēna apli, kas peld šķīdumā un kalpo, lai novērstu sveķu satraukumu ūdens plūsmas ietekmē. Caur kolonnu tiek izvadīts parasts destilēts ūdens. Tiklīdz ūdens elektrovadītspēja, ko mēra 3. šūnā, sasniedz pietiekami zemu vērtību, to vispirms nomazgā un pēc tam piepilda ar to trauku 4. Oglekļa dioksīda iekļūšanu no gaisa ūdenī novērš divi kalcija hlorīds. caurules 5 ievietotas kolonnā un uztvērējā, piepildītas ar karbosorbu" ar indikatoru.

Sveķu pirmapstrāde un reģenerācija tiek veikta šādi. Katjonu apmaiņas ierīci IR 120 vairākas reizes mazgā ar destilētu ūdeni, noņemot sīkas daļiņas, dekantējot. Pēc tam uz stikla porainā filtra sveķus apstrādā divas reizes pārmaiņus ar 1 N. NaOH un 2 n. HCl, pēc katras apstrādes mazgājot ar destilētu ūdeni līdz neitrālam. Anjonu apmaiņas ierīce IRA 400 arī vispirms tiek mazgāta ar destilētu ūdeni. Pēc dekantēšanas sveķus uz stikla porainā filtra apstrādā ar 2 N. NaOH, kas nesatur karbonātus (ūdeni šķīduma pagatavošanai destilējot atbrīvo no oglekļa dioksīda). Apstrādi veic, līdz hlora jonu koncentrācija eluātā tiek samazināta līdz minimumam. Pēc tam sveķus mazgā ar destilētu ūdeni, līdz tiek sasniegta neitrāla reakcija mazgāšanas ūdenī.

Pirms sveķu reģenerācijas maisījumu atdala. Vārglāzē pievieno sveķus, suspendē etanolā un pievieno hloroformu, anjonu apmaiņai uzkrājoties augšējā slānī. Maisījums tiek sadalīts komponentos un tiek veikta atsevišķa reģenerācija.

Caur aparātu laižot parastu destilētu ūdeni, bez reģenerācijas ar ātrumu 1 l/min ir iespējams iegūt 7000 litrus "elektrovadītspējas mērīšanas ūdens" ar x=5,52 10 -8 Ω -1 cm - 1 25 °C temperatūrā.

Izmantotās literatūras saraksts

1. Volkovs, A.I., Žarskis, I.M. Lielā ķīmijas uzziņu grāmata / A.I. Volkovs, I.M. Žarskis. - Mn.: mūsdienu skola, 2005. - 608 ar ISBN 985-6751-04-7.
2. M. Boudlers, G. Brouwer, F. Huber, V. Kvasnik, P.V. Šenks, M. Šmeizers, R. Stjūdels. Neorganiskās sintēzes ceļvedis: 6 sējumos. T.1. Per. Ar. Vācu valoda / Red. G. Brouvers. - M.: Mir, 1985. - 320 lpp., ill. [Ar. 152-156]

Plaši zināmā dzīvības pamata formula – ūdens. Tās molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena skābekļa, kas ir rakstīts kā H2O. Ja skābekļa ir divreiz vairāk, tad izrādīsies pavisam cita viela - H2O2. Kas tas ir un kā iegūtā viela atšķirsies no ūdens “radinieka”?

H2O2 - kas ir šī viela?

Pakavēsimies pie tā sīkāk. H2O2 ir ūdeņraža peroksīda formula, jā, tā, ko izmanto skrāpējumu ārstēšanai, balta. Ūdeņraža peroksīds H2O2 - zinātnisks.

Dezinfekcijai izmanto 3% peroksīda šķīdumu. Tīrā vai koncentrētā veidā tas izraisa ķīmiskus ādas apdegumus. Trīsdesmit procentu peroksīda šķīdumu citādi sauc par perhidrolu; to iepriekš izmantoja frizētavās matu balināšanai. Arī viņa apdedzinātā āda kļūst balta.

H2O2 ķīmiskās īpašības

Ūdeņraža peroksīds ir bezkrāsains šķidrums ar "metāla" garšu. Tas ir labs šķīdinātājs un viegli šķīst ūdenī, ēterī, spirtos.

Trīs un sešu procentu peroksīda šķīdumus parasti sagatavo, atšķaidot trīsdesmit procentu šķīdumu. Uzglabājot koncentrētu H2O2, viela sadalās, izdalot skābekli, tāpēc to nevajadzētu glabāt cieši noslēgtos traukos, lai izvairītos no eksplozijas. Samazinoties peroksīda koncentrācijai, palielinās tā stabilitāte. Tāpat, lai palēninātu H2O2 sadalīšanos, tam var pievienot dažādas vielas, piemēram, fosforskābi vai salicilskābi. Spēcīgas koncentrācijas (vairāk nekā 90 procentu) šķīdumu uzglabāšanai peroksīdam pievieno nātrija pirofosfātu, kas stabilizē vielas stāvokli, kā arī izmanto alumīnija traukus.

H2O2 iekšā ķīmiskās reakcijas var būt gan oksidētājs, gan reducētājs. Tomēr biežāk peroksīdam piemīt oksidējošas īpašības. Peroksīds tiek uzskatīts par skābi, bet ļoti vāju; ūdeņraža peroksīda sāļus sauc par peroksīdiem.

kā skābekļa iegūšanas metodi

H2O2 sadalīšanās reakcija notiek, ja viela tiek pakļauta augstai temperatūrai (vairāk nekā 150 grādi pēc Celsija). Rezultāts ir ūdens un skābeklis.

Reakcijas formula - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

H oksidācijas pakāpe H 2 O 2 un H 2 O \u003d +1.
O oksidācijas stāvoklis: H 2 O 2 \u003d -1, H 2 O \u003d -2, O 2 \u003d 0
2 O -1 - 2e -> O2 0

O -1 + e -> O -2
2 H2O2 = 2 H2O + O2

Ūdeņraža peroksīda sadalīšanās var notikt arī istabas temperatūrā, ja tiek izmantots katalizators ( Ķīmiskā viela reakcijas paātrināšana).

Laboratorijās viena no skābekļa iegūšanas metodēm kopā ar bertoleta sāls vai kālija permanganāta sadalīšanos ir peroksīda sadalīšanās reakcija. Šajā gadījumā kā katalizators tiek izmantots mangāna (IV) oksīds. Citas vielas, kas paātrina H2O2 sadalīšanos, ir varš, platīns, nātrija hidroksīds.

Peroksīda atklāšanas vēsture

Pirmos soļus ceļā uz peroksīda atklāšanu veica vācietis Aleksandrs Humbolts 1790. gadā, atklājot bārija oksīda pārvēršanos peroksīdā karsējot. Šo procesu pavadīja skābekļa absorbcija no gaisa. Divpadsmit gadus vēlāk zinātnieki Tenards un Gay-Lussac veica dedzināšanas eksperimentu sārmu metāli ar lieko skābekli, kā rezultātā veidojas nātrija peroksīds. Bet ūdeņraža peroksīdu ieguva vēlāk, tikai 1818. gadā, kad Luiss Tenards pētīja skābju ietekmi uz metāliem; to stabilai mijiedarbībai bija nepieciešams neliels skābekļa daudzums. Veicot apstiprinošu eksperimentu ar bārija peroksīdu un sērskābi, zinātnieks tiem pievienoja ūdeni, hlorūdeņradi un ledu. Pēc neilga laika Tenārs uz konteinera sieniņām ar bārija peroksīdu atrada mazus sacietējušus pilienus. Kļuva skaidrs, ka tas ir H2O2. Tad iegūtajam H2O2 piešķīra nosaukumu "oksidēts ūdens". Tas bija ūdeņraža peroksīds – bezkrāsains, bez smaržas, grūti iztvaikojošs šķidrums, kas labi šķīdina citas vielas. H2O2 un H2O2 mijiedarbības rezultāts ir disociācijas reakcija, peroksīds šķīst ūdenī.

Interesants fakts ir tas, ka ātri tika atklātas jaunās vielas īpašības, kas ļāva to izmantot restaurācijas darbos. Pats Tenards, izmantojot peroksīdu, atjaunoja Rafaela gleznu, kas laika gaitā bija aptumšojusies.

Ūdeņraža peroksīds 20. gs

Pēc rūpīgas iegūtās vielas izpētes to sāka ražot rūpnieciskā mērogā. Divdesmitā gadsimta sākumā tika ieviesta elektroķīmiskā tehnoloģija peroksīda ražošanai, kuras pamatā ir elektrolīzes process. Bet ar šo metodi iegūtās vielas derīguma termiņš bija neliels, apmēram pāris nedēļas. Tīrs peroksīds ir nestabils, un lielākoties to ražoja trīsdesmit procentu koncentrācijā audumu balināšanai un trīs vai sešus procentus mājsaimniecības vajadzībām.

Nacistiskās Vācijas zinātnieki izmantoja peroksīdu, lai izveidotu šķidrās degvielas raķešu dzinēju, kas tika izmantots aizsardzības nolūkos Otrajā pasaules karā. H2O2 un metanola / hidrazīna mijiedarbības rezultātā tika iegūta jaudīga degviela, ar kuru lidmašīna sasniedza ātrumu vairāk nekā 950 km / h.

Kur tagad izmanto H2O2?

• medicīnā - brūču ārstēšanai;
• celulozes un papīra rūpniecībā izmanto vielas balinošās īpašības;
• tekstilrūpniecībā ar peroksīdu tiek balināti dabīgie un sintētiskie audumi, kažokādas, vilna;
• kā raķešu degvielu vai tās oksidētāju;
• ķīmijā - ražot skābekli, kā putotāju porainu materiālu ražošanai, kā katalizatoru vai hidrogenēšanas līdzekli;
• dezinfekcijas vai tīrīšanas līdzekļu, balinātāju ražošanai;
• matu balināšanai (šī ir novecojusi metode, jo mati ir stipri bojāti ar peroksīdu);

Ūdeņraža peroksīdu var veiksmīgi izmantot dažādu sadzīves problēmu risināšanai. Bet šiem nolūkiem var izmantot tikai 3% ūdeņraža peroksīdu. Šeit ir daži veidi:

• Lai notīrītu virsmas, ielejiet peroksīdu traukā ar smidzināšanas pudeli un izsmidziniet uz piesārņotajām vietām.
• Lai dezinficētu priekšmetus, tie jānoslauka ar neatšķaidītu H2O2 šķīdumu. Tas palīdzēs tos attīrīt no kaitīgiem mikroorganismiem. Sūkļus mazgāšanai var mērcēt ūdenī ar peroksīdu (proporcija 1:1).
• Lai balinātu audumus, mazgājot baltas lietas, pievienojiet glāzi peroksīda. Jūs varat arī izskalot baltus audumus ūdenī, kas sajaukts ar glāzi H2O2. Šī metode atjauno baltumu, novērš audumu dzeltēšanu un palīdz noņemt noturīgus traipus.
• Lai cīnītos pret pelējumu un pelējumu, sajauciet peroksīdu un ūdeni smidzināšanas pudelē proporcijā 1:2. Izsmidziniet iegūto maisījumu uz inficētajām virsmām un pēc 10 minūtēm notīriet tās ar otu vai sūkli.
• Jūs varat atjaunināt aptumšoto javu flīzē, izsmidzinot peroksīdu vajadzīgajās vietās. Pēc 30 minūtēm tās rūpīgi jānoberzē ar stingru suku.
• Lai mazgātu traukus, pievienojiet pusglāzi H2O2 pilnam ūdens baseinam (vai izlietnei ar slēgtu noteci). Šādā šķīdumā mazgātas krūzes un šķīvjus spīdēs tīrībā.
• Lai notīrītu zobu suku, tā jāiemērc neatšķaidītā 3% peroksīda šķīdumā. Pēc tam noskalojiet zem spēcīga tekoša ūdens. Šī metode labi dezinficē higiēnas priekšmetu.
• Lai dezinficētu iegādātos dārzeņus un augļus, apsmidziniet uz tiem šķīdumu, kurā ir 1 daļa peroksīda un 1 daļa ūdens, pēc tam rūpīgi noskalojiet ar ūdeni (var būt auksti).
• Piepilsētas zonā ar H2O2 palīdzību jūs varat cīnīties ar augu slimībām. Tie ir jāizsmidzina ar peroksīda šķīdumu vai īsi pirms stādīšanas iemērc sēklas 4,5 litros ūdens, kas sajaukts ar 30 ml četrdesmit procentu ūdeņraža peroksīda.
• Lai atdzīvinātu akvārija zivis, ja tās ir saindējušās ar amonjaku, nosmakušas, atslēdzot aerāciju vai kāda cita iemesla dēļ, varat mēģināt tās ievietot ūdenī ar ūdeņraža peroksīdu. Ir nepieciešams sajaukt 3% peroksīdu ar ūdeni ar ātrumu 30 ml uz 100 litriem un ievietot to iegūtajā nedzīvu zivju maisījumā 15-20 minūtes. Ja viņi šajā laikā neatdzīvojas, tad līdzeklis nepalīdzēja.

Pat enerģiskas ūdens pudeles kratīšanas rezultātā tajā veidojas noteikts daudzums peroksīda, jo šīs darbības laikā ūdens tiek piesātināts ar skābekli.

Svaigi augļi un dārzeņi satur arī H2O2, līdz tie tiek pagatavoti. Karsēšanas, vārīšanas, grauzdēšanas un citu procesu laikā ar augstu temperatūru tiek iznīcināts liels skābekļa daudzums. Tāpēc termiski apstrādāti ēdieni tiek uzskatīti par ne tik noderīgiem, lai gan tajos saglabājas zināms daudzums vitamīnu. Svaigi spiestas sulas vai skābekļa kokteiļi, ko pasniedz sanatorijās, noder tā paša iemesla dēļ - skābekļa piesātinājuma dēļ, kas organismam piešķir jaunus spēkus un attīra to.

Peroksīda bīstamība norīšanas laikā

Pēc iepriekš minētā var šķist, ka peroksīdu var īpaši lietot iekšķīgi, un tas nāks par labu ķermenim. Bet tas tā nebūt nav. Ūdenī vai sulās savienojums ir atrodams minimālā daudzumā un ir cieši saistīts ar citām vielām. “Nedabiskā” ūdeņraža peroksīda ņemšana iekšā (un viss veikalā pirktais vai ķīmisko eksperimentu rezultātā ražotais peroksīds nekādā ziņā nav uzskatāms par dabīgu, turklāt tam ir pārāk augsta koncentrācija, salīdzinot ar dabīgo) var izraisīt dzīvību. -bīstamas un veselībai bīstamas sekas. Lai saprastu, kāpēc, jums atkal jāķeras pie ķīmijas.

Kā jau minēts, noteiktos apstākļos ūdeņraža peroksīds sadalās un atbrīvo skābekli, kas ir aktīvs oksidētājs. var rasties, kad H2O2 saduras ar peroksidāzi, intracelulāru enzīmu. Peroksīda izmantošana dezinfekcijai balstās uz tā oksidējošām īpašībām. Tātad, apstrādājot brūci ar H2O2, izdalītais skābeklis iznīcina tajā nonākušos dzīvos patogēnos mikroorganismus. Tam ir tāda pati ietekme uz citām dzīvām šūnām. Ja neskartu ādu apstrādājat ar peroksīdu un pēc tam noslaukāt vietu ar spirtu, jūs sajutīsiet dedzinošu sajūtu, kas apstiprina mikroskopisku bojājumu klātbūtni pēc peroksīda. Bet, ārīgi lietojot peroksīdu zemā koncentrācijā, ķermenim nebūs manāms kaitējums.

Cita lieta, ja mēģināt to ņemt iekšā. Tā viela, kas no ārpuses spēj bojāt pat samērā biezu ādu, nonāk gremošanas trakta gļotādās. Tas ir, rodas ķīmiski mini apdegumi. Protams, izdalītais oksidētājs – skābeklis – var iznīcināt arī kaitīgos mikrobus. Bet tas pats process notiks ar gremošanas trakta šūnām. Ja apdegumi oksidētāja iedarbības rezultātā atkārtojas, tad iespējama gļotādu atrofija, un tas ir pirmais solis ceļā uz vēzi. Zarnu šūnu nāve noved pie organisma nespējas uzņemt barības vielas, tas izskaidro, piemēram, svara zudumu un aizcietējuma izzušanu dažiem cilvēkiem, kuri praktizē peroksīdu "ārstēšanu".

Atsevišķi jāsaka par šādu peroksīda lietošanas metodi kā intravenozas injekcijas. Pat ja kādu iemeslu dēļ tos izrakstījis ārsts (to var attaisnot tikai asins saindēšanās gadījumā, kad nav pieejamas citas piemērotas zāles), tad mediķu uzraudzībā un stingri aprēķinot devas, riski joprojām pastāv. Bet tādā ekstrēma situācija tā būs iespēja atgūties. Nekādā gadījumā nevajadzētu sev parakstīt ūdeņraža peroksīda injekcijas. H2O2 rada lielu apdraudējumu asins šūnām – eritrocītiem un trombocītiem, jo, nonākot asinsritē, tos iznīcina. Turklāt var rasties nāvējošs asinsvadu aizsprostojums ar atbrīvoto skābekli - gāzes embolija.

Drošības pasākumi, strādājot ar H2O2

• Uzglabāt bērniem un rīcībnespējīgām personām nepieejamā vietā. Smaržas un izteiktas garšas trūkums padara peroksīdu viņiem īpaši bīstamu, jo var lietot lielas devas. Ja šķīdums tiek norīts, lietošanas sekas var būt neparedzamas. Jums nekavējoties jākonsultējas ar ārstu.
• Peroksīda šķīdumi, kuru koncentrācija pārsniedz trīs procentus, izraisa apdegumus, ja tie nonāk saskarē ar ādu. Apdeguma vieta ir jānomazgā ar lielu daudzumu ūdens.

• Neļaujiet peroksīda šķīdumam iekļūt acīs, jo veidojas to pietūkums, apsārtums, kairinājums un dažreiz sāpes. Pirmā palīdzība pirms došanās pie ārsta - bagātīga acu skalošana ar ūdeni.
• Uzglabājiet vielu tā, lai būtu skaidrs, ka tā ir H2O2, tas ir, traukā ar uzlīmi, lai izvairītos no nejaušas nepareizas lietošanas.
• Uzglabāšanas apstākļi, kas pagarina tā kalpošanas laiku, ir tumša, sausa, vēsa vieta.
• Nejauciet ūdeņraža peroksīdu ar citiem šķidrumiem, izņemot tīru ūdeni, tostarp hlorētu krāna ūdeni.
• Viss iepriekš minētais attiecas ne tikai uz H2O2, bet uz visiem preparātiem, kas to satur.