ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

Реферат

по дисциплине «Химия»

на тему:

«УДИВИТЕЛЬНОЕ ВЕЩЕСТВО — ВОДА…»

Подготовил:

Грицкова Алеся Владимировна

студентка 14ИБ группы, 1 курс

Преподаватель:

Комар Н. Н.

Минск 2014 мама

Оглавление

Введение……………………………………………………………………… 3

I. Химические и физические свойства воды………………………...... 4

II. Вода в природе………………………………………………………... 7

III. Исследования воды…………………………………………………… 9

IV. Применение………………………………………………………….. 12

V. Факты………………………………………………………………… 14

Заключение…………………………………………………………………. 15

Список использованной литературы……………………………………… 16

ВВЕДЕНИЕ

Вода – одно из самых распространенных на Земле соединений. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера.

Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах.

В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Воде принадлежит важнейшая роль в геологии и истории планеты. Без воды невозможно существование живых организмов. Практически все биохимические реакции, происходящие в клетке живого организма, связаны с водой или же водными растворами. В водных растворах протекает большинство технологических процессов на предприятиях химической промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых продуктов.

От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У неё очень большая теплоёмкость. Нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает большое количество тепла и тем самым "выравнивает" климат планеты. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере — в облаках и в виде паров…

Без воды обойтись нельзя — это самое важное вещество на Земле.

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

Вода (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью (Рис. 1).

Рис. 1

При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (в малом объёме), запаха и вкуса с плотностью 1 г/см3. В твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном — водяным паром. (Рис. 2) Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях).

Рис. 2

Каждая молекула воды образует до четырёх водородных связей — две из них образует атом кислорода и две атомы водорода. Количество водородных связей и их разветвлённая структура определяют высокую температуру кипения воды и её удельную теплоту парообразования. Если бы не было водородных связей, вода, на основании места кислорода в таблице Менделеева и температур кипения гидридов аналогичных кислороду элементов (серы, селена, теллура), кипела бы при -80 °С, а замерзала — при -100 °С.

При температуре перехода в твёрдое состояние молекулы воды упорядочиваются, в процессе этого объёмы пустот между молекулами увеличиваются, и общая плотность воды падает, что и объясняет причину меньшей плотности (большего объёма) воды в фазе льда. При испарении, напротив, рвутся все связи. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Помимо большой удельной теплоёмкости, вода также имеет большие значения удельной теплоты плавления (при 0 °C — 333,55 кДж/кг) и парообразования (2250 кДж/кг).

Химические свойства. Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ. Из химических свойств воды особенно важны способность её молекул дисоциировать (распадаться) на ионы и способность воды растворять вещества разной химической природы.

Диссоциация (распадение) молекул воды на ионы:

H₂O → H⁺+OH, или 2H₂O → H3O (ион гидроксия) +ОН

Реакционная способность воды сравнительно невелика. Правда, некоторые активные металлы способны вытеснять из неё водород:

2Na+2H ₂O → 2NaOH+H₂↑,

а в атмосфере свободного фтора вода может гореть:

2F₂+2H ₂O → 4HF+O₂.

Вода реагирует при комнатной температуре:

1) с активными металлами (натрий, калий, кальций, барий и др.)

2H₂O + 2Na → 2NaOH + H₂

2) с фтором и межгалоидными соединениями

2H₂O + 2F₂ → 4HF + O₂

3) с солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием, вызывая их полный гидролиз:

Al₂S₃ +6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂S

4) с ангидридами и галогенангидридами карбоновых и неорганических кислот

5) с активными металлорганическими соединениями (диэтилцинк, реактивы Гриньяра, метилнатрий и т. д.)

6) с карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами, гидридами активных металлов (кальция, натрия, лития и др.)

7) со многими солями, образуя гидраты

8) с боранами, силанами

9) с кетенами, недоокисью углерода

Вода реагирует при нагревании:

1) с железом, магнием:

2) с углем, метаном:

3) с некоторыми алкилгалогенидами

Вода реагирует в присутствии катализатора:

4) с амидами, эфирами карбоновых кислот

5) с ацетиленом и другими алкинами

6) с алкенами

7) с нитрилами

Поиск по сайту: