წყალი პლანეტა დედამიწაზე ყველაზე გავრცელებული გამხსნელია, რომელიც დიდწილად განსაზღვრავს ხმელეთის ქიმიის, როგორც მეცნიერების ბუნებას. ქიმიის უმეტესი ნაწილი, როგორც მეცნიერების დაარსებისთანავე, დაიწყო სწორედ როგორც ნივთიერებების წყალხსნართა ქიმია. იგი ზოგჯერ განიხილება როგორც ამფოლიტი - ერთდროულად მჟავა და ფუძე (H კატიონი + OH ანიონი -). წყალში უცხო ნივთიერებების არარსებობის შემთხვევაში, ჰიდროქსიდის იონების და წყალბადის იონების (ან ჰიდრონიუმის იონების) კონცენტრაცია იგივეა.

წყალი ქიმიურად საკმაოდ აქტიური ნივთიერებაა. ის რეაგირებს ორგანული და არაორგანული ქიმიის ბევრ ნივთიერებასთან.

1) წყალი რეაგირებს ბევრ მეტალთან წყალბადის გამოყოფისთვის:

2Na + 2H 2 O \u003d H 2 + 2NaOH (ქარიშხალი)

2K + 2H 2 O = H 2 + 2KOH (ძალადობრივად)

3Fe + 4H 2 O = 4H 2 + Fe 3 O 4 (მხოლოდ გაცხელებისას)

ამ ტიპის რედოქს რეაქციებში არა ყველა, არამედ მხოლოდ საკმარისად აქტიურ ლითონს შეუძლია მონაწილეობა. I და II ჯგუფების ტუტე და ტუტე მიწის ლითონები რეაგირებენ ყველაზე ადვილად.

დან არალითონებიმაგალითად, ნახშირბადი და მისი წყალბადის ნაერთი (მეთანი) რეაგირებს წყალთან. ეს ნივთიერებები გაცილებით ნაკლებად აქტიურია ვიდრე ლითონები, მაგრამ მაინც შეუძლიათ წყალთან რეაგირება მაღალ ტემპერატურაზე:

C + H 2 O \u003d H 2 + CO (ძლიერი გათბობით)

CH 4 + 2H 2 O \u003d 4H 2 + CO 2 (ძლიერი გათბობით)

2) ელექტროლიზი. ელექტრული დენის მოქმედებით წყალი იშლება წყალბადად და ჟანგბადად. ეს არის ასევე რედოქს რეაქცია, სადაც წყალი არის როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

3) წყალი რეაგირებს ბევრ არამეტალურ ოქსიდთან. წინაგან განსხვავებით, ეს რეაქციები არ არის რედოქსი, არამედ რთული რეაქციები:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3

4) ზოგიერთ ლითონის ოქსიდს შეუძლია წყალთან რეაქციაც:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

ყველა ლითონის ოქსიდს არ შეუძლია წყალთან რეაქცია. ზოგიერთი მათგანი პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში და ამიტომ არ რეაგირებს წყალთან. ჩვენ უკვე შევხვდით ასეთ ოქსიდებს. ეს არის ZnO, TiO 2, Cr 2 O 3, საიდანაც, მაგალითად, წყალგამძლე საღებავებს ამზადებენ. რკინის ოქსიდები ასევე უხსნადია წყალში და არ რეაგირებს მასთან.

5) წყალი ქმნის მრავალ ნაერთს, რომლებშიც მისი მოლეკულა მთლიანად არის დაცული. ეს არის ე.წ.თუ ჰიდრატი კრისტალურია, მაშინ მას ე.წ კრისტალური ჰიდრატი. Მაგალითად:

CuSO 4 + 5H 2 O \u003d CuSO 4 * 5H 2 O (კრისტალური ჰიდრატი (სპილენძის სულფატი))

აქ არის ჰიდრატის წარმოქმნის სხვა მაგალითები:

H 2 SO 4 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 * H 2 O (გოგირდმჟავას ჰიდრატი)

NaOH + H 2 O \u003d NaOH * H 2 O (კაუსტიკური სოდა ჰიდრატი)

ნაერთები, რომლებიც აკავშირებს წყალს ჰიდრატებში და კრისტალურ ჰიდრატებში, გამოიყენება როგორც გამწმენდი. მათი დახმარებით, მაგალითად, ამოიღეთ წყლის ორთქლი ტენიანი ატმოსფერული ჰაერიდან.

6)ფოტოსინთეზი. წყლის განსაკუთრებული რეაქციაა მცენარეების მიერ სახამებლის სინთეზი (C 6 H 10 O 5) n და სხვა მსგავსი ნაერთები (ნახშირწყლები), რომლებიც წარმოიქმნება ჟანგბადის გამოყოფით:

6n CO 2 + 5n H 2 O \u003d (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (შუქის მოქმედების ქვეშ)

7) ჰიდრატაციის რეაქციები ორგანულ ქიმიაში.(წყლის დამატება ნახშირწყალბადის მოლეკულებში.) Მაგალითად:

C 2 H 4 + H 2 O \u003d C 2 H 5 OH

წყალი (წყალბადის ოქსიდი) არის ორობითი არაორგანული ნაერთი ქიმიური ფორმულით H 2 O. წყლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული კოვალენტური ბმით.

Წყალბადის ზეჟანგი.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

წყლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები განისაზღვრება H 2 O მოლეკულების ქიმიური, ელექტრონული და სივრცითი სტრუქტურით.

H და O ატომები H 2 0 მოლეკულაში არიან თავიანთ სტაბილურ ჟანგვის მდგომარეობებში, შესაბამისად +1 და -2; ამიტომ წყალი არ ავლენს გამოხატულ ჟანგვის ან შემცირების თვისებებს. გთხოვთ გაითვალისწინოთ: ლითონის ჰიდრიდებში წყალბადი არის -1 დაჟანგვის მდგომარეობაში.

H 2 O მოლეკულას აქვს კუთხოვანი სტრუქტურა. H-O ობლიგაციები ძალიან პოლარულია. O ატომზე არის ზედმეტი უარყოფითი მუხტი, ხოლო H ატომებზე ჭარბი დადებითი მუხტი. ზოგადად, H 2 O მოლეკულა პოლარულია, ე.ი. დიპოლი. ამით აიხსნება ის ფაქტი, რომ წყალი კარგი გამხსნელია იონური და პოლარული ნივთიერებებისთვის.

H და O ატომებზე ჭარბი მუხტების არსებობა, ისევე როგორც O ატომებში გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი, იწვევს წყალბადის ბმების წარმოქმნას წყლის მოლეკულებს შორის, რის შედეგადაც ისინი გაერთიანებულია ასოცირებულებად. ამ თანამოაზრეების არსებობა ხსნის mp-ის ანომალიურად მაღალ მნიშვნელობებს. ა.შ.კიპ. წყალი.

წყალბადის ბმების წარმოქმნასთან ერთად, H 2 O მოლეკულების ერთმანეთზე ურთიერთგავლენის შედეგია მათი თვითიონიზაცია:
ერთ მოლეკულაში ხდება პოლარული O-H ბმის ჰეტეროლიზური რღვევა და გამოთავისუფლებული პროტონი უერთდება სხვა მოლეკულის ჟანგბადის ატომს. შედეგად მიღებული ჰიდროქსონიუმის იონი H 3 O + არსებითად არის ჰიდრატირებული წყალბადის იონი H + H 2 O, შესაბამისად, წყლის თვითიონიზაციის განტოლება გამარტივებულია შემდეგნაირად:

H 2 O ↔ H + + OH -

წყლის დისოციაციის მუდმივი ძალიან მცირეა:

ეს მიუთითებს იმაზე, რომ წყალი ძალიან მცირედ იშლება იონებად და, შესაბამისად, დისოცირებული H 2 O მოლეკულების კონცენტრაცია თითქმის მუდმივია:

სუფთა წყალში, [H + ] = [OH - ] = 10 -7 მოლ / ლ. ეს ნიშნავს, რომ წყალი არის ძალიან სუსტი ამფოტერული ელექტროლიტი, რომელიც შესამჩნევად არ ავლენს არც მჟავე და არც ძირითად თვისებებს.
თუმცა წყალს აქვს ძლიერი მაიონებელი ეფექტი მასში გახსნილ ელექტროლიტებზე. წყლის დიპოლების მოქმედებით, ხსნარის მოლეკულებში პოლარული კოვალენტური ბმები იქცევა იონად, იონები ჰიდრატირებულია, მათ შორის ბმები სუსტდება, რის შედეგადაც ხდება ელექტროლიტური დისოციაცია. Მაგალითად:
HCl + H 2 O - H 3 O + + Cl -

(ძლიერი ელექტროლიტი)

(ან ჰიდრატაციის გამოკლებით: HCl → H + + Cl -)

CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (სუსტი ელექტროლიტი)

(ან CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +)

ბრონსტედ-ლოურის მჟავებისა და ფუძეების თეორიის მიხედვით, ამ პროცესებში წყალი ავლენს ფუძის (პროტონების მიმღების) თვისებებს. ამავე თეორიის თანახმად, წყალი მოქმედებს როგორც მჟავა (პროტონის დონორი) რეაქციებში, მაგალითად, ამიაკთან და ამინებთან:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

CH 3 NH 2 + H 2 O ↔ CH 3 NH 3 + + OH -

რედოქსის რეაქციები წყალთან ერთად

I. რეაქციები, რომლებშიც წყალი ჟანგვითი აგენტის როლს ასრულებს

ეს რეაქციები შესაძლებელია მხოლოდ ძლიერი შემცირების აგენტებით, რომლებსაც შეუძლიათ წყალბადის იონების შემცირება, რომლებიც წყლის მოლეკულების ნაწილია, თავისუფალ წყალბადამდე.

1) ურთიერთქმედება ლითონებთან

ა) ნორმალურ პირობებში H 2 O ურთიერთქმედებს მხოლოდ ტუტესთან. და ტუტე-დედამიწა. ლითონები:

2Na + 2H + 2 O \u003d 2NaOH + H 0 2

Ca + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 0 2

ბ) მაღალ ტემპერატურაზე, H 2 O ასევე რეაგირებს ზოგიერთ სხვა მეტალთან, მაგალითად:

Mg + 2H + 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 0 2

3Fe + 4H + 2 O \u003d Fe 2 O 4 + 4H 0 2

გ) Al და Zn ანაცვლებენ H2-ს წყლისგან ტუტეების არსებობისას:

2Al + 6H + 2 O + 2NaOH \u003d 2Na + 3H 0 2

2) ურთიერთქმედება არალითონებთან, რომლებსაც აქვთ დაბალი EO (რეაქცია ხდება მძიმე პირობებში)

C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 ("წყლის გაზი")

2P + 6H + 2 O \u003d 2HPO 3 + 5H 0 2

ტუტეების თანდასწრებით, სილიციუმი წყალბადს აშორებს წყალს:

Si + H + 2 O + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 0 2

3) ურთიერთქმედება ლითონის ჰიდრიდებთან

NaH + H + 2 O \u003d NaOH + H 0 2

CaH 2 + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 0 2

4) ურთიერთქმედება ნახშირბადის მონოქსიდთან და მეთანთან

CO + H + 2 O \u003d CO 2 + H 0 2

2CH 4 + O 2 + 2H + 2 O \u003d 2CO 2 + 6H 0 2

რეაქციები გამოიყენება ინდუსტრიაში წყალბადის წარმოებისთვის.

II. რეაქციები, რომლებშიც წყალი მოქმედებს როგორც შემცირების აგენტი

ეს რეაქციები შესაძლებელია მხოლოდ ძალიან ძლიერი ჟანგვის აგენტებით, რომლებსაც შეუძლიათ დაჟანგვის ჟანგბადი CO-2, რომელიც წყლის ნაწილია, ჟანგბადის გასათავისუფლებლად O 2 ან პეროქსიდის ანიონებისთვის 2-. გამონაკლის შემთხვევაში (F 2-თან რეაქციაში) ჟანგბადი წარმოიქმნება c o-სთან. +2.

1) ურთიერთქმედება ფტორთან

2F 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HF

2F 2 + H 2 O -2 \u003d O +2 F 2 + 2HF

2) ურთიერთქმედება ატომურ ჟანგბადთან

H 2 O -2 + O \u003d H 2 O - 2

3) ქლორთან ურთიერთქმედება

მაღალი T-ის დროს ხდება შექცევადი რეაქცია

2Cl 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HCl

III. ინტრამოლეკულური დაჟანგვის რეაქციები - წყლის შემცირება.

ელექტრული დენის ან მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ წყალი შეიძლება დაიშალოს წყალბადად და ჟანგბადად:

2H + 2 O -2 \u003d 2H 0 2 + O 0 2

თერმული დაშლა შექცევადი პროცესია; წყლის თერმული დაშლის ხარისხი დაბალია.

ჰიდრატაციის რეაქციები

I. იონების დატენიანება. წყალხსნარებში ელექტროლიტების დისოციაციის დროს წარმოქმნილი იონები წყლის მოლეკულების გარკვეულ რაოდენობას ერთვის და არსებობს ჰიდრატირებული იონების სახით. ზოგიერთი იონი ქმნის ისეთ ძლიერ კავშირებს წყლის მოლეკულებთან, რომ მათი ჰიდრატები შეიძლება არსებობდეს არა მხოლოდ ხსნარში, არამედ მყარ მდგომარეობაშიც. ეს განმარტავს კრისტალური ჰიდრატების წარმოქმნას, როგორიცაა CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O და ა.შ., ისევე როგორც აკვა კომპლექსები: CI 3, Br 4 და ა.შ.

II. ოქსიდების დატენიანება

III. მრავალჯერადი ბმის შემცველი ორგანული ნაერთების ჰიდრატაცია

ჰიდროლიზის რეაქციები

I. მარილების ჰიდროლიზი

შექცევადი ჰიდროლიზი:

ა) მარილის კატიონის მიხედვით

Fe 3+ + H 2 O \u003d FeOH 2+ + H +; (მჟავე გარემო. pH

ბ) მარილიანი ანიონით

CO 3 2- + H 2 O \u003d HCO 3 - + OH -; (ტუტე გარემო. pH > 7)

გ) მარილის კატიონით და ანიონით

NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4 OH + CH 3 COOH (გარემო ნეიტრალურთან ახლოს)

შეუქცევადი ჰიდროლიზი:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

II. ლითონის კარბიდების ჰიდროლიზი

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4 ნეტანი

CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2 აცეტილენი

III. სილიციდების, ნიტრიდების, ფოსფიდების ჰიდროლიზი

Mg 2 Si + 4H 2 O \u003d 2Mg (OH) 2 ↓ + SiH 4 სილანი

Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d ZCa (OH) 2 + 2NH 3 ამიაკი

Cu 3 P 2 + 6H 2 O \u003d ZCu (OH) 2 + 2PH 3 ფოსფინი

IV. ჰალოგენების ჰიდროლიზი

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO

V. ორგანული ნაერთების ჰიდროლიზი

ორგანული ნივთიერებების კლასები	ჰიდროლიზის პროდუქტები (ორგანული)
ჰალოგენალკანები (ალკილის ჰალოგენები)
არილის ჰალოიდები
დიჰალოალკანები	ალდეჰიდები ან კეტონები
ლითონის ალკოჰოლატები
კარბოქსილის მჟავა ჰალოიდები	კარბოქსილის მჟავები
კარბოქსილის მჟავების ანჰიდრიდები	კარბოქსილის მჟავები
კარბოქსილის მჟავების ეთერები	კარბოქსილის მჟავები და სპირტები
	გლიცერინი და უმაღლესი კარბოქსილის მჟავები
დი- და პოლისაქარიდები	მონოსაქარიდები
პეპტიდები და ცილები	α-ამინომჟავები
Ნუკლეინის მჟავა

ყველამ უნდა იცოდეს წყლის თვისებები - რადგან ისინი დიდწილად განსაზღვრავენ ჩვენს ცხოვრებას და საკუთარ თავს, როგორც ასეთს ...

წყლის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები თხევად მდგომარეობაში - ტერმინები, განმარტებები და კომენტარები

მკაცრად რომ ვთქვათ, ამ სტატიაში მოკლედ განვიხილავთ არა მხოლოდთხევადი წყლის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები,არამედ ზოგადად, როგორც ასეთი, მისთვის დამახასიათებელი თვისებები.

მყარ მდგომარეობაში წყლის თვისებების შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ ჩვენს სტატიაში - წყლის თვისებები მყარ მდგომარეობაში (წაიკითხეთ →).

წყალი- სუპერ მნიშვნელოვანი ნივთიერება ჩვენი პლანეტისთვის. ამის გარეშე დედამიწაზე სიცოცხლე შეუძლებელია, მის გარეშე არც ერთი გეოლოგიური პროცესი არ ხდება. დიდი მეცნიერი და მოაზროვნე ვლადიმერ ივანოვიჩ ვერნადსკი თავის ნაშრომებში წერდა, რომ არ არსებობს ისეთი კომპონენტი, რომლის ღირებულება შეიძლება "შეიდარდეს მას ძირითადი, ყველაზე საშინელი გეოლოგიური პროცესების მიმდინარეობაზე გავლენის თვალსაზრისით". წყალიიმყოფება არა მხოლოდ ჩვენი პლანეტის ყველა ცოცხალი არსების სხეულში, არამედ დედამიწის ყველა ნივთიერებაში - მინერალებში, კლდეებში... წყლის უნიკალური თვისებების შესწავლა მუდმივად გვიჩვენებს უფრო და უფრო მეტ საიდუმლოებას, გვიხსნის. ახალი საიდუმლოებები და ისვრის ახალ გამოწვევებს.

წყლის ანომალიური თვისებები

ბევრი წყლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებებიგაოცება და ცდება ზოგადი წესებიდან და შაბლონებიდან და არანორმალურია, მაგალითად:

• მსგავსების პრინციპით დადგენილი კანონების შესაბამისად, ისეთი მეცნიერებების ფარგლებში, როგორიცაა ქიმია და ფიზიკა, შეიძლება ველოდოთ, რომ:
  • წყალიმოიხარშება მინუს 70°С-ზე, გაყინავს მინუს 90°С-ზე;
  • წყალიის არ ჩამოიწვერება ონკანის წვერიდან, მაგრამ დაასხით თხელი ნაკადით;
  • ყინული ზედაპირზე უფრო მეტად იძირება, ვიდრე ცურავს;
  • მინაში წყალიშაქრის რამდენიმე მარცვალზე მეტი არ იშლება.
• ზედაპირი წყალიაქვს უარყოფითი ელექტრული პოტენციალი;
• როდესაც თბება 0°C-დან 4°C-მდე (ზუსტად 3,98°C), წყალი იკუმშება;
• წყლის საოცრად მაღალი თერმული ტევადობა თხევადი მდგომარეობა;

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ამ მასალაში ჩამოვთვლით წყლის ძირითად ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს და ზოგიერთ მათგანზე მოკლე კომენტარს ვაკეთებთ.

წყლის ფიზიკური თვისებები

ფიზიკური თვისებები არის თვისებები, რომლებიც ვლინდება ქიმიური რეაქციების მიღმა.

სიწმინდე

წყლის სისუფთავე დამოკიდებულია მასში მინარევების, ბაქტერიების, მძიმე ლითონების მარილების არსებობაზე..., ჩვენი ვებგვერდის მიხედვით ტერმინის CLEAR WATER ინტერპრეტაციის გასაცნობად, თქვენ უნდა წაიკითხოთ სტატია. სუფთა წყალი (წაიკითხეთ →) .

ფერი

ფერი წყალი- დამოკიდებულია ქიმიურ შემადგენლობაზე და მექანიკურ მინარევებისაგან

მაგალითად, ავიღოთ „ზღვის ფერების“ განმარტება, რომელიც მოცემულია „დიდი საბჭოთა ენციკლოპედიის“ მიერ.

ზღვის ფერი. ფერი, რომელსაც თვალი აღიქვამს, როდესაც დამკვირვებელი უყურებს ზღვის ზედაპირს. ზღვის ფერი დამოკიდებულია ზღვის წყლის ფერზე, ცის ფერზე, ღრუბლების რაოდენობასა და ბუნებაზე, მზის სიმაღლეზე ჰორიზონტი და სხვა მიზეზები.

ზღვის ფერის კონცეფცია უნდა განვასხვავოთ ზღვის წყლის ფერის კონცეფციისგან. ზღვის წყლის ფერი გაგებულია, როგორც ფერი, რომელსაც თვალი აღიქვამს ზღვის წყლის ვერტიკალურად თეთრ ფონზე დათვალიერებისას. მასზე დაცემული სინათლის სხივების მხოლოდ მცირე ნაწილი აირეკლება ზღვის ზედაპირიდან, დანარჩენი კი ღრმად აღწევს, სადაც ისინი შეიწოვება და იფანტება წყლის მოლეკულებით, შეჩერებული ნივთიერების ნაწილაკებით და გაზის პაწაწინა ბუშტებით. ზღვიდან არეკლილი და გამომავალი გაფანტული სხივები ქმნის C.m. წყლის მოლეკულები ყველაზე მეტად აფანტავს ლურჯ და მწვანე სხივებს. შეჩერებული ნაწილაკები ყველა სხივს თითქმის თანაბრად ფანტავს. ამრიგად, ზღვის წყალი მცირე რაოდენობით შეჩერებით, როგორც ჩანს, მოლურჯო-მწვანედ (ოკეანეების ღია ნაწილების ფერი), ხოლო შეჩერების მნიშვნელოვანი რაოდენობით - მოყვითალო-მომწვანო (მაგალითად, ბალტიისპირეთი). C.m-ის დოქტრინის თეორიული მხარე შეიმუშავეს V.V. Shuleikin-მა და C.V. Raman-მა.

დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. 1969-1978 წწ

სუნი

სუნი წყალი- სუფთა წყალი ჩვეულებრივ უსუნოა.

გამჭვირვალობა

გამჭვირვალობა წყალი- დამოკიდებულია მასში გახსნილ მინერალურ ნივთიერებებზე და მექანიკური მინარევების, ორგანული ნივთიერებებისა და კოლოიდების შემცველობაზე:

წყლის გამჭვირვალობა - წყლის უნარი სინათლის გადაცემის. ჩვეულებრივ იზომება Secchi დისკით. ეს ძირითადად დამოკიდებულია წყალში შეჩერებული და გახსნილი ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების კონცენტრაციაზე. ის შეიძლება მკვეთრად შემცირდეს წყლის ობიექტების ანთროპოგენური დაბინძურებისა და ევტროფიკაციის შედეგად.

ეკოლოგიური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. - კიშინიოვი I.I. ბაბუა. 1989 წ

წყლის გამჭვირვალობა - წყლის უნარი სინათლის სხივების გადაცემის. ეს დამოკიდებულია სხივების მიერ გავლილი წყლის ფენის სისქეზე, შეჩერებული მინარევების, გახსნილი ნივთიერებების არსებობაზე და ა.შ. წყალში წითელი და ყვითელი სხივები უფრო ძლიერად შეიწოვება, იისფერი სხივები უფრო ღრმად აღწევს. გამჭვირვალობის ხარისხის მიხედვით მისი შემცირების მიზნით განასხვავებენ წყლებს:

• გამჭვირვალე;
• ოდნავ ოპალესცენტური;
• ოპალესცენტი;
• ოდნავ მოღრუბლული;
• მოღრუბლული;
• ძალიან მოღრუბლული.

ჰიდროგეოლოგიისა და საინჟინრო გეოლოგიის ლექსიკონი. - მ.: გოსტოპტეხიზდატი. 1961 წ

გემო

წყლის გემო დამოკიდებულია მასში გახსნილი ნივთიერებების შემადგენლობაზე.

ჰიდროგეოლოგიისა და საინჟინრო გეოლოგიის ლექსიკონი

წყლის გემო არის წყლის თვისება, რომელიც დამოკიდებულია მასში გახსნილ მარილებსა და აირებზე. არსებობს წყალში გახსნილი მარილების შესამჩნევი კონცენტრაციის ცხრილები (მგ/ლ), მაგალითად, შემდეგი ცხრილი (პერსონალის მიხედვით).

ტემპერატურა

წყლის დნობის წერტილი:

დნობის წერტილი - ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნივთიერება იცვლება მყარიდან თხევადში. მყარი ნივთიერების დნობის წერტილი უდრის სითხის გაყინვის ტემპერატურას, მაგალითად, ყინულის დნობის წერტილი, 0°C, უდრის წყლის გაყინვის ტემპერატურას.

წყლის დუღილის წერტილი : 99.974°C

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

დუღილის წერტილი, ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნივთიერება გადადის ერთი მდგომარეობიდან (ფაზაში) მეორეში, ანუ სითხიდან ორთქლზე ან გაზზე. დუღილის წერტილი იზრდება გარე წნევის მატებასთან ერთად და მცირდება მისი კლებისას. ჩვეულებრივ იზომება 1 ატმოსფეროში (760 მმ Hg) სტანდარტული წნევით.წყლის დუღილის წერტილი სტანდარტული წნევის დროს არის 100 °C.

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი.

წყლის სამმაგი წერტილი

წყლის სამმაგი წერტილი: 0,01 °C, 611,73 Pa;

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

სამმაგი წერტილი, ტემპერატურა და წნევა, რომლებშიც მატერიის სამივე მდგომარეობა (მყარი, თხევადი, აირისებრი) შეიძლება ერთდროულად არსებობდეს. წყლისთვის, სამმაგი წერტილი არის 273.16 K ტემპერატურაზე და 610 Pa ზეწოლაზე.

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი.

წყლის ზედაპირული დაძაბულობა

წყლის ზედაპირული დაძაბულობა - განსაზღვრავს წყლის მოლეკულების ერთმანეთთან მიბმის სიძლიერეს, მაგალითად, როგორ შეიწოვება ესა თუ ის წყალი ადამიანის ორგანიზმის მიერ, დამოკიდებულია ამ პარამეტრზე.

წყლის ადჰეზია და შეკრულობა

ადჰეზია და შეკრულობა არის თვისებები, რომლებიც განსაზღვრავს "წყლის წებოვნებას" სხვა მასალებთან. ადჰეზია განსაზღვრავს წყლის „წებოვნებას“ სხვა ნივთიერებებთან, ხოლო შეკრულობა არის წყლის მოლეკულების წებოვნება ერთმანეთთან მიმართებაში.

კაპილარულობა

კაპილარულობა არის წყლის თვისება, რომელიც საშუალებას აძლევს წყალს ვერტიკალურად აწიოს ფოროვან მასალებში. ეს თვისება რეალიზდება წყლის სხვა თვისებების მეშვეობით, როგორიცაა ზედაპირული დაჭიმულობა, ადჰეზია და შეკრულობა.

წყლის სიხისტე

წყლის სიხისტე - განისაზღვრება მარილის შემცველობით, წაიკითხეთ მეტი მასალებში მყარი წყალი - რა არის ეს (წაიკითხეთ →)და წყლის მინერალიზაცია (წაიკითხეთ →).

საზღვაო ლექსიკა

წყლის სიხისტე (წყლის სიხისტე) - წყლის თვისება, მასში გახსნილი ტუტემიწა ლითონის მარილების შემცველობით, წ. arr. კალციუმი და მაგნიუმი (ბიკარბონატული მარილების სახით - ბიკარბონატები), და ძლიერი მინერალური მჟავების მარილები - გოგირდის და მარილმჟავას. წყლის სიხისტე იზომება სპეციალურ ერთეულებში, ე.წ. სიხისტის ხარისხი. სიხისტის ხარისხი არის კალციუმის ოქსიდის (CaO) წონის შემცველობა, რომელიც უდრის 0,01 გ 1 ლიტრ წყალში. მყარი წყალი უვარგისია ქვაბების გამოსაკვებად, რადგან ეს ხელს უწყობს მათ კედლებზე მასშტაბის ძლიერ წარმოქმნას, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ქვაბის მილების დამწვრობა. დიდი სიმძლავრის და განსაკუთრებით მაღალი წნევის ქვაბები უნდა იკვებებოდეს მთლიანად გაწმენდილი წყლით (ორთქლის ძრავებისა და ტურბინების კონდენსატი, გაწმენდილი ზეთის მინარევებისაგან ფილტრებით, აგრეთვე სპეციალურ აორთქლებაში მომზადებული დისტილატი).

სამოილოვის K.I. საზღვაო ლექსიკონი. - M.-L.: სსრკ NKVMF სახელმწიფო საზღვაო გამომცემლობა, 1941 წ.

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

წყლის სიმტკიცე, წყლის უუნარობა საპნით ქაფის წარმოქმნას მასში გახსნილი მარილების, ძირითადად კალციუმის და მაგნიუმის გამო.

ქვაბებსა და მილებში სასწორი წარმოიქმნება წყალში გახსნილი კალციუმის კარბონატის არსებობის გამო, რომელიც წყალში შედის კირქვასთან შეხებისას. ცხელ ან მდუღარე წყალში კალციუმის კარბონატი იშლება როგორც მყარი კირის დეპოზიტები ქვაბების შიგნით არსებულ ზედაპირებზე. კალციუმის კარბონატი ასევე ხელს უშლის საპნის ქაფს. იონგამცვლელი კონტეინერი (3) ივსება ნატრიუმის შემცველი მასალებით დაფარული გრანულებით. რომელთანაც წყალი შედის კონტაქტში. ნატრიუმის იონები, როგორც უფრო აქტიურია, ცვლის კალციუმის იონებს.რადგან ნატრიუმის მარილები ხარშვის დროსაც ხსნადი რჩება, ქერცლი არ წარმოიქმნება.

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი.

წყლის სტრუქტურა

სტრუქტურის ქვეშ წყალიეხება წყლის მოლეკულების გარკვეულ განლაგებას ერთმანეთთან მიმართებაში. ეს კონცეფცია აქტიურად გამოიყენება სტრუქტურირებული თეორიაში წყალი- წაიკითხეთ ჩვენი სტატია სტრუქტურირებული წყალი - ძირითადი ცნებები (წაიკითხეთ →).

წყლის მინერალიზაცია

მინერალიზაცია წყალი:

ეკოლოგიური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

წყლის მინერალიზაცია - წყლის არაორგანული გაჯერება. მასში არსებული (მინერალური) ნივთიერებები იონებისა და კოლოიდების სახით; არაორგანული მარილების მთლიანი რაოდენობა, რომელიც შეიცავს ძირითადად მტკნარ წყალს, მინერალიზაციის ხარისხი ჩვეულებრივ გამოხატულია მგ/ლ ან გ/ლ (ზოგჯერ გ/კგ-ში).

ეკოლოგიური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. - კიშინიოვი: მოლდოვის საბჭოთა ენციკლოპედიის მთავარი გამოცემა. ი.ი. ბაბუა. 1989 წ

წყლის სიბლანტე

წყლის სიბლანტე - ახასიათებს თხევადი ნაწილაკების შიდა წინააღმდეგობას მის მოძრაობაზე:

გეოლოგიური ლექსიკონი

წყლის (თხევადი) სიბლანტე არის სითხის თვისება, რომელიც იწვევს მოძრაობის დროს ხახუნის ძალის გაჩენას. ეს არის ფაქტორი, რომელიც გადააქვს მოძრაობას წყლის მაღალი სიჩქარით მოძრავი ფენებიდან უფრო დაბალი სიჩქარის მქონე ფენებზე. წყლის სიბლანტე დამოკიდებულია ხსნარის ტემპერატურასა და კონცენტრაციაზე. ფიზიკურად ის ფასდება კოეფიციენტით. სიბლანტე, რომელიც შედის წყლის მოძრაობის რიგ ფორმულებში.

გეოლოგიური ლექსიკონი: 2 ტომად. - მ.: ნედრა. რედაქტირებულია K. N. Paffengolts და სხვების მიერ 1978 წ

არსებობს ორი სახის სიბლანტე წყალი:

• წყლის დინამიური სიბლანტე - 0,00101 Pa s (20°C-ზე).
• წყლის კინემატიკური სიბლანტე არის 0,01012 სმ 2/წმ (20°C-ზე).

წყლის კრიტიკული წერტილი

კრიტიკული წერტილი წყალიუწოდებენ მის მდგომარეობას წნევისა და ტემპერატურის გარკვეულ თანაფარდობაში, როდესაც მისი თვისებები ერთნაირია აირისებრ და თხევად მდგომარეობაში (აირიანი და თხევადი ფაზა).

წყლის კრიტიკული წერტილი: 374°C, 22.064 მპა.

დიელექტრიკული მუდმივი

დიელექტრიკული მუდმივა, ზოგადად, არის კოეფიციენტი, რომელიც აჩვენებს, თუ რამდენად მეტია ვაკუუმში ორ მუხტს შორის ურთიერთქმედების ძალა, ვიდრე გარკვეულ გარემოში.

წყლის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი უჩვეულოდ მაღალია და სტატიკური ელექტრული ველებისთვის არის 81.

წყლის სითბოს მოცულობა

სითბოს ტევადობა წყალი- წყალს აქვს საოცრად მაღალი სითბოს ტევადობა:

ეკოლოგიური ლექსიკონი

სითბოს სიმძლავრე არის ნივთიერებების თვისება, რომ შთანთქას სითბო. იგი გამოიხატება როგორც სითბოს რაოდენობა, რომელიც შეიწოვება ნივთიერების მიერ 1°C-ით გაცხელებისას. წყლის სითბოს სიმძლავრე არის დაახლოებით 1 კალ/გ, ანუ 4,2 ჯ/გ. ნიადაგის თბოტევადობა (14,5-15,5°C-ზე) მერყეობს (ქვიშიანი ნიადაგებიდან ტორფიან ნიადაგებამდე) 0,5-დან 0,6 კალორიამდე (ან 2,1-2,5 ჯ) ერთეულ მოცულობაში და 0,2-დან 0,5 კალამდე (ან 0,8-2,1 ჯ). ) ერთეულ მასაზე (გ).

ეკოლოგიური ლექსიკონი. - ალმა-ატა: "მეცნიერება". ბ.ა. ბიკოვი. 1983 წ

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

SPECIFIC HEAT CAPACITY (სიმბოლო c), სითბო, რომელიც საჭიროა ნივთიერების 1 კგ ტემპერატურის 1K-ით ამაღლებისთვის. იგი იზომება J/K.kg-ში (სადაც J არის JOUL). მაღალი სპეციფიკური სითბოს მქონე ნივთიერებები, როგორიცაა წყალი, უფრო მეტ ენერგიას მოითხოვს ტემპერატურის ასამაღლებლად, ვიდრე დაბალი სპეციფიკური სითბოს მქონე ნივთიერებები.

სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი.

წყლის თბოგამტარობა

ნივთიერების თბოგამტარობა გულისხმობს მის უნარს გაატაროს სითბო მისი ცხელი ნაწილებიდან ცივ ნაწილებამდე.

წყალში სითბოს გადაცემა ხდება ან მოლეკულურ დონეზე, ანუ ის გადადის მოლეკულებით წყალი, ან წყლის ნებისმიერი მოცულობის მოძრაობის/მოძრაობის გამო - ტურბულენტური თბოგამტარობა.

წყლის თბოგამტარობა დამოკიდებულია ტემპერატურასა და წნევაზე.

სითხე

ნივთიერებების სითხე გაგებულია, როგორც მათი უნარი შეცვალონ ფორმა მუდმივი სტრესის ან მუდმივი წნევის გავლენის ქვეშ.

სითხეების სითხე ასევე განისაზღვრება მათი ნაწილაკების მობილურობით, რომლებიც მოსვენებულ მდგომარეობაში ვერ აღიქვამენ ათვლის ძაბვას.

ინდუქციურობა

ინდუქციურობა განსაზღვრავს დახურული ელექტრული დენის სქემების მაგნიტურ თვისებებს. წყალი, ზოგიერთი შემთხვევის გარდა, ატარებს ელექტრულ დენს და, შესაბამისად, აქვს გარკვეული ინდუქციურობა.

წყლის სიმკვრივე

სიმკვრივე წყალი- განისაზღვრება მისი მასის და მოცულობის შეფარდებით გარკვეულ ტემპერატურაზე. წაიკითხეთ მეტი ჩვენს მასალაში - რა არის წყლის სიმკვრივე (წაიკითხეთ →) .

წყლის შეკუმშვა

წყლის შეკუმშვა– ძალიან მცირეა და დამოკიდებულია წყლის მარილიანობაზე და წნევაზე. მაგალითად, გამოხდილი წყლისთვის არის 0.0000490. ბუნებრივ პირობებში წყალი პრაქტიკულად შეკუმშვადია, მაგრამ ტექნიკური მიზნებისთვის სამრეწველო წარმოებაში წყალი ძლიერ შეკუმშულია. მაგალითად, მძიმე მასალების, მათ შორის ლითონების ჭრისთვის.

წყლის ელექტრული გამტარობა

წყლის ელექტრული გამტარობა - დიდწილად დამოკიდებულია მათში გახსნილი მარილების რაოდენობაზე.

რადიოაქტიურობა

წყლის რადიოაქტიურობა- დამოკიდებულია მასში რადონის შემცველობაზე, რადიუმის გამოყოფაზე.

წყლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ჰიდროგეოლოგიისა და საინჟინრო გეოლოგიის ლექსიკონი

წყლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები - პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავენ ბუნებრივი წყლების ფიზიკურ და ქიმიურ მახასიათებლებს. ეს მოიცავს წყალბადის იონის კონცენტრაციის (pH) და რედოქს პოტენციალის (Eh) მაჩვენებლებს.

ჰიდროგეოლოგიისა და საინჟინრო გეოლოგიის ლექსიკონი. - მ.: გოსტოპტეხიზდატი. შემდგენელი: A. A. Makkaveev, რედაქტორი O.K. Lange. 1961 წ

ხსნადობა

სხვადასხვა წყაროები ამ თვისებას სხვადასხვაგვარად ახარისხებენ – ზოგი მას ნივთიერების ფიზიკურ, ზოგი კი ქიმიურ თვისებებზე მიუთითებს. ამიტომ, ამ ეტაპზე ჩვენ მას მივაწერთ წყლის ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს, რასაც ადასტურებს ქვემოთ მოცემული ხსნადობის ერთ-ერთი განმარტება.

დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ხსნადობა - ნივთიერების უნარი ერთ ან რამდენიმე სხვა ნივთიერებასთან ნარევში ხსნარების წარმოქმნის. ნივთიერების ხსნადობის მაჩვენებელი მოცემულ გამხსნელში არის მისი გაჯერებული ხსნარის კონცენტრაცია მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე. აირების ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურასა და წნევაზე, თხევადი და მყარი სხეულების ხსნადობა პრაქტიკულად არ არის დამოკიდებული წნევაზე.

დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი. 2000 წ

საგზაო პირობების დირექტორია

ხსნადობა არის მასალის (ნივთიერებების) თვისება, შექმნას ერთგვაროვანი სისტემები, რომლებსაც აქვთ იგივე ქიმიური შემადგენლობა და ფიზიკური თვისებები.

საგზაო პირობების დირექტორია, M. 2005 წ

ზოგადი ქიმია

ხსნადობა - აირისებრი, თხევადი და მყარი ნივთიერებების თვისება გადავიდნენ დაშლილ მდგომარეობაში; გამოხატული ხსნარისა და გამხსნელის წონასწორული მასის თანაფარდობით მოცემულ ტემპერატურაზე.

ზოგადი ქიმია: A.V. Zholnin სახელმძღვანელო; რედ. ვ.ა.პოპკოვა, ა.ვ.ჟოლნინა. 2012 წელი

ფიზიკური ენციკლოპედია

ხსნადობა - ნივთიერების უნარი, წარმოქმნას ხსნარები სხვა ნივთიერებებთან. რაოდენობრივად მას ახასიათებს ნივთიერების კონცენტრაცია გაჯერებულ ხსნარში. ხსნადობა განისაზღვრება ფიზიკური. და ქიმ. გამხსნელისა და გამხსნელის მოლეკულების აფინურობას, ჭრილს ახასიათებს ე.წ. ხსნარის მოლეკულების ურთიერთგაცვლის ენერგია. როგორც წესი, ხსნადობა მაღალია, თუ გამხსნელისა და გამხსნელის მოლეკულებს აქვთ მსგავსი თვისებები („მსგავსი იხსნება მსგავსი“).

ხსნადობის დამოკიდებულება ტემპერატურასა და წნევაზე დადგენილია Le Chatelier-Brown პრინციპის გამოყენებით. ხსნადობა იზრდება წნევის მატებასთან ერთად და გადის მაქსიმუმს მაღალი წნევის დროს; სითხეებში აირების ხსნადობა ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება, მეტალებში კი იზრდება.

ფიზიკური ენციკლოპედია. 5 ტომად. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი A.M. პროხოროვი. 1988 წ

მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი (წყლის pH)

წყლის მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი განისაზღვრება pH ინდიკატორით, რომლის ღირებულება შეიძლება განსხვავდებოდეს 0-დან 14-მდე. მნიშვნელობა 7 - განსაზღვრავს წყლის მჟავა-ტუტოვანი ბალანსს, როგორც ნეიტრალურს, თუ 7-ზე ნაკლებია - მჟავე წყალი, მეტი. ვიდრე 7 - ტუტე წყალი.

წყლის რედოქს პოტენციალი

წყლის რედოქს პოტენციალი (ORP) არის წყლის უნარი შევიდეს ბიოქიმიურ რეაქციებში.

წყლის ქიმიური თვისებები

ნივთიერების ქიმიური თვისებები არის თვისებები, რომლებიც ვლინდება ქიმიური რეაქციების შედეგად.

ქვემოთ მოცემულია წყლის ქიმიური თვისებები სახელმძღვანელოს მიხედვით „ქიმიის საფუძვლები. ინტერნეტ სახელმძღვანელო" A.V. Manuylov, V.I. Rodionov.

წყლის ურთიერთქმედება ლითონებთან

როდესაც წყალი ურთიერთქმედებს მეტალების უმეტესობასთან, ხდება რეაქცია წყალბადის გამოყოფით:

• 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (ძალადობრივად);
• 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (ძალადობრივად);
• 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (მხოლოდ გაცხელებისას).

ამ ტიპის რედოქს რეაქციებში არა ყველა, არამედ მხოლოდ საკმარისად აქტიურ ლითონს შეუძლია მონაწილეობა. I და II ჯგუფების ტუტე და ტუტე მიწის ლითონები რეაგირებენ ყველაზე ადვილად.

როდესაც წყალი ურთიერთქმედებს კეთილშობილ ლითონებთან, როგორიცაა ოქრო, პლატინა..., რეაქცია არ ხდება.

ურთიერთქმედება წყალიარალითონებით

არამეტალებს შორის, მაგალითად, ნახშირბადი და მისი წყალბადის ნაერთი (მეთანი) რეაგირებს წყალთან. ეს ნივთიერებები გაცილებით ნაკლებად აქტიურია ვიდრე ლითონები, მაგრამ მაინც შეუძლიათ წყალთან რეაგირება მაღალ ტემპერატურაზე:

• C + H2O = H2 + CO (ძლიერი გათბობით);
• CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (ძლიერი გაცხელებით).

ურთიერთქმედება წყალიელექტრო დენით

ელექტრო დენის ზემოქმედებისას წყალი იშლება წყალბადად და ჟანგბადად. ეს არის ასევე რედოქს რეაქცია, სადაც წყალი არის როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

წყლის ურთიერთქმედება არამეტალის ოქსიდებთან

წყალი რეაგირებს ბევრ არამეტალის ოქსიდთან და ზოგიერთ ლითონის ოქსიდთან. ეს არ არის რედოქსის რეაქციები, არამედ რთული რეაქციები:

• SO2 + H2O = H2SO3 (გოგირდმჟავა);
• SO3 + H2O = H2SO4 (გოგირდის მჟავა);
• CO2 + H2O = H2CO3 (ნახშირმჟავა).

წყლის ურთიერთქმედება ლითონის ოქსიდებთან

ზოგიერთ ლითონის ოქსიდს შეუძლია წყალთან რეაქციაც.

ჩვენ უკვე ვნახეთ ასეთი რეაქციების მაგალითები:

CaO + H2O = Ca(OH)2 (კალციუმის ჰიდროქსიდი (ჩამქრალი ცაცხვი).

ყველა ლითონის ოქსიდს არ შეუძლია წყალთან რეაქცია. ზოგიერთი მათგანი პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში და ამიტომ არ რეაგირებს წყალთან. მაგალითად: ZnO, TiO2, Cr2O3, საიდანაც, მაგალითად, წყალგამძლე საღებავებს ამზადებენ. რკინის ოქსიდები ასევე უხსნადია წყალში და არ რეაგირებს მასთან.

ჰიდრატები და კრისტალური ჰიდრატები

წყალი წარმოქმნის ნაერთებს, ჰიდრატებს და კრისტალურ ჰიდრატებს, რომლებშიც წყლის მოლეკულა მთლიანად შენარჩუნებულია. .

Მაგალითად:

• CuSO4 + 5H2O = CuSO4.5H2O;
• CuSO4 - თეთრი ნივთიერება (უწყლო სპილენძის სულფატი);
• CuSO4.5H2O - კრისტალური ჰიდრატი (სპილენძის სულფატი), ლურჯი კრისტალები.

ჰიდრატის წარმოქმნის სხვა მაგალითები:

• H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (გოგირდმჟავას ჰიდრატი);
• NaOH + H2O = NaOH.H2O (კაუსტიკური სოდა ჰიდრატი).

ნაერთები, რომლებიც აკავშირებს წყალს ჰიდრატებში და კრისტალურ ჰიდრატებში, გამოიყენება როგორც გამწმენდი. მათი დახმარებით, მაგალითად, ამოიღეთ წყლის ორთქლი ტენიანი ატმოსფერული ჰაერიდან.

ბიოსინთეზი

წყალი ჩართულია ბიოსინთეზში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ჟანგბადი:

6n CO 2 + 5n H 2 O \u003d (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (შუქის მოქმედების ქვეშ)

დასკვნა

ჩვენ ვხედავთ, რომ წყლის თვისებები მრავალფეროვანია და მოიცავს დედამიწაზე ცხოვრების თითქმის ყველა ასპექტს. როგორც ერთ-ერთმა მეცნიერმა ჩამოაყალიბა... აუცილებელია წყლის შესწავლა კომპლექსურად და არა მისი ინდივიდუალური გამოვლინებების კონტექსტში.

მასალის მომზადებისას გამოყენებული იქნა წიგნებიდან მიღებული ინფორმაცია- იუ.პ. რასადკინა "ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი წყალი", იუ.ია. ფიალკოვი "ჩვეულებრივი ხსნარების უჩვეულო თვისებები", სახელმძღვანელო "ქიმიის საფუძვლები". ინტერნეტ სახელმძღვანელო" A.V. Manuylov, V.I. Rodionov და სხვები.

წყალბადის ოქსიდი (H 2 O), რომელიც ყველა ჩვენგანისთვის ბევრად უფრო ცნობილია სახელწოდებით "წყალი", გაზვიადების გარეშე, არის მთავარი სითხე დედამიწაზე ორგანიზმების ცხოვრებაში, რადგან ყველა ქიმიური და ბიოლოგიური რეაქცია ხდება ან მონაწილეობით. წყალში ან ხსნარებში.

წყალი მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერებაა ადამიანის ორგანიზმისთვის ჰაერის შემდეგ. ადამიანს შეუძლია წყლის გარეშე იცხოვროს არა უმეტეს 7-8 დღისა.

ბუნებაში სუფთა წყალი შეიძლება არსებობდეს აგრეგაციის სამ მდგომარეობაში: მყარში - ყინულის სახით, თხევადში, რეალურად წყალში, აირისებრში - ორთქლის სახით. ბუნებაში არც ერთი სხვა ნივთიერება ვერ დაიკვეხნის აგრეგატული მდგომარეობების ასეთი მრავალფეროვნებით.

წყლის ფიზიკური თვისებები

• ნ.ო. - ეს არის უფერო, უსუნო და უგემოვნო სითხე;
• წყალს აქვს მაღალი სითბოს ტევადობა და დაბალი ელექტროგამტარობა;
• დნობის წერტილი 0°C;
• დუღილის წერტილი 100°C;
• წყლის მაქსიმალური სიმკვრივე 4°C-ზე არის 1 გ/სმ 3;
• წყალი კარგი გამხსნელია.

წყლის მოლეკულის სტრუქტურა

წყლის მოლეკულა შედგება ერთი ჟანგბადის ატომისგან, რომელიც დაკავშირებულია წყალბადის ორ ატომთან, ხოლო O-H ბმები ქმნიან კუთხეს 104,5 °, ხოლო საერთო ელექტრონული წყვილები გადაადგილებულია ჟანგბადის ატომზე, რომელიც წყალბადის ატომებთან შედარებით უფრო ელექტროუარყოფითია. , ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტით წარმოიქმნება ჟანგბადის ატომზე, შესაბამისად, წყალბადის ატომებზე - დადებითი. ამრიგად, წყლის მოლეკულა შეიძლება ჩაითვალოს დიპოლად.

წყლის მოლეკულებს შეუძლიათ შექმნან წყალბადის ბმები ერთმანეთთან, მოზიდული საპირისპიროდ დამუხტული ნაწილებით (წყალბადის ბმები ნაჩვენებია ნახატზე წერტილოვანი ხაზით):

წყალბადის ბმების წარმოქმნა ხსნის წყლის მაღალ სიმკვრივეს, მის დუღილსა და დნობის წერტილებს.

წყალბადის ბმების რაოდენობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე - რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით ნაკლებია წარმოქმნილი ბმების რაოდენობა: წყლის ორთქლში არის მხოლოდ მისი ცალკეული მოლეკულები; თხევად მდგომარეობაში წარმოიქმნება ასოციაციები (H 2 O) n; კრისტალურ მდგომარეობაში, წყლის თითოეული მოლეკულა დაკავშირებულია მეზობელ მოლეკულებთან ოთხი წყალბადის ბმით.

წყლის ქიმიური თვისებები

წყალი "ნებაყოფლობით" რეაგირებს სხვა ნივთიერებებთან:

• წყალი რეაგირებს ტუტე და მიწის ტუტე ლითონებთან n.o.: 2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2
• ნაკლებად აქტიური ლითონებით და არალითონებით, წყალი რეაგირებს მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე: 3Fe + 4H 2 O \u003d FeO → Fe 2 O 3 + 4H 2 C + 2H 2 O → CO 2 + 2H 2
• ძირითადი ოქსიდებით ნ.ო. წყალი რეაგირებს და ქმნის ფუძეებს: CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2
• მჟავა ოქსიდებთან n.o.s. წყალი რეაგირებს მჟავების წარმოქმნით: CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3
• წყალი არის ჰიდროლიზის რეაქციების მთავარი მონაწილე (დაწვრილებით იხილეთ მარილების ჰიდროლიზი);
• წყალი მონაწილეობს ჰიდრატაციის რეაქციებში, ემატება ორგანულ ნივთიერებებს ორმაგი და სამმაგი ბმებით.

ნივთიერებების ხსნადობა წყალში

• ძლიერ ხსნადი ნივთიერებები - 1 გ-ზე მეტი ნივთიერება იხსნება 100 გ წყალში n.o.s.;
• ცუდად ხსნადი ნივთიერებები - 0,01-1გ ნივთიერება იხსნება 100გრ წყალში;
• პრაქტიკულად უხსნადი ნივთიერებები - 0,01გრ-ზე ნაკლები ნივთიერება იხსნება 100გრ წყალში.

სრულიად უხსნადი ნივთიერებები ბუნებაში არ არსებობს.

11.1. ფიზიკური დაშლა

თუ რაიმე ნივთიერება შედის წყალში, მას შეუძლია:
ა) იხსნება წყალში, ანუ შეურიეთ მას ატომურ-მოლეკულურ დონეზე;
ბ) შევიდეს წყალთან ქიმიურ რეაქციაში;
გ) არ იშლება და არ რეაგირებს.
რა განსაზღვრავს ნივთიერების წყალთან ურთიერთქმედების შედეგს? ბუნებრივია, ნივთიერების მახასიათებლებიდან და წყლის მახასიათებლებიდან.
დავიწყოთ დაშლით და განვიხილოთ წყლისა და მასთან ურთიერთქმედების ნივთიერებების რა მახასიათებლებს აქვთ უდიდესი მნიშვნელობა ამ პროცესებში.
მოათავსეთ ორ სინჯარაში ნაფტალინის მცირე ნაწილი C 10 H 8 . ერთ სინჯარაში ჩაასხით წყალი, მეორეში კი C 7 H 16 ჰეპტანი (სუფთა ჰეპტანის ნაცვლად შეიძლება ბენზინის გამოყენება). ნაფთალინი იხსნება ჰეპტანში, მაგრამ არა წყალში. მოდით შევამოწმოთ, ნაფტალინი მართლაც იხსნება ჰეპტანში თუ რეაგირებს მასზე. ამისთვის ჭიქაზე დაასხით ხსნარის რამდენიმე წვეთი და დაელოდეთ სანამ ჰეპტანი აორთქლდება – მინაზე წარმოიქმნება უფერო ლამელარული კრისტალები. ის, რომ ეს ნაფთალინია, დამახასიათებელი სუნით ჩანს.

ჰეპტანსა და წყალს შორის ერთ-ერთი განსხვავება ისაა, რომ მისი მოლეკულები არაპოლარულია, ხოლო წყლის მოლეკულები პოლარული. გარდა ამისა, არსებობს წყალბადის ბმები წყლის მოლეკულებს შორის, მაგრამ არ არსებობს ჰეპტანის მოლეკულებს შორის.

ჰეპტანში ნაფტალინის დასაშლელად საჭიროა ნაფტალინის მოლეკულებს შორის სუსტი ინტერმოლეკულური ბმები და ჰეპტანის მოლეკულებს შორის სუსტი ინტერმოლეკულური ბმები. გახსნისას ნაფტალინისა და ჰეპტანის მოლეკულებს შორის წარმოიქმნება თანაბრად სუსტი ინტერმოლეკულური ბმები. ასეთი პროცესის თერმული ეფექტი პრაქტიკულად ნულის ტოლია.
რატომ იხსნება ნაფტალინი ჰეპტანში? მხოლოდ ენტროპიის ფაქტორის გამო (ნაფთალინ-ჰეპტანის სისტემაში აშლილობა იზრდება).

წყალში ნაფტალინის დასაშლელად საჭიროა, მის მოლეკულებს შორის სუსტი ბმების გარდა, წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმები გაწყდეს. ამ შემთხვევაში წყალბადის ბმები ნაფტალინისა და წყლის მოლეკულებს შორის არ იქმნება. პროცესი აღმოჩნდება ენდოთერმული და იმდენად ენერგიულად არახელსაყრელი, რომ ენტროპიის ფაქტორი აქ ვერ დაგვეხმარება.
და თუ ნაფტალინის ნაცვლად ავიღებთ სხვა ნივთიერებას, რომლის მოლეკულებს შეუძლიათ წყალბადის ბმები ჩამოაყალიბონ წყლის მოლეკულებთან, დაიშლება ასეთი ნივთიერება წყალში?
თუ სხვა დაბრკოლებები არ არის, მაშინ იქნება. მაგალითად, თქვენ იცით, რომ შაქარი (საქაროზა C 12 H 22 O 11) მშვენივრად იხსნება წყალში. საქაროზის სტრუქტურული ფორმულის დათვალიერებისას დაინახავთ, რომ მის მოლეკულაში არის –O–H ჯგუფები, რომლებსაც შეუძლიათ წყალბადის ბმები შექმნან წყლის მოლეკულებთან.
ექსპერიმენტულად დარწმუნდით, რომ საქაროზა ცუდად ხსნადია ჰეპტანში და შეეცადეთ დამოუკიდებლად აგიხსნათ, რატომ განსხვავდება ნაფტალინისა და საქაროზის თვისებები ასე ძალიან.
ჰეპტანში ნაფტალინის და წყალში საქაროზას დაშლას ე.წ ფიზიკური დაშლა.

მხოლოდ მოლეკულურ ნივთიერებებს შეუძლიათ ფიზიკურად დაშლა.

ხსნარის სხვა კომპონენტები ე.წ ხსნადი.

ჩვენ მიერ გამოვლენილი კანონზომიერებები ასევე ეხება წყალში (და სხვა გამხსნელებში) თხევადი და აირისებრი ნივთიერებების დაშლის შემთხვევებს. თუ ყველა ნივთიერება, რომელიც ქმნის ხსნარს, დაშლამდე იყო აგრეგაციის ერთსა და იმავე მდგომარეობაში, მაშინ გამხსნელს ჩვეულებრივ უწოდებენ ნივთიერებას, რომელიც უფრო მეტია ხსნარში. ამ წესის გამონაკლისს წარმოადგენს წყალი: მას ჩვეულებრივ გამხსნელს უწოდებენ, თუნდაც გამხსნელზე ნაკლები იყოს.
წყალში ნივთიერების ფიზიკური დაშლის მიზეზი შეიძლება იყოს არა მხოლოდ წყალბადის ბმების წარმოქმნა გახსნილი ნივთიერებისა და წყლის მოლეკულებს შორის, არამედ სხვა სახის ინტერმოლეკულური ბმების წარმოქმნა. ეს ძირითადად ხდება აირისებრი ნივთიერებების წყალში დაშლის შემთხვევაში (მაგალითად, ნახშირორჟანგი ან ქლორი), რომელშიც მოლეკულები საერთოდ არ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან, ისევე როგორც ზოგიერთი სითხე ძალიან სუსტი ინტერმოლეკულური ბმებით (მაგ. ბრომი). ენერგიის მომატება აქ მიიღწევა დიპოლების (წყლის მოლეკულების) ორიენტაციის გამო პოლარული მოლეკულების ან გამხსნელში პოლარული ბმების ირგვლივ, ხოლო ქლორის ან ბრომის შემთხვევაში ეს გამოწვეულია ქლორის ატომებთან ელექტრონების მიმაგრების ტენდენციით. და ბრომი, რომელიც ასევე დაცულია ამ მარტივი ნივთიერებების მოლეკულებში (დაწვრილებით - § 11.4).
ყველა ამ შემთხვევაში, ნივთიერებები წყალში გაცილებით ნაკლებად ხსნადია, ვიდრე წყალბადის ბმების ფორმირებაში.
თუ გამხსნელი ამოღებულია ხსნარიდან (მაგალითად, როგორც ეს გააკეთეთ ჰეპტანში ნაფტალინის ხსნარის შემთხვევაში), მაშინ გამხსნელი გამოიყოფა ქიმიურად უცვლელი სახით.

ფიზიკურად დაშლა, გამხსნელი.
1. ახსენით, რატომ არის ჰეპტანი წყალში უხსნად
2. მითხარით წყალში ეთილის სპირტის (ეთანოლის) გახსნის სითბური ეფექტის ნიშანი.
3. რატომ არის ამიაკი წყალში კარგად ხსნადი, ჟანგბადი კი ცუდი?
4. რომელი ნივთიერებაა წყალში უკეთ ხსნადი - ამიაკი თუ ფოსფინი (PH 3)?
5. ახსენით წყალში ოზონის უკეთესი ხსნადობის მიზეზი, ვიდრე ჟანგბადი.
6. განსაზღვრეთ გლუკოზის მასური წილი (ყურძნის შაქარი, C 6 H 12 O 6) წყალხსნარში, თუ მის მოსამზადებლად გამოყენებული იყო 120 მლ წყალი და 30 გ გლუკოზა (წყლის სიმკვრივე აიღეთ 1 გ/მლ. ). როგორია გლუკოზის კონცენტრაცია ამ ხსნარში, თუ ხსნარის სიმკვრივეა 1,15 გ/მლ?
7. რამდენი შაქარი (საქაროზა) შეიძლება გამოვყოთ 250 გრ სიროფიდან წყლის მასური წილი 35%-ის ტოლი?

1. ექსპერიმენტები სხვადასხვა ნივთიერების სხვადასხვა გამხსნელებში დაშლის შესახებ.
2. ხსნარების მომზადება.

11.2. ქიმიური დაშლა

პირველ პუნქტში განვიხილეთ ნივთიერებების დაშლის შემთხვევები, რომლებშიც ქიმიური ბმები უცვლელი დარჩა. მაგრამ ეს ყოველთვის ასე არ არის.
მოათავსეთ ნატრიუმის ქლორიდის რამდენიმე კრისტალი სინჯარაში და დაამატეთ წყალი. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, კრისტალები დაიშლება. Რა მოხდა?
ნატრიუმის ქლორიდი არის არამოლეკულური ნივთიერება. NaCl კრისტალი შედგება Na და Cl იონებისაგან. როდესაც ასეთი კრისტალი წყალში შედის, ეს იონები გადადიან მასში. ამ შემთხვევაში იშლება იონური ბმები კრისტალში და წყალბადის ბმები წყლის მოლეკულებს შორის. წყალში შემავალი იონები ურთიერთქმედებენ წყლის მოლეკულებთან. ქლორიდის იონების შემთხვევაში ეს ურთიერთქმედება შემოიფარგლება დიპოლური წყლის მოლეკულების ელექტროსტატიკური მიზიდვით ანიონზე, ნატრიუმის კათიონების შემთხვევაში კი ბუნებაში უახლოვდება დონორ-მიმღები ურთიერთქმედებას. რატომღაც, იონები დაფარულია დამატენიანებელი გარსი(სურ. 11.1).

რეაქციის განტოლების სახით, ეს შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

NaCl cr + ( ნ + მ)H 2 O = + A

ან შემოკლებით , სადაც ინდექსი აკნიშნავს, რომ იონი დატენიანებული. ასეთ განტოლებას ე.წ იონური განტოლება.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ ამ პროცესის "მოლეკულური" განტოლება: (ეს სახელი შენარჩუნებულია მას შემდეგ, რაც ვარაუდობდნენ, რომ ყველა ნივთიერება შედგება მოლეკულებისგან)

ჰიდრატირებული იონები უფრო სუსტად იზიდავს ერთმანეთს და თერმული მოძრაობის ენერგია საკმარისია იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოს ეს იონები ერთად კრისტალში.

პრაქტიკაში ხსნარში იონების არსებობა ადვილად შეიძლება დადასტურდეს ნატრიუმის ქლორიდის, წყლისა და მიღებული ხსნარის ელექტრული გამტარობის შესწავლით. უკვე იცით, რომ ნატრიუმის ქლორიდის კრისტალები ელექტრო დენს არ ატარებენ, რადგან მიუხედავად იმისა, რომ შეიცავს დამუხტულ ნაწილაკებს - იონებს, ისინი კრისტალში „ფიქსირდებიან“ და ვერ მოძრაობენ. წყალი ძალიან ცუდად ატარებს ელექტრულ დენს, რადგან მიუხედავად იმისა, რომ ოქსონიუმის იონები და ჰიდროქსიდის იონები იქმნება მასში ავტოპროტოლიზის გამო, ისინი ძალიან რამდენიმე. ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარი, პირიქით, კარგად ატარებს ელექტროენერგიას, რადგან მასში ბევრი იონია და მათ შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილება, მათ შორის ელექტრული ძაბვის გავლენის ქვეშ.
ენერგია უნდა დაიხარჯოს კრისტალში იონური ბმების და წყალში წყალბადის ბმების გასაწყვეტად. როდესაც იონები ჰიდრატირებულია, ენერგია გამოიყოფა. თუ ბმის გაწყვეტის ენერგიის ხარჯები აღემატება იონის ჰიდრატაციის დროს გამოთავისუფლებულ ენერგიას, მაშინ ენდოთერმული დაშლადა თუ პირიქით, მაშინ - ეგზოთერმული.
ნატრიუმის ქლორიდი წყალში იხსნება თითქმის ნულოვანი თერმული ეფექტით, შესაბამისად, ამ მარილის დაშლა ხდება მხოლოდ ენტროპიის გაზრდის გამო. მაგრამ ჩვეულებრივ დაშლას თან ახლავს სითბოს შესამჩნევი გამოყოფა (Na 2 CO 3, CaCl 2, NaOH და ა.შ.) ან მისი შეწოვა (KNO 3, NH 4 Cl და ა.შ.), მაგალითად:

როდესაც წყალი აორთქლდება ქიმიური დაშლის შედეგად მიღებული ხსნარებიდან, გამხსნელი ნივთიერებები კვლავ გამოიყოფა მათგან ქიმიურად უცვლელი სახით.

ქიმიური დაშლა- დაშლა, რომელშიც იშლება ქიმიური ბმები.

როგორც ფიზიკური, ასევე ქიმიური დაშლისას წარმოიქმნება იმ ნივთიერების ხსნარი, რომელიც ჩვენ გავხსენით, მაგალითად, შაქრის ხსნარი წყალში ან ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარი წყალში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ხსნარი შეიძლება გამოიყოს ხსნარიდან, როდესაც წყალი ამოღებულია.

ჰიდრატაციის გარსი, ჰიდრატაცია, ქიმიური დაშლა.
მოიყვანეთ თქვენთვის კარგად ცნობილი ნივთიერებების სამი მაგალითი: ა) წყალში ხსნადი ან მასთან რეაქციაში მყოფი, ბ) წყალში ხსნადი და არ რეაგირებს მასთან.
2. რა არის გამხსნელი და რა არის გახსნილი ნივთიერება (ან ნივთიერებები) შემდეგ ხსნარებში: ა) საპნიანი წყალი, ბ) სუფრის ძმარი, გ) არაყი დ) მარილმჟავა, ე) მოტოციკლის საწვავი, ვ) აფთიაქი „წყალბადის ზეჟანგი. „, ზ) ცქრიალა წყალი, ი) „ბრილიანტი მწვანე“, კ) ოდეკოლონი?
სირთულის შემთხვევაში გაიარეთ კონსულტაცია მშობლებთან.
3. ჩამოთვალეთ გზები, რომლითაც შესაძლებელია გამხსნელის ამოღება თხევადი ხსნარიდან.
4. როგორ გესმით გამოთქმა „ქიმიურად უცვლელი სახით“ ამ თავის პირველი პუნქტის ბოლო აბზაცში? რა ცვლილებები შეიძლება მოხდეს ნივთიერებაში მისი დაშლისა და ხსნარის შემდგომ გამოყოფის შედეგად?
5. ცნობილია, რომ ცხიმები წყალში უხსნადია, მაგრამ კარგად იხსნება ბენზინში. ამის საფუძველზე რა შეიძლება ითქვას ცხიმის მოლეკულების აგებულებაზე?
6. ჩამოწერეთ შემდეგი იონური ნივთიერებების წყალში ქიმიური დაშლის განტოლებები:
ა) ვერცხლის ნიტრატი, ბ) კალციუმის ჰიდროქსიდი, გ) ცეზიუმის იოდიდი, დ) კალიუმის კარბონატი, ე) ნატრიუმის ნიტრიტი, ვ) ამონიუმის სულფატი.
7. ჩაწერეთ ნივთიერებების კრისტალიზაციის განტოლებები მე-6 ამოცანაში ჩამოთვლილი ხსნარებიდან წყლის ამოღებისას.
8. რით განსხვავდება ნივთიერებების ფიზიკური დაშლით მიღებული ხსნარები ქიმიური დაშლის შედეგად მიღებული ხსნარებისგან? რა საერთო აქვთ ამ გადაწყვეტილებებს?
9. განსაზღვრეთ მარილის მასა, რომელიც უნდა გაიხსნას 300 მლ წყალში ხსნარის მისაღებად ამ მარილის მასური ფრაქციის ტოლი 0,1. წყლის სიმკვრივეა 1 გ/მლ, ხოლო ხსნარის სიმკვრივე 1,05 გ/მლ. რა არის მარილის კონცენტრაცია მიღებულ ხსნარში, თუ მისი ფორმულის წონა არის 101 დღე?
10. რამდენი წყალი და ბარიუმის ნიტრატი უნდა მიიღოთ ამ ნივთიერების 0,5 ლ 0,1 მ ხსნარის მოსამზადებლად (ხსნარის სიმკვრივე 1,02 გ/მლ)?
ექსპერიმენტები იონური ნივთიერებების წყალში დაშლის შესახებ.

11.3. გაჯერებული ხსნარები. ხსნადობა

წყალში მოთავსებული ნატრიუმის ქლორიდის (ან სხვა მსგავსი ნივთიერების) ნებისმიერი ნაწილი ყოველთვის მთლიანად იხსნება, თუ დაშლის პროცესის გარდა

საპირისპირო პროცესი არ გაგრძელდება - ხსნარიდან საწყისი ნივთიერების კრისტალიზაციის პროცესი:

კრისტალის წყალში მოთავსების მომენტში კრისტალიზაციის პროცესის სიჩქარე ნულის ტოლია, მაგრამ ხსნარში იონების კონცენტრაციის მატებასთან ერთად ის იზრდება და რაღაც მომენტში ხდება დაშლის სიჩქარის ტოლი. წონასწორობის მდგომარეობა ხდება:

მიღებულ ხსნარს გაჯერებული ეწოდება.

როგორც ასეთი მახასიათებელი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გახსნილი ნივთიერების მასობრივი ფრაქცია, მისი კონცენტრაცია ან ხსნარის შემადგენლობის დამახასიათებელი სხვა ფიზიკური რაოდენობა.
მოცემულ გამხსნელში ხსნადობის მიხედვით ყველა ნივთიერება იყოფა ხსნად, ოდნავ ხსნად და პრაქტიკულად უხსნად. ჩვეულებრივ, პრაქტიკულად უხსნად ნივთიერებებს უწოდებენ უბრალოდ უხსნად. ხსნად და ცუდად ხსნად ნივთიერებებს შორის პირობითი საზღვრისთვის, ხსნადობა ტოლია 1 გ 100 გ H 2 O-ში ( ვ 1%) და სუსტად ხსნად და უხსნად ნივთიერებებს შორის პირობითი საზღვრის მიღმა - ხსნადობა ტოლია 0,1 გ 100 გ H 2 O-ში ( ვ 0,1%).
ნივთიერების ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ვინაიდან ხსნადობა წონასწორობის მახასიათებელია, მისი ცვლილება ტემპერატურის ცვლილებებთან ერთად ხდება Le Chatelier პრინციპის სრული შესაბამისად, ანუ ნივთიერების ეგზოთერმული დაშლით, მისი ხსნადობა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხოლო ენდოთერმულთან ერთად ის იზრდება.
ხსნარებს, რომლებშიც ერთსა და იმავე პირობებში, გამხსნელი უფრო ნაკლებია, ვიდრე გაჯერებულებში, ეწოდება უჯერი.

გაჯერებული ხსნარი; უჯერი ხსნარი; ნივთიერების ხსნადობა; ხსნადი, ნელ-ნელა ხსნადი და გაუხსნელი ნივთიერებები.

1. წონასწორობის განტოლებები ჩაწერეთ სისტემის გაჯერებულ ხსნარში - ნალექი ა) კალიუმის კარბონატი, ბ) ვერცხლის ნიტრატი და გ) კალციუმის ჰიდროქსიდი.
2. განსაზღვრეთ კალიუმის ნიტრატის მასური წილი ამ მარილის წყალხსნარში, რომელიც გაჯერებულია 20 ° C ტემპერატურაზე, თუ ასეთი ხსნარის მომზადებისას 100 გ კალიუმის ნიტრატი დაემატა 200 გ წყალს და ამავე დროს, შემდეგ ხსნარის მომზადებისას 36,8 გ კალიუმის ნიტრატი არ დაიშალა.
3. შესაძლებელია თუ არა კალიუმის ქრომატის K 2 CrO 4 წყალხსნარის მომზადება 20 ° C-ზე გახსნილი ნივთიერების მასური ფრაქციის ტოლი 45%, თუ ამ ტემპერატურაზე ამ მარილის არაუმეტეს 63,9 გ იხსნება 100-ში. გ წყალი.
4. კალიუმის ბრომიდის მასური წილი გაჯერებულ წყალხსნარში 0 ° C ტემპერატურაზე არის 34,5%, ხოლო 80 ° C - 48,8%. განსაზღვრეთ კალიუმის ბრომიდის მასა, რომელიც გამოიყოფა 80°C-ზე გაჯერებული ამ მარილის წყალხსნარის 250 გ გაციებისას 0°C-მდე.
5. კალციუმის ჰიდროქსიდის მასური წილი გაჯერებულ წყალხსნარში 20 ° C ტემპერატურაზე არის 0,12%. ამ ტემპერატურაზე გაჯერებული კალციუმის ჰიდროქსიდის (ცაცხვის წყალი) რამდენი ლიტრი ხსნარი შეიძლება მივიღოთ 100 გ კალციუმის ჰიდროქსიდით? აიღეთ ხსნარის სიმკვრივე 1 გ/მლ.
6. 25 °C-ზე ბარიუმის სულფატის მასური წილი გაჯერებულ წყალხსნარში არის 2,33 10 -2%. განსაზღვრეთ წყლის მინიმალური მოცულობა, რომელიც საჭიროა ამ მარილის 1 გ მთლიანად დასაშლელად.
გაჯერებული ხსნარების მომზადება.

11.4. ნივთიერებების ქიმიური რეაქციები წყალთან

ბევრი ნივთიერება წყალთან შეხებისას შედის მასთან ქიმიურ რეაქციებში. ჭარბ წყალთან ასეთი ურთიერთქმედების შედეგად, ისევე როგორც დაშლისას, მიიღება ხსნარი. მაგრამ თუ ამ ხსნარიდან წყალი ამოიღეს, ჩვენ ვერ მივიღებთ ორიგინალურ ნივთიერებას.

რა პროდუქტები წარმოიქმნება ნივთიერების ქიმიურ რეაქციაში წყალთან? ეს დამოკიდებულია ნივთიერებაში არსებული ქიმიური ბმის ტიპზე; თუ ბმები კოვალენტურია, მაშინ ამ ობლიგაციების პოლარობის ხარისხზე. გარდა ამისა, სხვა ფაქტორებიც მოქმედებს, რომელთაგან ზოგიერთს გავეცნობით.

ა) იონური ბმის მქონე ნაერთები

იონური ნაერთების უმეტესობა ან ქიმიურად იხსნება წყალში ან არა. იონური ჰიდრიდები და ოქსიდები ცალ-ცალკე დგანან, ანუ ნაერთები, რომლებიც შეიცავს იმავე ელემენტებს, როგორც თავად წყალი და ზოგიერთი სხვა ნივთიერება. განვიხილოთ იონური ოქსიდების ქცევა წყალთან კონტაქტში, მაგალითად კალციუმის ოქსიდის გამოყენებით.
კალციუმის ოქსიდი, როგორც იონური ნივთიერება, შეიძლება ქიმიურად დაითხოვოს წყალში. ამ შემთხვევაში, კალციუმის იონები და ოქსიდის იონები გადადიან ხსნარში. მაგრამ ორმაგად დამუხტული ანიონი არ არის ჟანგბადის ატომის ყველაზე სტაბილური ვალენტური მდგომარეობა (თუ მხოლოდ იმიტომ, რომ მეორე ელექტრონის მიახლოების ენერგია ყოველთვის უარყოფითია, ხოლო ოქსიდის იონის რადიუსი შედარებით მცირეა). ამიტომ, ჟანგბადის ატომები ამცირებენ ფორმალურ მუხტს. წყლის თანდასწრებით, ეს შესაძლებელია. კრისტალის ზედაპირზე ნაპოვნი ოქსიდის იონები ურთიერთქმედებენ წყლის მოლეკულებთან. ეს რეაქცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც დიაგრამა, რომელიც აჩვენებს მის მექანიზმს ( მექანიზმის დიაგრამა).

უკეთ რომ გავიგოთ რა ხდება, ამ პროცესს პირობითად ვყოფთ ეტაპებად:
1. წყლის მოლეკულა წყალბადის ატომით (საპირისპიროდ დამუხტული) ოქსიდის იონში იქცევა.
2. ოქსიდის იონი წყალბადის ატომთან იყოფა ელექტრონების გაუზიარებელი წყვილით; მათ შორის იქმნება კოვალენტური ბმა (იგი წარმოიქმნება დონორ-აქცეპტორი მექანიზმით).
3. წყალბადის ატომზე ერთვალენტიან ორბიტალში (1 ს) გამოდის ოთხი ელექტრონი (ორი „ძველი“ და ორი „ახალი“), რაც ეწინააღმდეგება პაულის პრინციპს. მაშასადამე, წყალბადის ატომი აჩუქებს ბმის ელექტრონების წყვილს („ძველი“ ელექტრონები) ჟანგბადის ატომს, რომელიც წყლის მოლეკულის ნაწილია, მით უმეტეს, რომ ელექტრონების ეს წყვილი უკვე დიდწილად გადაადგილებული იყო ჟანგბადის ატომში. წყალბადის ატომსა და ჟანგბადის ატომს შორის კავშირი გატეხილია.
4. დონორ-მიმღები მექანიზმის მიერ ბმის წარმოქმნის გამო ყოფილ ოქსიდის იონზე ფორმალური მუხტი ხდება –1-ის ტოლი. ე; ჟანგბადის ატომზე, რომელიც ადრე წყლის მოლეკულის ნაწილი იყო, ჩნდება მუხტი, ასევე -1-ის ტოლი ე. ამრიგად, წარმოიქმნება ორი ჰიდროქსიდის იონი.
5. კალციუმის იონები, რომლებიც ახლა არ არის დაკავშირებული ოქსიდის იონებთან იონური ბმით, გადადის ხსნარში და ჰიდრატირებულია:

კალციუმის იონების დადებითი მუხტი, როგორც ჩანს, „დაიფარება“ მთელ ჰიდრატირებულ იონზე.
6. მიღებული ჰიდროქსიდის იონები ასევე დატენიანებულია:

ჰიდროქსიდის იონის უარყოფითი მუხტიც „გამოირეცხება“.
კალციუმის ოქსიდის წყალთან რეაქციის საერთო იონური განტოლება
CaO cr + H 2 O Ca 2 აკ+ 2OH აკ .

ხსნარში ჩნდება კალციუმის იონები და ჰიდროქსიდის იონები 1:2 თანაფარდობით. იგივე მოხდება, თუ კალციუმის ჰიდროქსიდი წყალში გაიხსნება. მართლაც, წყლის აორთქლებით და ნარჩენების გაშრობით, ამ ხსნარიდან შეგვიძლია მივიღოთ კალციუმის კრისტალური ჰიდროქსიდი (მაგრამ არავითარ შემთხვევაში ოქსიდი!). ამიტომ, ამ რეაქციის განტოლება ხშირად იწერება შემდეგნაირად:

CaO cr + H 2 O \u003d Ca (OH) 2p

და დაურეკა " მოლეკულური"ამ რეაქციის განტოლება. ორივე განტოლებაში ასოების ინდექსები ზოგჯერ არ არის მოცემული, რაც ხშირად ძალიან ართულებს მიმდინარე პროცესების გაგებას, ან უბრალოდ შეცდომაში შეჰყავს. ამავდროულად, განტოლებებში ასოების ინდექსების არარსებობა დასაშვებია. მაგალითად, გაანგარიშების ამოცანების ამოხსნისას
კალციუმის ოქსიდის გარდა, წყალთან ურთიერთქმედებენ შემდეგი ოქსიდებიც: Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, SrO, BaO - ანუ იმ ლითონების ოქსიდები, რომლებიც თავად რეაგირებენ წყალთან. . ყველა ეს ოქსიდი ძირითადი ოქსიდებია. სხვა იონური ოქსიდები არ რეაგირებენ წყალთან.
იონური ჰიდრიდები, მაგალითად, ნატრიუმის ჰიდრიდი NaH, რეაგირებენ წყალთან ზუსტად ანალოგიურად. ნატრიუმის იონი მხოლოდ ჰიდრატირებულია, ხოლო ჰიდრიდის იონი რეაგირებს წყლის მოლეკულასთან:

შედეგად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი რჩება ხსნარში.
იონური განტოლება ამ რეაქციისთვის

NaH cr + H 2 O = Na აკ+ოჰ აკ+H2,

და "მოლეკულური" განტოლება არის NaH cr + H 2 O = NaOH p + H 2.

ბ) მეტალის ბმის მქონე ნივთიერებები

მაგალითად, განვიხილოთ ნატრიუმის წყალთან ურთიერთქმედება.

დიაგრამებში ნახევრად ისრის მრუდი ნიშნავს ერთი ელექტრონის გადაცემას ან მოძრაობას

ნატრიუმის ატომი მიდრეკილია მისცეს თავის ერთადერთ ვალენტურ ელექტრონს. წყალში მოხვედრის შემდეგ ის ადვილად აძლევს მას წყლის მოლეკულის წყალბადის ატომს (მასზე არის მნიშვნელოვანი +) და იქცევა ნატრიუმის კატიონად (Na). წყალბადის ატომი, რომელმაც მიიღო ელექტრონი, ხდება ნეიტრალური (H · ) და ვეღარ იტევს წყვილ ელექტრონს, რომელიც აკავშირებს მას ჟანგბადის ატომთან (გაიხსენეთ პაულის პრინციპი). ელექტრონების ეს წყვილი მთლიანად გადადის ჟანგბადის ატომში (წყლის მოლეკულაში ის უკვე მისკენ იყო გადატანილი, მაგრამ მხოლოდ ნაწილობრივ). ჟანგბადის ატომი იძენს ფორმალურ მუხტს A, კავშირი წყალბადისა და ჟანგბადის ატომებს შორის იშლება და წარმოიქმნება ჰიდროქსიდის იონი (О–Н).
მიღებული ნაწილაკების ბედი განსხვავებულია: ნატრიუმის იონი ურთიერთქმედებს წყლის სხვა მოლეკულებთან და, ბუნებრივია, ჰიდრატირებულია.

ისევე როგორც ნატრიუმის იონი, ჰიდროქსიდის იონი ჰიდრატირებულია და წყალბადის ატომი, რომელიც „ელოდება“ სხვა მსგავსი წყალბადის ატომის გამოჩენას, მასთან ერთად ქმნის წყალბადის მოლეკულას 2H. · \u003d H 2.
მისი მოლეკულების არაპოლარულობის გამო წყალბადი პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში და გამოიყოფა ხსნარიდან გაზის სახით. იონური განტოლება ამ რეაქციისთვის

2Na cr + 2H 2 O = 2Na აკ+ 2OH აკ+H2

"მოლეკულური" -

2Na cr + 2H 2 O \u003d 2NaOH p + H 2

ისევე როგორც ნატრიუმი, Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba მძაფრად რეაგირებენ წყალთან ოთახის ტემპერატურაზე. გაცხელებისას Mg რეაგირებს მასთან, ისევე როგორც ზოგიერთი სხვა ლითონი.

გ) ნივთიერებები კოვალენტური ბმებით

წყალთან კოვალენტური ბმის მქონე ნივთიერებებიდან მხოლოდ იმ ნივთიერებებს შეუძლიათ რეაგირება
ა) ბმები, რომლებშიც ძალზე პოლარულია, რაც ამ ნივთიერებებს გარკვეულ მსგავსებას აძლევს იონურ ნაერთებთან, ან
ბ) რომელშიც შედის ატომები, რომლებსაც აქვთ ელექტრონების მიმაგრების ძალიან მაღალი ტენდენცია.
ამრიგად, ისინი არ რეაგირებენ წყალთან და არ იხსნება მასში (ან ძალიან ოდნავ ხსნადი):
ა) ბრილიანტი, გრაფიტი, სილიციუმი, წითელი ფოსფორი და სხვა მარტივი არამოლეკულური ნივთიერებები;
ბ) სილიციუმის დიოქსიდი, სილიციუმის კარბიდი და სხვა რთული არამოლეკულური ნივთიერებები;
გ) მეთანი, ჰეპტანი და სხვა მოლეკულური ნივთიერებები დაბალი პოლარობის ბმებით;
დ) წყალბადი, გოგირდი, თეთრი ფოსფორი და სხვა მარტივი მოლეკულური ნივთიერებები, რომელთა ატომები არც თუ ისე მიდრეკილნი არიან ელექტრონების მიღებაზე, ასევე აზოტი, რომლის მოლეკულები ძალიან ძლიერია.
უდიდესი მნიშვნელობა აქვს წყალთან მოლეკულური ოქსიდების, ჰიდრიდებისა და ჰიდროქსიდების და მარტივი ნივთიერებების - ჰალოგენების ურთიერთქმედებას.
როგორ რეაგირებენ მოლეკულური ოქსიდები წყალთან, ჩვენ განვიხილავთ გოგირდის ტრიოქსიდის მაგალითს:

ჟანგბადის ატომის ელექტრონების ერთ-ერთი მარტოხელა წყვილის ხარჯზე წყლის მოლეკულა თავს ესხმის დადებითად დამუხტულ გოგირდის ატომს (+) და უერთდება მას O–S ბმას და ჟანგბადის ატომზე წარმოიქმნება ფორმალური მუხტი B. მიღებული დამატებითი ელექტრონები, გოგირდის ატომი წყვეტს ერთ-ერთი ბმის ელექტრონულ წყვილს, რომელიც მთლიანად გადადის შესაბამის ჟანგბადის ატომში, რომელზედაც ამის გამო წარმოიქმნება ფორმალური მუხტი A. მაშინ ამ ჟანგბადის ატომის ელექტრონების ერთადერთი წყვილი არის მიღებული წყალბადის ერთ-ერთი ატომის მიერ, რომელიც იყო წყლის მოლეკულის ნაწილი, რომელიც ამგვარად გადადის ერთი ჟანგბადის ატომიდან მეორეზე. შედეგად წარმოიქმნება გოგირდმჟავას მოლეკულა. რეაქციის განტოლება:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4.

ანალოგიურად, მაგრამ უფრო რთულად, N 2 O 5 , P 4 O 10 და ზოგიერთი სხვა მოლეკულური ოქსიდი რეაგირებს წყალთან. ყველა მათგანი მჟავა ოქსიდებია.
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3;
P 4 O 10 + 6H 2 O \u003d 4H 3 PO 4.

ყველა ამ რეაქციაში წარმოიქმნება მჟავები, რომლებიც წყლის სიჭარბის არსებობისას რეაგირებენ მასთან. მაგრამ, სანამ ამ რეაქციების მექანიზმს განვიხილავთ, ვნახოთ, როგორ რეაგირებს წყალბადის ქლორიდი, მოლეკულური ნივთიერება წყალბადისა და ქლორის ატომებს შორის ძლიერ პოლარული კოვალენტური ბმებით:

წყალბადის ქლორიდის პოლარული მოლეკულა, ერთხელაც წყალში, ორიენტირებს თავის თავს, როგორც ეს ნაჩვენებია დიაგრამაში (დიპოლების საპირისპირო მუხტები იზიდავს). იშვიათი ელექტრონული გარსი პოლარიზაციის გამო (1 ს-EO) წყალბადის ატომი იღებს მარტოხელა წყვილს spჟანგბადის ატომის 3-ჰიბრიდული ელექტრონები და წყალბადი უერთდება წყლის მოლეკულას, რაც მთლიანად აძლევს ქლორის ატომს ელექტრონების წყვილს, რომლებიც აკავშირებენ ამ ატომებს წყალბადის ქლორიდის მოლეკულაში. შედეგად, ქლორის ატომი გადაიქცევა ქლორიდის იონად, ხოლო წყლის მოლეკულა ოქსონიუმის იონად. რეაქციის განტოლება:

HCl g + H 2 O \u003d H 3 O აკ+Cl აკ .

დაბალ ტემპერატურაზე, კრისტალური ოქსონიუმის ქლორიდი (H 3 O) Cl ( ტ pl = –15 °С).

HCl-ისა და H 2 O-ის ურთიერთქმედება სხვაგვარადაც შეიძლება წარმოვიდგინოთ:

ანუ წყალბადის ქლორიდის მოლეკულიდან წყლის მოლეკულაში პროტონის გადატანის შედეგად. აქედან გამომდინარე, ეს არის მჟავა-ტუტოვანი რეაქცია.
ანალოგიურად, აზოტის მჟავა ურთიერთქმედებს წყალთან

რომელიც ასევე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს პროტონის გადაცემის სახით:

მჟავები, რომელთა მოლეკულებში არის რამდენიმე ჰიდროქსილი (OH-ჯგუფები), წყალთან რეაქციაში შედის რამდენიმე ეტაპად (ეტაპობრივად). ამის მაგალითია გოგირდის მჟავა.

მეორე პროტონი იშლება ბევრად უფრო რთული, ვიდრე პირველი, ამიტომ ამ პროცესის მეორე ეტაპი შექცევადია. გოგირდმჟავას მოლეკულაში და ჰიდროსულფატ იონში მუხტების სიდიდისა და განაწილების შედარებით, შეეცადეთ თავად ახსნათ ეს ფენომენი.
გაციებისას შესაძლებელია ცალკეული ნივთიერებების იზოლირება გოგირდმჟავას ხსნარებიდან: (H 3 O) HSO 4 (t pl \u003d 8,5 ° С) და (H 3 O) 2 SO 4 (t pl \u003d - 40 ° С).
ერთი ან მეტი პროტონის აბსტრაქციის შემდეგ მჟავას მოლეკულებისგან წარმოქმნილ ანიონებს უწოდებენ მჟავე ნარჩენები.
მარტივი მოლეკულური ნივთიერებებიდან მხოლოდ F 2 , Cl 2 , Br 2 და უკიდურესად მცირე რაოდენობით I 2 რეაგირებს წყალთან ნორმალურ პირობებში. ფტორი მძაფრად რეაგირებს წყალთან, მთლიანად ჟანგავს მას:

2F 2 + H 2 O \u003d 2HF + OF 2.

სხვა რეაქციებიც ხდება.
ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია ქლორის რეაქცია წყალთან. ელექტრონების მიმაგრების მაღალი მიდრეკილების მქონე (ქლორის ატომის ელექტრონის აფინურობის მოლური ენერგია არის 349 კჯ/მოლი), ქლორის ატომები ნაწილობრივ ინარჩუნებენ მას მოლეკულაშიც (ქლორის მოლეკულის ელექტრონის აფინურობის მოლური ენერგია არის 230 კჯ/მოლი). ამიტომ, დაშლისას, ქლორის მოლეკულები ჰიდრატირებულია, იზიდავს წყლის მოლეკულების ჟანგბადის ატომებს თავისკენ. ზოგიერთ ამ ჟანგბადის ატომში ქლორის ატომებს შეუძლიათ ელექტრონების მარტოხელა წყვილის მიღება. მექანიზმის დიაგრამაზე ნაჩვენებია შემდეგი:

ამ რეაქციის საერთო განტოლება

Cl 2 + 2H 2 O \u003d HClO + H 3 O + Cl.

მაგრამ რეაქცია შექცევადია, ამიტომ წონასწორობა დამყარებულია:

Cl 2 + 2H 2 O HClO + H 3 O + Cl.

მიღებულ ხსნარს „ქლორიანი წყალი“ ეწოდება. მასში ჰიპოქლორის მჟავის არსებობის გამო, მას აქვს ძლიერი ჟანგვის თვისებები და გამოიყენება როგორც გაუფერულება და სადეზინფექციო საშუალება.
გავიხსენოთ, რომ Cl და H 3 O წარმოიქმნება წყალში ქლორიდის ურთიერთქმედების დროს („დაშლა“), შეგვიძლია დავწეროთ „მოლეკულური“ განტოლება:

Cl 2 + H 2 O HClO p + HCl p.

ბრომი წყალთან ანალოგიურად რეაგირებს, მხოლოდ წონასწორობა ამ შემთხვევაში ძლიერად არის გადატანილი მარცხნივ. იოდი პრაქტიკულად არ რეაგირებს წყალთან.

იმისთვის, რომ წარმოვიდგინოთ, რამდენად ფიზიკურად იხსნება ქლორი და ბრომი წყალში და რამდენად რეაგირებენ ისინი მასთან, ვიყენებთ ხსნადობის და ქიმიური წონასწორობის რაოდენობრივ მახასიათებლებს.

ქლორის მოლური ფრაქცია წყალხსნარში გაჯერებულია 20 ° C და ატმოსფერული წნევა არის 0,0018, ანუ ყოველ 1000 წყლის მოლეკულაზე არის დაახლოებით 2 მოლეკულა ქლორი. შედარებისთვის, იმავე პირობებში გაჯერებულ აზოტის ხსნარში, აზოტის მოლური ფრაქცია არის 0.000012, ანუ ერთი აზოტის მოლეკულა შეადგენს დაახლოებით 100000 წყლის მოლეკულას. და იმავე პირობებში გაჯერებული წყალბადის ქლორიდის ხსნარის მისაღებად, წყლის ყოველ 100 მოლეკულაზე, თქვენ უნდა აიღოთ დაახლოებით 35 მოლეკულა წყალბადის ქლორიდი. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ქლორი, თუმცა წყალში ხსნადია, უმნიშვნელოა. ბრომის ხსნადობა ოდნავ მაღალია - დაახლოებით 4 მოლეკულა 1000 მოლეკულ წყალზე.

5. მიეცით რეაქციის განტოლებები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის შემდეგი გარდაქმნების განხორციელებას:

11.5. კრისტალების ჰიდრატები

იონური ნივთიერებების ქიმიური დაშლით, ხდება ხსნარში შემავალი იონების დატენიანება. ორივე კათიონები და ანიონები ჰიდრატირებულია. როგორც წესი, ჰიდრატირებული კათიონები უფრო ძლიერია ვიდრე ანიონები, ხოლო ჰიდრატირებული მარტივი კათიონები უფრო ძლიერია ვიდრე რთული. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მარტივ კათიონებს აქვთ თავისუფალი ვალენტური ორბიტალები, რომლებსაც შეუძლიათ ნაწილობრივ მიიღონ ჟანგბადის ატომების გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი, რომლებიც წყლის მოლეკულების ნაწილია.
როდესაც ცდილობთ ხსნარიდან საწყისი ნივთიერების იზოლირებას წყლის ამოღებით, ის ხშირად ვერ იღებს მის მიღებას. მაგალითად, თუ წყალში გავხსნით უფერო სპილენძის სულფატს CuSO 4, მივიღებთ ლურჯ ხსნარს, რომელსაც მას ატენიანებენ სპილენძის იონები:

ხსნარის აორთქლების (წყლის ამოღების) და გაგრილების შემდეგ მისგან გამოირჩევიან ცისფერი კრისტალები, რომლებსაც აქვთ შემადგენლობა CuSO 4 5H 2 O (სპილენძის სულფატისა და წყლის ფორმულებს შორის წერტილი ნიშნავს, რომ სპილენძის სულფატის თითოეული ფორმულისთვის არსებობს არის ფორმულაში მითითებული წყლის მოლეკულების რაოდენობა). ორიგინალური სპილენძის სულფატის მიღება შესაძლებელია ამ ნაერთიდან 250 ° C-მდე გაცხელებით. ამ შემთხვევაში რეაქცია ხდება:

CuSO 4 5H 2 O \u003d CuSO 4 + 5H 2 O.

CuSO 4 5H 2 O კრისტალების სტრუქტურის შესწავლამ აჩვენა, რომ მის ფორმულაში ოთხი წყლის მოლეკულა დაკავშირებულია სპილენძის ატომთან, ხოლო მეხუთე სულფატის იონებთან. ამრიგად, ამ ნივთიერების ფორმულა არის SO 4 H 2 O, და მას უწოდებენ ტეტრააკვაკუპერ(II) სულფატის მონოჰიდრატს, ან უბრალოდ „სპილენძის სულფატს“.
სპილენძის ატომთან დაკავშირებული წყლის ოთხი მოლეკულა არის Cu 2 იონის ჰიდრატაციის გარსის დარჩენილი ნაწილი. აკდა წყლის მეხუთე მოლეკულა არის სულფატის იონის დამატენიანებელი გარსის ნარჩენი.
მსგავსი სტრუქტურა აქვს ნაერთს SO 4 H 2 O - hexaaqua რკინის სულფატის მონოჰიდრატი (II), ან "რკინის ვიტრიოლი".
სხვა მაგალითები:
Cl არის ჰექსააკვაკალციუმის ქლორიდი;
Cl 2 - ჰექსაკვამაგნიუმის ქლორიდი.
ამ და მსგავს ნივთიერებებს ე.წ კრისტალური ჰიდრატებიდა მათში შემავალი წყალი კრისტალიზაციის წყალი.
ხშირად კრისტალური ჰიდრატის სტრუქტურა უცნობია, ან მისი გამოხატვა არ შეიძლება ჩვეულებრივი ფორმულებით. ამ შემთხვევებში კრისტალური ჰიდრატებისთვის გამოიყენება ზემოთ ნახსენები „წერტილებიანი ფორმულები“ ​​და გამარტივებული სახელები, მაგალითად:
CuSO 4 5H 2 O - სპილენძის სულფატის პენტაჰიდრატი;
Na 2 CO 3 10H 2 O - ნატრიუმის კარბონატის დეკაჰიდრატი;
AlCl 3 6H 2 O - ალუმინის ქლორიდის ჰექსაჰიდრატი.

როდესაც კრისტალური ჰიდრატები წარმოიქმნება საწყისი მასალისა და წყლისგან, O-H ბმები არ იშლება წყლის მოლეკულებში.

თუ კრისტალიზაციის წყალი ინახება კრისტალის ჰიდრატში სუსტი ინტერმოლეკულური ბმებით, მაშინ იგი ადვილად იშლება გაცხელებისას:
Na 2 CO 3 10H 2 O \u003d Na 2 CO 3 + 10H 2 O (120 ° C-ზე);
K 2 SO 3 2H 2 O \u003d K 2 SO 3 + 2H 2 O (200 ° C-ზე);
CaCl 2 6H 2 O \u003d CaCl 2 + 6H 2 O (250 ° C-ზე).

თუ კრისტალურ ჰიდრატში წყლის მოლეკულებსა და სხვა ნაწილაკებს შორის კავშირი ქიმიურთან ახლოსაა, მაშინ ასეთი კრისტალური ჰიდრატი ან დეჰიდრატდება (კარგავს წყალს) უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, მაგალითად:
Al 2 (SO 4) 3 18H 2 O \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 18H 2 O (420 ° C-ზე);
СoSO 4 7H 2 O \u003d CoSO 4 + 7H 2 O (410 ° C-ზე);

ან გაცხელებისას იშლება სხვა ქიმიკატების წარმოქმნით, როგორიცაა:
2 (FeCl 3 6H 2 O) \u003d Fe 2 O 3 + 6HCl + 9H 2 O (250 ° C-ზე ზემოთ);
2 (AlCl 3 6H 2 O) \u003d Al 2 O 3 + 6HCl + 9H 2 O (200 - 450 ° C).

ამრიგად, უწყლო ნივთიერებების ურთიერთქმედება, რომლებიც ქმნიან კრისტალურ ჰიდრატებს წყალთან, შეიძლება იყოს ქიმიური დაშლა ან ქიმიური რეაქცია.

კრისტალის ჰიდრატები
განსაზღვრეთ წყლის მასური წილი ა) სპილენძის სულფატის პენტაჰიდრატში, ბ) ნატრიუმის ჰიდროქსიდის დიჰიდრატში, გ) KAl (SO 4) 2 12H 2 O (კალიუმის ალუმი).
2. განვსაზღვროთ მაგნიუმის სულფატის კრისტალური ჰიდრატის შემადგენლობა, თუ მასში წყლის მასური წილი არის 51,2%. 3. როგორია წყლის მასა გამოთავისუფლებული ნატრიუმის სულფატის დეკაჰიდრატის (Na 2 SO 4 10H 2 O) კალციაციის დროს 644 გ მასით?
4. რამდენი უწყლო კალციუმის ქლორიდი შეიძლება მივიღოთ 329 გ კალციუმის ქლორიდის ჰექსაჰიდრატის დაკალცინით?
5. კალციუმის სულფატის დიჰიდრატი CaSO 4 2H 2 O კარგავს წყლის 3/4-ს 150°C-მდე გაცხელებისას. გააკეთეთ მიღებული კრისტალური ჰიდრატის (ალაბასტრი) ფორმულა და ჩაწერეთ თაბაშირის ალაბასტრად გარდაქმნის განტოლება.
6. განსაზღვრეთ სპილენძის სულფატისა და წყლის მასა, რომელიც უნდა იქნას მიღებული 10 კგ სპილენძის სულფატის 5%-იანი ხსნარის მოსამზადებლად.
7. განსაზღვრეთ რკინის (II) სულფატის მასური წილი ხსნარში, რომელიც მიღებულ იქნა 100 გ რკინის სულფატის (FeSO 4 7H 2 O) 9900 გ წყალთან შერევით.
კრისტალური ჰიდრატების მიღება და დაშლა.