Ang tubig ang pinakakaraniwang solvent sa planetang Earth, na higit na tumutukoy sa kalikasan ng terrestrial chemistry bilang isang agham. Karamihan sa kimika, sa simula nito bilang isang agham, ay nagsimula nang tiyak bilang kimika ng may tubig na mga solusyon ng mga sangkap. Minsan ito ay itinuturing na isang ampholyte - parehong acid at isang base sa parehong oras (H cation + OH anion -). Sa kawalan ng mga dayuhang sangkap sa tubig, ang konsentrasyon ng mga hydroxide ions at hydrogen ions (o hydronium ions) ay pareho.

Ang tubig ay isang chemically active substance. Ito ay tumutugon sa maraming sangkap ng organic at inorganic na kimika.

1) Ang tubig ay tumutugon sa maraming mga metal upang maglabas ng hydrogen:

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

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

3Fe + 4H 2 O = 4H 2 + Fe 3 O 4 (lamang kapag pinainit)

Hindi lahat, ngunit ang mga sapat na aktibong metal lamang ang maaaring lumahok sa mga redox na reaksyon ng ganitong uri. Ang alkali at alkaline earth na mga metal ng mga pangkat I at II ay pinakamadaling gumanti.

Mula sa di-metal halimbawa, ang carbon at ang hydrogen compound nito (methane) ay tumutugon sa tubig. Ang mga sangkap na ito ay hindi gaanong aktibo kaysa sa mga metal, ngunit nagagawa pa ring tumugon sa tubig sa mataas na temperatura:

C + H 2 O \u003d H 2 + CO (na may malakas na pag-init)

CH 4 + 2H 2 O \u003d 4H 2 + CO 2 (na may malakas na pag-init)

2) Electrolysis. Ang tubig ay nabubulok sa hydrogen at oxygen sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current. Isa rin itong redox reaction, kung saan ang tubig ay parehong oxidizing agent at reducing agent.

3) Ang tubig ay tumutugon sa maraming non-metal oxides. Hindi tulad ng mga nauna, ang mga reaksyong ito ay hindi redox, ngunit mga tambalang reaksyon:

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) Ang ilang mga metal oxide ay maaari ding tumugon sa tubig:

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

Hindi lahat ng metal oxide ay may kakayahang tumugon sa tubig. Ang ilan sa mga ito ay halos hindi matutunaw sa tubig at samakatuwid ay hindi tumutugon sa tubig. Nakilala na namin ang mga naturang oxide. Ang mga ito ay ZnO, TiO 2 , Cr 2 O 3 , kung saan, halimbawa, ang mga pintura na lumalaban sa tubig ay inihanda. Ang mga iron oxide ay hindi rin matutunaw sa tubig at hindi tumutugon dito.

5) Ang tubig ay bumubuo ng maraming compound kung saan ang molekula nito ay ganap na napanatili. Ito ang mga tinatawag na hydrates. Kung ang hydrate ay mala-kristal, kung gayon ito ay tinatawag mala-kristal na hydrate. Halimbawa:

CuSO 4 + 5H 2 O \u003d CuSO 4 * 5H 2 O (crystalline hydrate (copper sulfate))

Narito ang iba pang mga halimbawa ng pagbuo ng hydrate:

H 2 SO 4 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 * H 2 O (sulfuric acid hydrate)

NaOH + H 2 O \u003d NaOH * H 2 O (caustic soda hydrate)

Ang mga compound na nagbubuklod ng tubig sa mga hydrates at crystalline hydrates ay ginagamit bilang mga desiccant. Sa kanilang tulong, halimbawa, alisin ang singaw ng tubig mula sa basa-basa na hangin sa atmospera.

6) Photosynthesis. Ang isang espesyal na reaksyon ng tubig ay ang synthesis ng starch ng mga halaman (C 6 H 10 O 5) n at iba pang katulad na mga compound (carbohydrates), na nagaganap sa paglabas ng oxygen:

6n CO 2 + 5n H 2 O \u003d (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (sa ilalim ng pagkilos ng liwanag)

7) Mga reaksyon ng hydration sa organikong kimika. (Pagdaragdag ng tubig sa mga molekulang hydrocarbon.) Halimbawa:

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

Ang tubig (hydrogen oxide) ay isang binary inorganic compound na may chemical formula na H 2 O. Ang molekula ng tubig ay binubuo ng dalawang hydrogen atoms at isang oxygen, na pinag-uugnay ng isang covalent bond.

Hydrogen peroxide.

Mga katangiang pisikal at kemikal

Ang pisikal at kemikal na mga katangian ng tubig ay tinutukoy ng kemikal, elektroniko at spatial na istraktura ng mga molekula ng H 2 O.

Ang H at O ​​atoms sa H 2 0 molekula ay nasa kanilang matatag na estado ng oksihenasyon, ayon sa pagkakabanggit +1 at -2; samakatuwid, ang tubig ay hindi nagpapakita ng binibigkas na pag-oxidizing o pagbabawas ng mga katangian. Pakitandaan: sa metal hydride, ang hydrogen ay nasa -1 na estado ng oksihenasyon.

Ang molekula ng H 2 O ay may angular na istraktura. Ang mga bono ng H-O ay napaka-polar. Mayroong labis na negatibong singil sa O atom, at labis na positibong singil sa mga H atom. Sa pangkalahatan, ang molekula ng H 2 O ay polar, i.e. dipole. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na ang tubig ay isang mahusay na solvent para sa mga ionic at polar substance.

Ang pagkakaroon ng labis na mga singil sa mga atomo ng H at O, pati na rin ang mga hindi nakabahaging pares ng elektron sa mga atomo ng O, ay nagiging sanhi ng pagbuo ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng tubig, bilang isang resulta kung saan sila ay pinagsama sa mga kasama. Ang pagkakaroon ng mga kasamang ito ay nagpapaliwanag sa mga anomalyang mataas na halaga ng mp. atbp. kip. tubig.

Kasabay ng pagbuo ng mga bono ng hydrogen, ang resulta ng magkaparehong impluwensya ng mga molekula ng H 2 O sa bawat isa ay ang kanilang self-ionization:
sa isang molekula, nangyayari ang heterolytic break ng polar O-H bond, at ang pinakawalan na proton ay sumasali sa oxygen atom ng isa pang molekula. Ang nagreresultang hydroxonium ion H 3 O + ay mahalagang isang hydrated hydrogen ion H + H 2 O, samakatuwid, ang water self-ionization equation ay pinasimple tulad ng sumusunod:

H 2 O ↔ H + + OH -

Ang dissociation constant ng tubig ay napakaliit:

Ipinapahiwatig nito na ang tubig ay bahagyang naghihiwalay sa mga ion, at samakatuwid ang konsentrasyon ng mga hindi magkakahiwalay na molekula ng H 2 O ay halos pare-pareho:

Sa dalisay na tubig, [H + ] = [OH - ] = 10 -7 mol / l. Nangangahulugan ito na ang tubig ay isang napakahinang amphoteric electrolyte na hindi nagpapakita ng acidic o mga pangunahing katangian sa isang kapansin-pansing antas.
Gayunpaman, ang tubig ay may malakas na epekto ng ionizing sa mga electrolyte na natunaw dito. Sa ilalim ng pagkilos ng mga dipoles ng tubig, ang mga polar covalent bond sa mga molekula ng mga solute ay nagiging mga ionic, ang mga ions ay hydrated, ang mga bono sa pagitan ng mga ito ay humina, na nagreresulta sa electrolytic dissociation. Halimbawa:
HCl + H 2 O - H 3 O + + Cl -

(malakas na electrolyte)

(o hindi kasama ang hydration: HCl → H + + Cl -)

CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (mahinang electrolyte)

(o CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +)

Ayon sa teorya ng mga acid at base ng Bronsted-Lowry, sa mga prosesong ito, ang tubig ay nagpapakita ng mga katangian ng isang base (proton acceptor). Ayon sa parehong teorya, ang tubig ay gumaganap bilang isang acid (proton donor) sa mga reaksyon, halimbawa, sa ammonia at amines:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

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

Mga reaksyon ng redox na kinasasangkutan ng tubig

I. Mga reaksyon kung saan gumaganap ang tubig bilang isang oxidizing agent

Ang mga reaksyong ito ay posible lamang sa mga malakas na ahente ng pagbabawas, na may kakayahang bawasan ang mga hydrogen ions na bahagi ng mga molekula ng tubig sa libreng hydrogen.

1) Pakikipag-ugnayan sa mga metal

a) Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang H 2 O ay nakikipag-ugnayan lamang sa alkali. at alkali-lupa. mga metal:

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

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

b) Sa mataas na temperatura, ang H 2 O ay tumutugon din sa ilang iba pang mga metal, halimbawa:

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

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

c) Al at Zn displace H 2 mula sa tubig sa pagkakaroon ng alkalis:

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

2) Pakikipag-ugnayan sa mga hindi metal na may mababang EO (nagaganap ang mga reaksyon sa ilalim ng malupit na mga kondisyon)

C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 ("gas ng tubig")

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

Sa pagkakaroon ng alkalis, inilipat ng silikon ang hydrogen mula sa tubig:

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

3) Pakikipag-ugnayan sa mga metal hydride

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

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

4) Pakikipag-ugnayan sa carbon monoxide at methane

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

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

Ang mga reaksyon ay ginagamit sa industriya upang makagawa ng hydrogen.

II. Mga reaksyon kung saan ang tubig ay gumaganap bilang isang ahente ng pagbabawas

Ang mga reaksyong ito ay posible lamang sa napakalakas na oxidizing agent na may kakayahang mag-oxidize ng oxygen CO CO -2, na bahagi ng tubig, upang palayain ang oxygen O 2 o sa peroxide anions 2-. Sa isang pambihirang kaso (sa reaksyon sa F 2), ang oxygen ay nabuo sa c o. +2.

1) Pakikipag-ugnayan sa fluorine

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

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

2) Pakikipag-ugnayan sa atomic oxygen

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

3) Pakikipag-ugnayan sa chlorine

Sa mataas na T, nangyayari ang isang reversible reaction

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

III. Mga reaksyon ng intramolecular oxidation - pagbabawas ng tubig.

Sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current o mataas na temperatura, ang tubig ay maaaring mabulok sa hydrogen at oxygen:

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

Ang thermal decomposition ay isang nababaligtad na proseso; mababa ang antas ng thermal decomposition ng tubig.

Mga reaksyon ng hydration

I. Hydration ng mga ion. Ang mga ion na nabuo sa panahon ng dissociation ng mga electrolyte sa may tubig na mga solusyon ay nakakabit ng isang tiyak na bilang ng mga molekula ng tubig at umiiral sa anyo ng mga hydrated ions. Ang ilang mga ion ay bumubuo ng napakalakas na mga bono sa mga molekula ng tubig na ang kanilang mga hydrates ay maaaring umiral hindi lamang sa solusyon, kundi pati na rin sa solidong estado. Ipinapaliwanag nito ang pagbuo ng mga crystalline hydrates tulad ng CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O, atbp., pati na rin ang mga aqua complex: CI 3 , Br 4 , atbp.

II. Hydration ng mga oxide

III. Hydration ng mga organikong compound na naglalaman ng maraming mga bono

Mga reaksyon ng hydrolysis

I. Hydrolysis ng mga asin

Nababaligtad na hydrolysis:

a) ayon sa salt cation

Fe 3+ + H 2 O \u003d FeOH 2+ + H +; (acidic na kapaligiran. pH

b) sa pamamagitan ng anion ng asin

CO 3 2- + H 2 O \u003d HCO 3 - + OH -; (alkaline na kapaligiran. pH > 7)

c) sa pamamagitan ng cation at sa pamamagitan ng anion ng asin

NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4 OH + CH 3 COOH (kapaligiran na malapit sa neutral)

Hindi maibabalik na hydrolysis:

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

II. Hydrolysis ng metal carbide

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

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

III. Hydrolysis ng silicides, nitride, phosphides

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

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

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

IV. Hydrolysis ng mga halogens

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO

V. Hydrolysis ng mga organic compound

Mga klase ng mga organikong sangkap	Mga produktong hydrolysis (organic)
Halogenalkanes (alkyl halides)
Aryl halides
Dihaloalkanes	Aldehydes o ketones
Metal alcoholates
Carboxylic acid halides	mga carboxylic acid
Anhydride ng mga carboxylic acid	mga carboxylic acid
Ester ng mga carboxylic acid	Mga carboxylic acid at alkohol
	Glycerin at mas mataas na carboxylic acid
Di- at ​​polysaccharides	Monosaccharides
Mga peptide at protina	α-Amino acids
Mga nucleic acid

Dapat malaman ng lahat ang mga katangian ng tubig - dahil higit sa lahat ay tinutukoy nila ang ating buhay at ang ating mga sarili tulad nito ...

Mga kemikal at pisikal na katangian ng tubig sa isang likidong estado - mga termino, kahulugan at komento

Sa mahigpit na pagsasalita, sa artikulong ito ay tatalakayin natin sa madaling sabi hindi lamangkemikal at pisikal na katangian ng likidong tubig,kundi pati na rin ang mga katangiang likas dito sa pangkalahatan tulad nito.

Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa mga katangian ng tubig sa solidong estado sa aming artikulo - MGA KATANGIAN NG TUBIG SA SOLID STATE (read →).

Tubig- isang napaka-makabuluhang sangkap para sa ating planeta. Kung wala ito, imposible ang buhay sa Earth; walang isang prosesong geological ang magaganap kung wala ito. Ang mahusay na siyentipiko at palaisip na si Vladimir Ivanovich Vernadsky ay sumulat sa kanyang mga gawa na walang ganoong sangkap, ang halaga nito ay maaaring "ihambing dito sa mga tuntunin ng impluwensya nito sa kurso ng pangunahing, pinaka-kakila-kilabot na proseso ng geological." Tubig ay naroroon hindi lamang sa katawan ng lahat ng nabubuhay na nilalang ng ating planeta, kundi pati na rin sa lahat ng mga sangkap sa Earth - sa mga mineral, sa mga bato ... Ang pag-aaral ng mga natatanging katangian ng tubig ay patuloy na nagpapakita ng higit pa at higit pang mga lihim sa atin, itinatakda tayo bagong misteryo at naghagis ng mga bagong hamon.

Maanomalyang katangian ng tubig

marami pisikal at kemikal na katangian ng tubig nagulat at nahuhulog sa mga pangkalahatang tuntunin at pattern at hindi normal, halimbawa:

• Alinsunod sa mga batas na itinatag ng prinsipyo ng pagkakatulad, sa loob ng balangkas ng mga agham gaya ng kimika at pisika, maaari nating asahan na:
  • tubig ay kumukulo sa minus 70 ° С, at mag-freeze sa minus 90 ° С;
  • tubig hindi ito tumulo mula sa dulo ng gripo, ngunit ibuhos sa isang manipis na stream;
  • lulubog ang yelo sa halip na lumutang sa ibabaw;
  • sa salamin tubig higit sa ilang butil ng asukal ay hindi matutunaw.
• Ibabaw tubig may negatibong potensyal na elektrikal;
• Kapag pinainit mula 0°C hanggang 4°C (3.98°C kung tutuusin), kumukuha ang tubig;
• Ang nakakagulat na mataas na kapasidad ng init ng tubig estado ng likido;

Tulad ng nabanggit sa itaas, sa materyal na ito ay inilista namin ang mga pangunahing pisikal at kemikal na katangian ng tubig at gumawa ng maikling komento sa ilan sa mga ito.

Mga pisikal na katangian ng tubig

Ang PISIKAL NA KATANGIAN ay mga katangiang lumalabas sa labas ng mga reaksiyong kemikal.

Kadalisayan

Ang kadalisayan ng tubig ay nakasalalay sa pagkakaroon ng mga impurities, bakterya, mga asing-gamot ng mabibigat na metal sa loob nito ..., upang makilala ang interpretasyon ng terminong CLEAR WATER ayon sa aming website, kailangan mong basahin ang artikulo PURE TUBIG (basahin →) .

Kulay

Kulay tubig– depende sa komposisyon ng kemikal at mga impurities sa makina

Halimbawa, kunin natin ang kahulugan ng "Mga Kulay ng Dagat", na ibinigay ng "Great Soviet Encyclopedia".

Ang kulay ng dagat. Ang kulay na nakikita ng mata kapag ang nagmamasid ay tumitingin sa ibabaw ng dagat. Ang kulay ng dagat ay depende sa kulay ng tubig dagat, ang kulay ng kalangitan, ang bilang at kalikasan ng mga ulap, ang taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw, at iba pang dahilan.

Ang konsepto ng kulay ng dagat ay dapat na nakikilala mula sa konsepto ng kulay ng tubig dagat. Ang kulay ng tubig sa dagat ay nauunawaan bilang ang kulay na nakikita ng mata kapag tinitingnan ang tubig ng dagat nang patayo sa isang puting background. Ang isang maliit na bahagi lamang ng liwanag na sinag na bumabagsak dito ay makikita mula sa ibabaw ng dagat, ang iba sa kanila ay tumagos nang malalim, kung saan sila ay hinihigop at nakakalat ng mga molekula ng tubig, mga particle ng nasuspinde na bagay at maliliit na bula ng gas. Ang mga nakakalat na sinag na sumasalamin at umuusbong mula sa dagat ay lumilikha ng C. m. Ang mga molekula ng tubig ay nakakalat sa asul at berdeng sinag higit sa lahat. Ang mga nasuspinde na particle ay nagkakalat ng lahat ng mga sinag nang halos pantay. Samakatuwid, ang tubig sa dagat na may isang maliit na halaga ng mga suspensyon ay tila asul-berde (ang kulay ng mga bukas na bahagi ng mga karagatan), at may isang makabuluhang halaga ng mga suspensyon - madilaw-dilaw na berde (halimbawa, Baltic). Ang teoretikal na bahagi ng doktrina ng C. m. ay binuo ni V. V. Shuleikin at C. V. Raman.

Great Soviet Encyclopedia. - M.: Soviet Encyclopedia. 1969-1978

Amoy

Amoy tubig– Ang dalisay na tubig ay karaniwang walang amoy.

Aninaw

Aninaw tubig- depende sa mga mineral na sangkap na natunaw dito at ang nilalaman ng mga mekanikal na dumi, mga organikong sangkap at colloid:

TRANSPARENCY OF WATER - ang kakayahan ng tubig na magpadala ng liwanag. Karaniwang sinusukat ng Secchi disk. Ito ay higit sa lahat ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga organic at inorganic na sangkap na sinuspinde at natunaw sa tubig. Maaari itong bumaba nang husto bilang resulta ng anthropogenic na polusyon at eutrophication ng mga anyong tubig.

Diksyonaryo ng ekolohiyang ensiklopediko. - Chisinau I.I. Lolo. 1989

TRANSPARENCY OF WATER - ang kakayahan ng tubig na magpadala ng mga light ray. Depende ito sa kapal ng layer ng tubig na dumaan sa mga sinag, ang pagkakaroon ng mga nasuspinde na impurities, mga dissolved substance, atbp. Sa tubig, ang pula at dilaw na mga sinag ay hinihigop nang mas malakas, ang mga violet ray ay tumagos nang mas malalim. Ayon sa antas ng transparency, sa pagkakasunud-sunod ng pagbaba nito, ang mga tubig ay nakikilala:

• transparent;
• bahagyang opalescent;
• opalescent;
• bahagyang maulap;
• maulap;
• masyadong maulap.

Diksyunaryo ng hydrogeology at engineering geology. - M.: Gostoptekhizdat. 1961

lasa

Ang lasa ng tubig ay nakasalalay sa komposisyon ng mga sangkap na natunaw dito.

Diksyunaryo ng hydrogeology at engineering geology

Ang lasa ng tubig ay isang pag-aari ng tubig na nakasalalay sa mga asing-gamot at gas na natunaw dito. Mayroong mga talahanayan ng nadarama na konsentrasyon ng mga asing-gamot na natunaw sa tubig (sa mg / l), halimbawa, ang sumusunod na talahanayan (ayon sa Staff).

Temperatura

Natutunaw na punto ng tubig:

MELTING POINT - Ang temperatura kung saan nagbabago ang isang substance mula sa solid tungo sa likido. Ang punto ng pagkatunaw ng isang solid ay katumbas ng punto ng pagyeyelo ng isang likido, halimbawa, ang punto ng pagkatunaw ng yelo, 0°C, ay katumbas ng punto ng pagyeyelo ng tubig.

Boiling point ng tubig : 99.974°C

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

BOILING POINT, ang temperatura kung saan ang isang sangkap ay dumadaan mula sa isang estado (phase) patungo sa isa pa, ibig sabihin, mula sa likido patungo sa singaw o gas. Ang kumukulo ay tumataas habang ang panlabas na presyon ay tumataas at bumababa habang ito ay bumababa. Karaniwan itong sinusukat sa karaniwang presyon ng 1 atmospera (760 mm Hg). Ang kumukulo na punto ng tubig sa karaniwang presyon ay 100 °C.

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo.

Triple point ng tubig

Triple point ng tubig: 0.01 °C, 611.73 Pa;

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

TRIPLE POINT, temperatura at presyon kung saan ang lahat ng tatlong estado ng bagay (solid, liquid, gaseous) ay maaaring umiral nang sabay-sabay. Para sa tubig, ang triple point ay nasa temperatura na 273.16 K at isang presyon na 610 Pa.

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo.

Pag-igting sa ibabaw ng tubig

Ang pag-igting sa ibabaw ng tubig - tinutukoy ang lakas ng pagdirikit ng mga molekula ng tubig sa isa't isa, halimbawa, kung paano ito o ang tubig na iyon ay hinihigop ng katawan ng tao ay nakasalalay sa parameter na ito.

Pagdirikit at pagkakaisa ng tubig

Ang adhesion at cohesion ay mga katangian na tumutukoy sa "malagkit ng tubig" sa ibang mga materyales. Tinutukoy ng adhesion ang "stickiness" ng tubig sa ibang mga substance, at ang cohesion ay ang stickiness ng mga molekula ng tubig na may kaugnayan sa isa't isa.

Capillarity

Ang capillarity ay ang pag-aari ng tubig na nagpapahintulot sa tubig na tumaas nang patayo sa mga porous na materyales. Ang pag-aari na ito ay natanto sa pamamagitan ng iba pang mga katangian ng tubig, tulad ng pag-igting sa ibabaw, pagdirikit at pagkakaisa.

Katigasan ng tubig

Katigasan ng tubig - tinutukoy ng dami ng nilalaman ng asin, basahin ang higit pa sa mga materyales MATIGAS NA TUBIG - ANO BA ITO (basahin →) at MINERALISASYON NG TUBIG (basahin →).

Bokabularyo ng dagat

TIGAS NG TUBIG (Stiffness of Water) - isang pag-aari ng tubig, na dinuguan ng nilalaman ng alkaline earth metal salts na natunaw dito, ch. arr. kaltsyum at magnesiyo (sa anyo ng mga bikarbonate salts - bicarbonates), at mga asing-gamot ng malakas na mineral acids - sulfuric at hydrochloric. Ang katigasan ng tubig ay sinusukat sa mga espesyal na yunit, ang tinatawag na. antas ng katigasan. Ang antas ng katigasan ay ang timbang na nilalaman ng calcium oxide (CaO), katumbas ng 0.01 g sa 1 litro ng tubig. Ang matigas na tubig ay hindi angkop para sa pagpapakain ng mga boiler, dahil ito ay nag-aambag sa malakas na pagbuo ng sukat sa kanilang mga dingding, na maaaring maging sanhi ng pagkasunog ng mga tubo ng boiler. Ang mga boiler na may malalaking kapasidad at lalo na ang mataas na presyon ay dapat pakainin ng ganap na purified na tubig (condensate mula sa mga steam engine at turbines, na nilinis ng mga filter mula sa mga impurities ng langis, pati na rin ang distillate na inihanda sa mga espesyal na evaporator).

Samoilov K.I. Marine Dictionary. - M.-L.: State Naval Publishing House ng NKVMF ng USSR, 1941

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

TIGAS NG TUBIG, ang kawalan ng kakayahan ng tubig na bumuo ng foam na may sabon dahil sa mga asing-gamot na natunaw dito, pangunahin ang calcium at magnesium.

Ang sukat sa mga boiler at tubo ay nabuo dahil sa pagkakaroon ng natunaw na calcium carbonate sa tubig, na pumapasok sa tubig kapag nakipag-ugnay sa limestone. Sa mainit o kumukulong tubig, ang calcium carbonate ay namuo bilang matitigas na dayap na deposito sa mga ibabaw sa loob ng mga boiler. Pinipigilan din ng kaltsyum carbonate ang sabon na magsabon. Ang lalagyan ng ion-exchange (3) ay puno ng mga butil na pinahiran ng mga materyales na naglalaman ng sodium. kung saan nakikipag-ugnayan ang tubig. Ang mga sodium ions, na mas aktibo, ay pinapalitan ang mga calcium ions. Dahil ang mga sodium salt ay nananatiling natutunaw kahit na pinakuluan, hindi nabubuo ang scale.

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo.

Istraktura ng tubig

sa ilalim ng istraktura tubig ay tumutukoy sa isang tiyak na pag-aayos ng mga molekula ng tubig na may kaugnayan sa bawat isa. Ang konseptong ito ay aktibong ginagamit sa teorya ng structured tubig- basahin ang aming artikulo STRUCTURED WATER - MGA BATAYANG KONSEPTO (basahin →).

Mineralisasyon ng tubig

Mineralisasyon tubig:

Ecological Encyclopedic Dictionary

MINERALIZATION OF WATER - saturation ng tubig inorganic. (mineral) na mga sangkap na naroroon dito sa anyo ng mga ion at colloid; ang kabuuang halaga ng mga inorganikong asing-gamot na higit sa lahat ay nilalaman sa sariwang tubig, ang antas ng mineralization ay karaniwang ipinahayag sa mg / l o g / l (minsan sa g / kg).

Diksyonaryo ng ekolohiyang ensiklopediko. - Chisinau: Pangunahing edisyon ng Moldavian Soviet Encyclopedia. I.I. Lolo. 1989

Lagkit ng tubig

Lagkit ng tubig - nailalarawan ang panloob na paglaban ng mga likidong particle sa paggalaw nito:

diksyunaryong geological

Ang lagkit ng tubig (likido) ay isang pag-aari ng isang likido na nagiging sanhi ng paglitaw ng puwersa ng friction sa panahon ng paggalaw. Ito ay isang kadahilanan na naglilipat ng paggalaw mula sa mga layer ng tubig na gumagalaw sa isang mataas na bilis patungo sa mga layer na may mas mababang bilis. Ang lagkit ng tubig ay depende sa temperatura at konsentrasyon ng solusyon. Sa pisikal, ito ay tinatantya ng koepisyent. lagkit, na kasama sa isang bilang ng mga formula para sa paggalaw ng tubig.

Geological na diksyunaryo: sa 2 volume. - M.: Nedra. In-edit ni K. N. Paffengolts et al. 1978

Mayroong dalawang uri ng lagkit tubig:

• Dynamic na lagkit ng tubig - 0.00101 Pa s (sa 20°C).
• Ang kinematic viscosity ng tubig ay 0.01012 cm 2 / s (sa 20°C).

Kritikal na punto ng tubig

kritikal na punto tubig tinatawag na estado nito sa isang tiyak na ratio ng presyon at temperatura, kapag ang mga katangian nito ay pareho sa gas at likidong estado (gaseous at liquid phase).

Kritikal na punto ng tubig: 374°C, 22.064 MPa.

Ang dielectric na pare-pareho

Ang dielectric constant, sa pangkalahatan, ay isang koepisyent na nagpapakita kung gaano kalaki ang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang singil sa isang vacuum kaysa sa isang partikular na medium.

Sa kaso ng tubig, ang figure na ito ay hindi pangkaraniwang mataas at para sa mga static na electric field ay 81.

Kapasidad ng init ng tubig

Kapasidad ng init tubig- ang tubig ay may nakakagulat na mataas na kapasidad ng init:

Diksyonaryo ng ekolohiya

Ang kapasidad ng init ay ang pag-aari ng mga sangkap na sumipsip ng init. Ito ay ipinahayag bilang ang dami ng init na hinihigop ng isang sangkap kapag pinainit ito ng 1°C. Ang kapasidad ng init ng tubig ay humigit-kumulang 1 cal/g, o 4.2 J/g. Ang kapasidad ng init ng lupa (nasa 14.5-15.5°C) ay umaabot (mula sa mabuhangin hanggang sa peaty na mga lupa) mula 0.5 hanggang 0.6 cal (o 2.1-2.5 J) bawat unit volume at mula 0.2 hanggang 0.5 cal (o 0.8-2.1 J). ) bawat yunit ng masa (g).

Diksyonaryo ng ekolohiya. - Alma-Ata: "Agham". B.A. Bykov. 1983

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

SPECIFIC HEAT CAPACITY (simbulo c), ang init na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng 1 kg ng isang substance ng 1K. Ito ay sinusukat sa J / K.kg (kung saan ang J ay JOUL). Ang mga sangkap na may mataas na tiyak na init, tulad ng tubig, ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya upang itaas ang temperatura kaysa sa mga sangkap na may mababang tiyak na init.

Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo.

Thermal conductivity ng tubig

Ang thermal conductivity ng isang substance ay tumutukoy sa kakayahang magsagawa ng init mula sa mas maiinit na bahagi nito patungo sa mas malamig na bahagi nito.

Ang paglipat ng init sa tubig ay nangyayari alinman sa antas ng molekular, iyon ay, ito ay inililipat ng mga molekula tubig, o dahil sa paggalaw / paggalaw ng anumang dami ng tubig - magulong thermal conductivity.

Ang thermal conductivity ng tubig ay nakasalalay sa temperatura at presyon.

Pagkalikido

Ang pagkalikido ng mga sangkap ay nauunawaan bilang kanilang kakayahang baguhin ang kanilang hugis sa ilalim ng impluwensya ng patuloy na stress o pare-pareho ang presyon.

Ang pagkalikido ng mga likido ay tinutukoy din ng kadaliang mapakilos ng kanilang mga particle, na sa pamamahinga ay hindi nakikita ang mga stress ng paggugupit.

Inductance

Tinutukoy ng inductance ang magnetic properties ng closed electric current circuits. Ang tubig, maliban sa ilang mga kaso, ay nagsasagawa ng electric current, at samakatuwid ay may isang tiyak na inductance.

Densidad ng tubig

Densidad tubig- ay tinutukoy ng ratio ng masa nito sa dami sa isang tiyak na temperatura. Magbasa nang higit pa sa aming materyal - ANO ANG KAPAL NG TUBIG (basahin →) .

Pag-compress ng tubig

Pag-compress ng tubig– napakaliit at depende sa kaasinan ng tubig at presyon. Halimbawa, para sa distilled water, ito ay 0.0000490. Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, ang tubig ay halos hindi mapipigil, ngunit sa pang-industriya na produksyon para sa mga teknikal na layunin, ang tubig ay lubos na napipiga. Halimbawa, para sa pagputol ng matitigas na materyales, kabilang ang tulad ng mga metal.

Electrical conductivity ng tubig

Ang electrical conductivity ng tubig - higit sa lahat ay nakasalalay sa dami ng mga asing-gamot na natunaw sa kanila.

Radioactivity

Radioactivity ng tubig- depende sa nilalaman ng radon sa loob nito, ang emanation ng radium.

Mga katangiang pisikal at kemikal ng tubig

Diksyunaryo ng hydrogeology at engineering geology

PISIKAL AT KEMIKAL NA KATANGIAN NG TUBIG - mga parameter na tumutukoy sa pisikal at kemikal na katangian ng natural na tubig. Kabilang dito ang mga indicator ng hydrogen ion concentration (pH) at redox potential (Eh).

Diksyunaryo ng hydrogeology at engineering geology. - M.: Gostoptekhizdat. Pinagsama ni: A. A. Makkaveev, editor O. K. Lange. 1961

Solubility

Ang iba't ibang pinagmumulan ay nag-uuri sa ari-arian na ito sa iba't ibang paraan - ang ilan ay tumutukoy dito sa pisikal, ang iba sa mga kemikal na katangian ng sangkap. Samakatuwid, sa yugtong ito, iniugnay namin ito sa mga katangian ng physicochemical ng tubig, na kinumpirma ng isa sa mga kahulugan ng solubility na ibinigay sa ibaba.

Malaking Encyclopedic Dictionary

SOLUBILITY - ang kakayahan ng isang substance sa isang halo sa isa o higit pang mga substance upang bumuo ng mga solusyon. Ang isang sukatan ng solubility ng isang sangkap sa isang ibinigay na solvent ay ang konsentrasyon ng puspos na solusyon nito sa isang ibinigay na temperatura at presyon. Ang solubility ng mga gas ay nakasalalay sa temperatura at presyon, ang solubility ng likido at solid na mga katawan ay halos hindi nakasalalay sa presyon.

Malaking Encyclopedic Dictionary. 2000

Direktoryo ng mga tuntunin sa kalsada

Ang solubility ay ang pag-aari ng isang materyal (substances) upang makabuo ng mga homogenous system na may parehong komposisyon ng kemikal at pisikal na katangian.

Direktoryo ng mga tuntunin sa kalsada, M. 2005

pangkalahatang kimika

Solubility - ang pag-aari ng mga gas, likido at solid na mga sangkap upang pumunta sa isang dissolved estado; ipinahayag ng equilibrium mass ratio ng solute at solvent sa isang naibigay na temperatura.

Pangkalahatang kimika: A. V. Zholnin na aklat-aralin; ed. V. A. Popkova, A. V. Zholnina. 2012

Pisikal na Encyclopedia

Solubility - ang kakayahan ng isang sangkap na bumuo ng mga solusyon sa iba pang mga sangkap. Ito ay quantitatively characterized sa pamamagitan ng konsentrasyon ng isang sangkap sa isang puspos na solusyon. Ang solubility ay tinutukoy ng pisikal. at chem. ang pagkakaugnay ng mga molekula ng solvent at solute, ang isang hiwa ay nailalarawan sa pamamagitan ng tinatawag na. enerhiya ng pagpapalitan ng mga molekula ng solusyon. Bilang isang patakaran, ang solubility ay mataas kung ang mga molecule ng solute at ang solvent ay may magkatulad na mga katangian ("like dissolves like").

Ang pag-asa ng solubility sa temperatura at presyon ay itinatag gamit ang prinsipyo ng Le Chatelier-Brown. Ang solubility ay tumataas sa pagtaas ng presyon at pumasa sa pinakamataas sa mataas na presyon; Ang solubility ng mga gas sa mga likido ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, habang sa mga metal ito ay tumataas.

Pisikal na encyclopedia. Sa 5 volume. - M.: Soviet Encyclopedia. Editor-in-Chief A. M. Prokhorov. 1988

Balanse ng acid-base (pH ng tubig)

Ang balanse ng acid-base ng tubig ay tinutukoy ng tagapagpahiwatig ng pH, ang halaga nito ay maaaring mag-iba mula 0 hanggang 14. Ang halaga ng 7 - tinutukoy ang balanse ng acid-base ng tubig bilang neutral, kung mas mababa sa 7 - acidic na tubig, higit pa kaysa sa 7 - alkalina na tubig.

Redox potensyal ng tubig

Ang redox potential of water (ORP) ay ang kakayahan ng tubig na pumasok sa mga biochemical reaction.

Mga kemikal na katangian ng tubig

CHEMICAL PROPERTIES NG ISANG SUBSTANCE ay mga katangian na lumilitaw bilang resulta ng mga reaksiyong kemikal.

Nasa ibaba ang mga kemikal na katangian ng tubig ayon sa aklat-aralin na “Fundamentals of Chemistry. Textbook sa Internet" ni A. V. Manuylov, V. I. Rodionov.

Pakikipag-ugnayan ng tubig sa mga metal

Kapag ang tubig ay nakikipag-ugnayan sa karamihan ng mga metal, ang isang reaksyon ay nangyayari sa paglabas ng hydrogen:

• 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (marahas);
• 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (marahas);
• 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (lamang kapag pinainit).

Hindi lahat, ngunit ang mga sapat na aktibong metal lamang ang maaaring lumahok sa mga redox na reaksyon ng ganitong uri. Ang alkali at alkaline earth na mga metal ng mga pangkat I at II ay pinakamadaling gumanti.

Kapag ang tubig ay nakipag-ugnayan sa mga marangal na metal tulad ng ginto, platinum..., walang reaksyon.

Pakikipag-ugnayan tubig na may mga di-metal

Sa mga hindi metal, halimbawa, ang carbon at ang hydrogen compound nito (methane) ay tumutugon sa tubig. Ang mga sangkap na ito ay hindi gaanong aktibo kaysa sa mga metal, ngunit nagagawa pa ring tumugon sa tubig sa mataas na temperatura:

• C + H2O = H2 + CO (na may malakas na pag-init);
• CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (na may malakas na pag-init).

Pakikipag-ugnayan tubig may electric current

Kapag nalantad sa isang electric current, ang tubig ay nabubulok sa hydrogen at oxygen. Isa rin itong redox reaction, kung saan ang tubig ay parehong oxidizing agent at reducing agent.

Pakikipag-ugnayan ng tubig sa mga non-metal oxide

Ang tubig ay tumutugon sa maraming non-metal oxides at ilang metal oxides. Ang mga ito ay hindi redox reactions, ngunit compound reactions:

• SO2 + H2O = H2SO3 (sulfurous acid);
• SO3 + H2O = H2SO4 (sulfuric acid);
• CO2 + H2O = H2CO3 (carbonic acid).

Pakikipag-ugnayan ng tubig sa mga metal oxide

Ang ilang mga metal oxide ay maaari ding tumugon sa tubig.

Nakakita na tayo ng mga halimbawa ng gayong mga reaksyon:

CaO + H2O = Ca(OH)2 (calcium hydroxide (slaked lime).

Hindi lahat ng metal oxide ay may kakayahang tumugon sa tubig. Ang ilan sa mga ito ay halos hindi matutunaw sa tubig at samakatuwid ay hindi tumutugon sa tubig. Halimbawa: ZnO, TiO2, Cr2O3, kung saan, halimbawa, ang mga pintura na lumalaban sa tubig ay inihanda. Ang mga iron oxide ay hindi rin matutunaw sa tubig at hindi tumutugon dito.

Hydrates at crystalline hydrates

Ang tubig ay bumubuo ng mga compound, hydrates at crystalline hydrates, kung saan ang molekula ng tubig ay ganap na napanatili. .

Halimbawa:

• CuSO4 + 5H2O = CuSO4.5H2O;
• CuSO4 - puting sangkap (anhydrous copper sulfate);
• CuSO4.5H2O - crystalline hydrate (copper sulfate), asul na kristal.

Iba pang mga halimbawa ng hydrate formation:

• H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (sulfuric acid hydrate);
• NaOH + H2O = NaOH.H2O (caustic soda hydrate).

Ang mga compound na nagbubuklod ng tubig sa mga hydrates at crystalline hydrates ay ginagamit bilang mga desiccant. Sa kanilang tulong, halimbawa, alisin ang singaw ng tubig mula sa basa-basa na hangin sa atmospera.

Biosynthesis

Ang tubig ay kasangkot sa bio-synthesis bilang isang resulta kung saan nabuo ang oxygen:

6n CO 2 + 5n H 2 O \u003d (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (sa ilalim ng pagkilos ng liwanag)

Konklusyon

Nakikita natin na ang mga katangian ng tubig ay magkakaiba at sumasaklaw sa halos lahat ng aspeto ng buhay sa Earth. Tulad ng nabuo ng isa sa mga siyentipiko ... kinakailangan na pag-aralan ang tubig sa isang kumplikadong paraan, at hindi sa konteksto ng mga indibidwal na pagpapakita nito.

Sa paghahanda ng materyal, ginamit ang impormasyon mula sa mga aklat- Yu. P. Rassadkina "Ordinaryo at hindi pangkaraniwang tubig", Yu. Ya. Fialkov "Hindi pangkaraniwang katangian ng mga ordinaryong solusyon", Textbook "Mga Batayan ng Chemistry. Textbook sa Internet" ni A. V. Manuylov, V. I. Rodionov at iba pa.

Ang hydrogen oxide (H 2 O), na mas kilala sa ating lahat sa ilalim ng pangalang "tubig", nang walang pagmamalabis, ay ang pangunahing likido sa buhay ng mga organismo sa Earth, dahil ang lahat ng mga kemikal at biological na reaksyon ay nagaganap alinman sa paglahok ng tubig o sa mga solusyon.

Ang tubig ay ang pangalawang pinakamahalagang sangkap para sa katawan ng tao pagkatapos ng hangin. Ang isang tao ay maaaring mabuhay nang walang tubig nang hindi hihigit sa 7-8 araw.

Ang dalisay na tubig sa kalikasan ay maaaring umiral sa tatlong estado ng pagsasama-sama: sa solid - sa anyo ng yelo, sa likido, talagang tubig, sa gas - sa anyo ng singaw. Walang ibang sangkap sa kalikasan ang maaaring magyabang ng ganoong iba't ibang pinagsama-samang estado.

Mga pisikal na katangian ng tubig

• sa n.o. - ito ay isang walang kulay, walang amoy at walang lasa na likido;
• ang tubig ay may mataas na kapasidad ng init at mababang electrical conductivity;
• punto ng pagkatunaw 0°C;
• punto ng kumukulo 100°C;
• ang maximum density ng tubig sa 4°C ay 1 g/cm 3 ;
• ang tubig ay isang mahusay na solvent.

Ang istraktura ng molekula ng tubig

Ang molekula ng tubig ay binubuo ng isang atom ng oxygen, na konektado sa dalawang atomo ng hydrogen, habang ang mga bono ng O-H ay bumubuo ng isang anggulo na 104.5 °, habang ang mga karaniwang pares ng elektron ay inililipat sa atom ng oxygen, na mas electronegative kumpara sa mga atomo ng hydrogen, samakatuwid. , sa pamamagitan ng isang bahagyang negatibong singil ay nabuo sa atom ng oxygen, ayon sa pagkakabanggit, sa mga atomo ng hydrogen - isang positibo. Kaya, ang molekula ng tubig ay maaaring ituring bilang isang dipole.

Ang mga molekula ng tubig ay maaaring bumuo ng mga bono ng hydrogen sa isa't isa, na naaakit ng magkasalungat na sisingilin na mga bahagi (sa figure, ang mga bono ng hydrogen ay ipinapakita ng isang tuldok na linya):

Ang pagbuo ng mga bono ng hydrogen ay nagpapaliwanag ng mataas na density ng tubig, ang mga punto ng pagkulo at pagkatunaw nito.

Ang bilang ng mga bono ng hydrogen ay nakasalalay sa temperatura - mas mataas ang temperatura, mas maliit ang bilang ng mga bono na nabuo: sa singaw ng tubig mayroon lamang mga indibidwal na molekula nito; sa likidong estado, ang mga associate (H 2 O) n ay nabuo; sa mala-kristal na estado, ang bawat molekula ng tubig ay konektado sa mga kalapit na molekula sa pamamagitan ng apat na hydrogen bond.

Mga kemikal na katangian ng tubig

Ang tubig ay "kusang-loob" na tumutugon sa iba pang mga sangkap:

• ang tubig ay tumutugon sa alkali at alkaline earth na mga metal sa n.o.: 2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2
• na may hindi gaanong aktibong mga metal at di-metal, ang tubig ay tumutugon lamang sa mataas na temperatura: 3Fe + 4H 2 O \u003d FeO → Fe 2 O 3 + 4H 2 C + 2H 2 O → CO 2 + 2H 2
• na may mga pangunahing oksido sa n.o. tumutugon ang tubig upang bumuo ng mga base: CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2
• na may mga acid oxide sa n.o.s. tumutugon ang tubig upang bumuo ng mga acid: CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3
• ang tubig ang pangunahing kalahok sa mga reaksyon ng hydrolysis (para sa higit pang mga detalye, tingnan ang Hydrolysis ng mga asin);
• nakikilahok ang tubig sa mga reaksyon ng hydration, na nagdaragdag sa mga organikong sangkap na may doble at triple na mga bono.

Solubility ng mga sangkap sa tubig

• lubos na natutunaw na mga sangkap - higit sa 1 g ng sangkap ay natutunaw sa 100 g ng tubig sa n.o.s.;
• mahinang natutunaw na mga sangkap - 0.01-1 g ng sangkap ay natutunaw sa 100 g ng tubig;
• halos hindi matutunaw na mga sangkap - mas mababa sa 0.01 g ng sangkap ay natutunaw sa 100 g ng tubig.

Ang mga ganap na hindi matutunaw na sangkap ay hindi umiiral sa kalikasan.

11.1. pisikal na paglusaw

Kung ang anumang sangkap ay pumasok sa tubig, maaari itong:
a) matunaw sa tubig, iyon ay, ihalo dito sa antas ng atomic-molecular;
b) pumasok sa isang kemikal na reaksyon sa tubig;
c) huwag matunaw at huwag mag-react.
Ano ang tumutukoy sa resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang sangkap sa tubig? Naturally, mula sa mga katangian ng sangkap at mula sa mga katangian ng tubig.
Magsimula tayo sa paglusaw at isaalang-alang kung anong mga katangian ng tubig at mga sangkap na nakikipag-ugnayan dito ang pinakamahalaga sa mga prosesong ito.
Ilagay sa dalawang test tube ang isang maliit na bahagi ng naphthalene C 10 H 8 . Ibuhos ang tubig sa isa sa mga test tube, at C 7 H 16 heptane sa isa pa (ang gasolina ay maaaring gamitin sa halip na purong heptane). Ang Naphthalene ay matutunaw sa heptane, ngunit hindi sa tubig. Suriin natin kung ang naphthalene ay talagang natunaw sa heptane o nag-react dito. Upang gawin ito, maglagay ng ilang patak ng solusyon sa baso at maghintay hanggang ang heptane ay sumingaw - ang mga walang kulay na lamellar na kristal ay nabuo sa baso. Ang katotohanan na ito ay naphthalene ay makikita ng katangiang amoy.

Ang isa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng heptane at tubig ay ang mga molekula nito ay hindi polar, habang ang mga molekula ng tubig ay polar. Bilang karagdagan, mayroong mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng tubig, ngunit wala sa pagitan ng mga molekula ng heptane.

Upang matunaw ang naphthalene sa heptane, kinakailangan na putulin ang mahinang intermolecular bond sa pagitan ng mga molekula ng naphthalene at mahinang intermolecular bond sa pagitan ng mga molekula ng heptane. Kapag natunaw, ang pantay na mahinang intermolecular bond ay nabuo sa pagitan ng mga molekula ng naphthalene at heptane. Ang thermal effect ng naturang proseso ay halos zero.
Bakit natutunaw ang naphthalene sa heptane? Dahil lamang sa entropy factor (lumalaki ang karamdaman sa sistema ng naphthalene-heptane).

Upang matunaw ang naphthalene sa tubig, kinakailangan, bilang karagdagan sa mga mahihinang bono sa pagitan ng mga molekula nito, upang masira ang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng tubig. Sa kasong ito, ang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng naphthalene at tubig ay hindi nabuo. Ang proseso ay lumalabas na endothermic at napakalakas na hindi kanais-nais na ang entropy factor ay hindi makakatulong dito.
At kung sa halip na naphthalene ay kukuha tayo ng isa pang sangkap na ang mga molekula ay may kakayahang bumuo ng mga bono ng hydrogen na may mga molekula ng tubig, matutunaw ba ang gayong sangkap sa tubig?
Kung walang iba pang mga hadlang, pagkatapos ay magkakaroon. Halimbawa, alam mo na ang asukal (sucrose C 12 H 22 O 11) ay ganap na natutunaw sa tubig. Sa pagtingin sa structural formula ng sucrose, makikita mo na mayroong –O–H na grupo sa molekula nito na maaaring bumuo ng mga hydrogen bond na may mga molekula ng tubig.
Siguraduhing eksperimento na ang sucrose ay hindi gaanong natutunaw sa heptane, at subukang ipaliwanag sa iyong sarili kung bakit magkaiba ang mga katangian ng naphthalene at sucrose.
Ang pagkatunaw ng naphthalene sa heptane at sucrose sa tubig ay tinatawag pisikal na paglusaw.

Ang mga molekular na sangkap lamang ang maaaring pisikal na matunaw.

Ang iba pang mga bahagi ng solusyon ay tinatawag mga solute.

Ang mga regularidad na aming ipinahayag ay nalalapat din sa mga kaso ng pagkatunaw sa tubig (at sa karamihan ng iba pang mga solvents) ng mga likido at gas na sangkap. Kung ang lahat ng mga sangkap na bumubuo sa solusyon ay nasa parehong estado ng pagsasama-sama bago ang paglusaw, kung gayon ang solvent ay karaniwang tinatawag na sangkap na higit pa sa solusyon. Ang pagbubukod sa panuntunang ito ay tubig: karaniwang tinatawag itong solvent, kahit na ito ay mas mababa sa solute.
Ang dahilan para sa pisikal na pagkatunaw ng isang sangkap sa tubig ay maaaring hindi lamang ang pagbuo ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng natunaw na sangkap at tubig, kundi pati na rin ang pagbuo ng iba pang mga uri ng mga intermolecular na bono. Nangyayari ito lalo na sa kaso ng pagkatunaw sa tubig ng mga gas na sangkap (halimbawa, carbon dioxide o chlorine), kung saan ang mga molekula ay hindi nakagapos sa isa't isa, pati na rin ang ilang mga likido na may napakahina na intermolecular bond (halimbawa, bromine). Ang pakinabang sa enerhiya ay nakakamit dito dahil sa oryentasyon ng mga dipoles (mga molekula ng tubig) sa paligid ng mga polar molecule o polar bond sa solute, at sa kaso ng chlorine o bromine, ito ay sanhi ng pagkahilig na mag-attach ng mga electron sa mga atom ng chlorine. at bromine, na napanatili din sa mga molekula ng mga simpleng sangkap na ito (higit pang mga detalye - sa § 11.4).
Sa lahat ng mga kasong ito, ang mga sangkap ay hindi gaanong natutunaw sa tubig kaysa sa pagbuo ng mga bono ng hydrogen.
Kung ang solvent ay tinanggal mula sa solusyon (halimbawa, tulad ng ginawa mo sa kaso ng isang solusyon ng naphthalene sa heptane), kung gayon ang solute ay lalabas sa isang hindi nagbabagong anyo ng kemikal.

PISIKAL NA tunawin, natutunaw.
1. Ipaliwanag kung bakit ang heptane ay hindi matutunaw sa tubig
2. Sabihin sa akin ang palatandaan ng init na epekto ng pagtunaw ng ethyl alcohol (ethanol) sa tubig.
3. Bakit ang ammonia ay mahusay na natutunaw sa tubig, at ang oxygen ay masama?
4. Aling sangkap ang mas mahusay na natutunaw sa tubig - ammonia o phosphine (PH 3)?
5. Ipaliwanag ang dahilan ng mas mahusay na solubility ng ozone sa tubig kaysa sa oxygen.
6. Tukuyin ang mass fraction ng glucose (asukal ng ubas, C 6 H 12 O 6) sa isang may tubig na solusyon, kung 120 ml ng tubig at 30 g ng glucose ang ginamit upang ihanda ito (kunin ang density ng tubig na 1 g / ml). Ano ang konsentrasyon ng glucose sa solusyon na ito kung ang density ng solusyon ay 1.15 g/ml?
7. Gaano karaming asukal (sucrose) ang maaaring ihiwalay mula sa 250 g ng syrup na may mass fraction ng tubig na katumbas ng 35%?

1. Mga eksperimento sa paglusaw ng iba't ibang sangkap sa iba't ibang solvents.
2. Paghahanda ng mga solusyon.

11.2. Paglusaw ng kemikal

Sa unang talata, isinasaalang-alang namin ang mga kaso ng pagkatunaw ng mga sangkap kung saan ang mga kemikal na bono ay nanatiling hindi nagbabago. Ngunit hindi ito palaging nangyayari.
Maglagay ng ilang kristal ng sodium chloride sa isang test tube at magdagdag ng tubig. Pagkaraan ng ilang sandali, matutunaw ang mga kristal. Anong nangyari?
Ang sodium chloride ay isang non-molecular substance. Ang NaCl crystal ay binubuo ng Na at Cl ions. Kapag ang gayong kristal ay pumasok sa tubig, ang mga ion na ito ay pumapasok dito. Sa kasong ito, ang mga ionic bond sa kristal at hydrogen bond sa pagitan ng mga molekula ng tubig ay nasira. Ang mga ion na pumapasok sa tubig ay nakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig. Sa kaso ng mga chloride ions, ang interaksyon na ito ay limitado sa pamamagitan ng electrostatic attraction ng dipole water molecules sa anion, at sa kaso ng mga sodium cation, ito ay lumalapit sa kalikasan sa donor-acceptor interaction. Kahit papaano, natatakpan ang mga ion hydration shell(Larawan 11.1).

Sa anyo ng isang equation ng reaksyon, maaari itong isulat bilang mga sumusunod:

NaCl cr + ( n + m)H 2 O = + A

o pinaikli , kung saan ang index aq nangangahulugan na ang ion hydrated. Ang ganitong equation ay tinatawag ionic equation.

Maaari mo ring isulat ang "molecular" equation ng prosesong ito: (ang pangalan na ito ay napanatili dahil ipinapalagay na ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula)

Ang mga hydrated ions ay mas mahinang naaakit sa isa't isa, at ang enerhiya ng thermal motion ay sapat upang maiwasan ang mga ion na ito na magdikit sa isang kristal.

Sa pagsasagawa, ang pagkakaroon ng mga ions sa isang solusyon ay madaling makumpirma sa pamamagitan ng pag-aaral ng electrical conductivity ng sodium chloride, tubig, at ang resultang solusyon. Alam mo na na ang mga kristal ng sodium chloride ay hindi nagsasagawa ng electric current, dahil bagaman naglalaman ang mga ito ng mga sisingilin na mga particle - mga ions, sila ay "nakapirmi" sa kristal at hindi makagalaw. Ang tubig ay nagsasagawa ng electric current nang napakahina, dahil bagaman ang mga oxonium ions at hydroxide ions ay nabuo dito dahil sa autoprotolysis, sila ay napaka kakaunti. Ang isang solusyon ng sodium chloride, sa kabaligtaran, ay nagsasagawa ng koryente nang maayos, dahil maraming mga ions dito, at maaari silang malayang gumalaw, kabilang ang sa ilalim ng impluwensya ng isang electric boltahe.
Ang enerhiya ay dapat gamitin upang masira ang mga ionic bond sa isang kristal at hydrogen bond sa tubig. Kapag ang mga ion ay na-hydrated, ang enerhiya ay inilalabas. Kung ang mga gastos sa enerhiya para sa pagsira ng bono ay lumampas sa enerhiya na inilabas sa panahon ng ion hydration, kung gayon paglusaw endothermic, at kung kabaliktaran, kung gayon - exothermic.
Ang sodium chloride ay natutunaw sa tubig na may halos zero thermal effect, samakatuwid, ang pagkatunaw ng asin na ito ay nangyayari lamang dahil sa pagtaas ng entropy. Ngunit kadalasan ang pagkatunaw ay sinamahan ng isang kapansin-pansing paglabas ng init (Na 2 CO 3, CaCl 2, NaOH, atbp.) o ang pagsipsip nito (KNO 3, NH 4 Cl, atbp.), halimbawa:

Kapag ang tubig ay sumingaw mula sa mga solusyon na nakuha sa pamamagitan ng kemikal na paglusaw, ang mga solute ay muling inilabas mula sa kanila sa isang kemikal na hindi nagbabagong anyo.

Paglusaw ng kemikal- paglusaw, kung saan nasira ang mga bono ng kemikal.

Sa parehong pisikal at kemikal na paglusaw, isang solusyon ng sangkap na ating natunaw ay nabuo, halimbawa, isang solusyon ng asukal sa tubig o isang solusyon ng sodium chloride sa tubig. Sa madaling salita, ang solute ay maaaring ihiwalay mula sa solusyon kapag ang tubig ay inalis.

HYDRATION SHELL, HYDRATION, CHEMICAL DISSOLUTION.
Magbigay ng tatlong halimbawa ng mga sangkap na kilala mo a) natutunaw sa tubig o tumutugon dito, b) hindi matutunaw sa tubig at hindi tumutugon dito.
2. Ano ang solvent at ano ang dissolved substance (o substance) sa mga sumusunod na solusyon: a) tubig na may sabon, b) table vinegar, c) vodka d) hydrochloric acid, e) motorcycle fuel, f) pharmacy "hydrogen peroxide ", g) kumikinang na tubig, i) "makikinang na berde", j) cologne?
Sa kaso ng kahirapan, kumunsulta sa mga magulang.
3. Ilista ang mga paraan kung saan maaaring alisin ang solvent mula sa likidong solusyon.
4. Paano mo naiintindihan ang pananalitang "sa isang kemikal na hindi nagbabagong anyo" sa huling talata ng unang talata ng kabanatang ito? Anong mga pagbabago ang maaaring mangyari sa sangkap bilang resulta ng pagkalusaw nito at kasunod na paghihiwalay mula sa solusyon?
5. Ito ay kilala na ang mga taba ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit mahusay na natutunaw sa gasolina. Batay dito, ano ang masasabi tungkol sa istruktura ng mga fat molecule?
6. Isulat ang mga equation ng chemical dissolution sa tubig ng mga sumusunod na ionic substance:
a) silver nitrate, b) calcium hydroxide, c) cesium iodide, d) potassium carbonate, e) sodium nitrite, f) ammonium sulfate.
7. Isulat ang mga equation ng crystallization ng mga substance mula sa mga solusyon na nakalista sa gawain 6 kapag inalis ang tubig.
8. Paano naiiba ang mga solusyon na nakuha sa pamamagitan ng pisikal na paglusaw ng mga sangkap sa mga solusyon na nakuha sa pamamagitan ng kemikal na paglusaw? Ano ang pagkakatulad ng mga solusyong ito?
9. Tukuyin ang masa ng asin na dapat matunaw sa 300 ML ng tubig upang makakuha ng solusyon na may mass fraction ng asin na ito na katumbas ng 0.1. Ang density ng tubig ay 1 g/ml, at ang density ng solusyon ay 1.05 g/ml. Ano ang konsentrasyon ng asin sa resultang solusyon kung ang bigat ng formula nito ay 101 Araw?
10. Gaano karaming tubig at barium nitrate ang kailangan mong inumin upang maghanda ng 0.5 l ng isang 0.1 M na solusyon ng sangkap na ito (solusyon density 1.02 g / ml)?
Mga eksperimento sa paglusaw ng mga ionic na sangkap sa tubig.

11.3. puspos na solusyon. Solubility

Anumang bahagi ng sodium chloride (o iba pang katulad na substansiya) na inilagay sa tubig ay palaging ganap na matutunaw kung, bukod sa proseso ng pagkatunaw

ang baligtad na proseso ay hindi magpapatuloy - ang proseso ng pagkikristal ng paunang sangkap mula sa solusyon:

Sa sandaling ang kristal ay inilagay sa tubig, ang rate ng proseso ng pagkikristal ay zero, ngunit habang ang konsentrasyon ng mga ion sa solusyon ay tumataas, ito ay tumataas at sa ilang mga punto ay nagiging katumbas ng rate ng paglusaw. Ang isang estado ng balanse ay nangyayari:

ang resultang solusyon ay tinatawag na saturated.

Bilang isang katangian, ang mass fraction ng dissolved substance, ang konsentrasyon nito, o ibang pisikal na dami na nagpapakilala sa komposisyon ng solusyon ay maaaring gamitin.
Sa pamamagitan ng solubility sa isang naibigay na solvent, ang lahat ng mga sangkap ay nahahati sa natutunaw, bahagyang natutunaw at halos hindi matutunaw. Karaniwang halos hindi matutunaw na mga sangkap ay tinatawag na hindi matutunaw. Para sa kondisyonal na hangganan sa pagitan ng natutunaw at mahinang natutunaw na mga sangkap, isang solubility na katumbas ng 1 g sa 100 g ng H 2 O ( w 1%), at lampas sa kondisyonal na hangganan sa pagitan ng mahinang natutunaw at hindi matutunaw na mga sangkap - isang solubility na katumbas ng 0.1 g sa 100 g H 2 O ( w 0,1%).
Ang solubility ng isang substance ay depende sa temperatura. Dahil ang solubility ay isang katangian ng equilibrium, ang pagbabago nito sa mga pagbabago sa temperatura ay nangyayari nang buong alinsunod sa prinsipyo ng Le Chatelier, iyon ay, sa isang exothermic dissolution ng isang sangkap, ang solubility nito ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, at sa isang endothermic na ito ay tumataas.
Ang mga solusyon kung saan, sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang solute ay mas mababa kaysa sa mga puspos, ay tinatawag hindi puspos.

BUBOS NA SOLUSYON; UNSATURATED SOLUTION; SOLUBILITY NG SUBSTANCE; SOLUBLE, SLOWLY SOLUBLE AT INSOLUTION SUBSTANCES.

1. Isulat ang equilibrium equation sa system saturated solution - sediment para sa a) potassium carbonate, b) silver nitrate at c) calcium hydroxide.
2. Tukuyin ang mass fraction ng potassium nitrate sa isang may tubig na solusyon ng asin na ito na puspos sa 20 ° C, kung, kapag naghahanda ng gayong solusyon, 100 g ng potassium nitrate ay idinagdag sa 200 g ng tubig, at sa parehong oras, pagkatapos ang paghahanda ng solusyon, 36.8 g ng potassium nitrate ay hindi natunaw.
3. Posible bang maghanda ng isang may tubig na solusyon ng potassium chromate K 2 CrO 4 sa 20 ° C na may isang mass fraction ng dissolved substance na katumbas ng 45%, kung sa temperatura na ito ay hindi hihigit sa 63.9 g ng asin na ito ay natunaw sa 100 g ng tubig.
4. Ang mass fraction ng potassium bromide sa isang saturated aqueous solution sa 0 ° C ay 34.5%, at sa 80 ° C - 48.8%. Tukuyin ang masa ng potassium bromide na inilabas kapag ang 250 g ng isang may tubig na solusyon ng asin na ito na puspos ng 80°C ay pinalamig hanggang 0 °C.
5. Ang mass fraction ng calcium hydroxide sa isang saturated aqueous solution sa 20 ° C ay 0.12%. Ilang litro ng isang solusyon ng calcium hydroxide (tubig na dayap) na puspos sa temperatura na ito ang maaaring makuha sa 100 g ng calcium hydroxide? Kunin ang density ng solusyon na katumbas ng 1 g/ml.
6. Sa 25 °C, ang mass fraction ng barium sulfate sa isang saturated aqueous solution ay 2.33 10 -2%. Tukuyin ang pinakamababang dami ng tubig na kinakailangan upang ganap na matunaw ang 1 g ng asin na ito.
paghahanda ng mga puspos na solusyon.

11.4. Mga kemikal na reaksyon ng mga sangkap na may tubig

Maraming mga sangkap, kapag nakikipag-ugnay sa tubig, ay pumapasok sa mga reaksiyong kemikal dito. Bilang resulta ng gayong pakikipag-ugnayan sa labis na tubig, tulad ng paglusaw, ang isang solusyon ay nakuha. Ngunit kung ang tubig ay inalis mula sa solusyon na ito, hindi namin makuha ang orihinal na sangkap.

Anong mga produkto ang nabuo sa chemical reaction ng isang substance na may tubig? Depende ito sa uri ng chemical bond sa substance; kung ang mga bono ay covalent, pagkatapos ay sa antas ng polarity ng mga bono na ito. Bilang karagdagan, ang iba pang mga kadahilanan ay nakakaimpluwensya rin, ang ilan ay makikilala natin.

a) Mga compound na may ionic bond

Karamihan sa mga ionic compound ay maaaring chemically dissolve sa tubig o hindi. Ang mga ionic hydride at oxide ay magkahiwalay, iyon ay, mga compound na naglalaman ng parehong mga elemento tulad ng tubig mismo, at ilang iba pang mga sangkap. Isaalang-alang natin ang pag-uugali ng mga ionic oxide sa pakikipag-ugnay sa tubig gamit ang calcium oxide bilang isang halimbawa.
Ang calcium oxide, bilang isang ionic substance, ay maaaring matunaw ng kemikal sa tubig. Sa kasong ito, ang mga calcium ions at oxide ions ay papasa sa solusyon. Ngunit ang double charge na anion ay hindi ang pinaka-stable na valence state ng oxygen atom (kung dahil lang ang affinity energy para sa pangalawang electron ay palaging negatibo, at ang radius ng oxide ion ay medyo maliit). Samakatuwid, ang mga atomo ng oxygen ay may posibilidad na babaan ang kanilang pormal na singil. Sa pagkakaroon ng tubig, posible ito. Ang mga oxide ions na matatagpuan sa ibabaw ng kristal ay nakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig. Ang reaksyong ito ay maaaring ilarawan bilang isang diagram na nagpapakita ng mekanismo nito ( diagram ng mekanismo).

Para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa kung ano ang nangyayari, kondisyon naming hinahati ang prosesong ito sa mga yugto:
1. Ang molekula ng tubig ay lumiliko sa oxide ion na may hydrogen atom (kabaligtaran ang singil).
2. Ang oxide ion ay nahahati sa hydrogen atom sa pamamagitan ng isang hindi nakabahaging pares ng mga electron; isang covalent bond ang nabuo sa pagitan nila (ito ay nabuo ng mekanismo ng donor-acceptor).
3. Sa hydrogen atom sa iisang valence orbital (1 s) ay lumalabas na apat na electron (dalawang "luma" at dalawang "bago"), na sumasalungat sa prinsipyo ni Pauli. Samakatuwid, ang hydrogen atom ay nag-donate ng isang pares ng mga bond electron ("lumang" electron) sa oxygen atom, na bahagi ng molekula ng tubig, lalo na dahil ang pares ng mga electron na ito ay higit na inilipat sa oxygen atom. Nasira ang bono sa pagitan ng hydrogen atom at oxygen atom.
4. Dahil sa pagbuo ng isang bono sa pamamagitan ng mekanismo ng donor-acceptor, ang pormal na singil sa dating oxide ion ay nagiging katumbas ng –1 e; sa oxygen atom, na dating bahagi ng molekula ng tubig, lumilitaw ang isang singil, katumbas din ng -1 e. Kaya, nabuo ang dalawang hydroxide ions.
5. Ang mga ion ng kaltsyum, na ngayon ay hindi nakagapos ng isang ionic bond na may mga oxide ions, ay napupunta sa solusyon at na-hydrated:

Ang positibong singil ng mga calcium ions ay tila "napahid" sa buong hydrated ion.
6. Ang mga resultang hydroxide ions ay na-hydrated din:

Ang negatibong singil ng hydroxide ion ay "hugasan" din.
Ang pangkalahatang ionic equation para sa reaksyon ng calcium oxide sa tubig
CaO cr + H 2 O Ca 2 aq+ 2OH aq .

Lumilitaw ang mga ion ng kaltsyum at hydroxide sa solusyon sa isang ratio na 1:2. Ang parehong ay mangyayari kung ang calcium hydroxide ay natunaw sa tubig. Sa katunayan, sa pamamagitan ng pagsingaw ng tubig at pagpapatuyo ng nalalabi, makakakuha tayo ng mala-kristal na calcium hydroxide mula sa solusyon na ito (ngunit hindi nangangahulugang isang oksido!). Samakatuwid, ang equation para sa reaksyong ito ay madalas na nakasulat bilang mga sumusunod:

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

at tinawag" molekular"ang equation ng reaksyong ito. Sa parehong mga equation, ang mga indeks ng titik ay minsan ay hindi ibinigay, na kadalasang ginagawang napakahirap na maunawaan ang mga patuloy na proseso, o kahit na simpleng nanlilinlang. Kasabay nito, ang kawalan ng mga indeks ng titik sa mga equation ay pinahihintulutan , halimbawa, kapag nilulutas ang mga problema sa pagkalkula
Bilang karagdagan sa calcium oxide, ang mga sumusunod na oxide ay nakikipag-ugnayan din sa tubig: Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, SrO, BaO - iyon ay, mga oxide ng mga metal na iyon na mismo ay tumutugon sa tubig . Ang lahat ng mga oxide na ito ay mga pangunahing oksido. Ang ibang mga ionic oxide ay hindi tumutugon sa tubig.
Ang mga ionic hydride, halimbawa, sodium hydride NaH, ay tumutugon sa tubig sa eksaktong parehong paraan. Ang sodium ion ay hydrated lamang, at ang hydride ion ay tumutugon sa isang molekula ng tubig:

Bilang resulta, ang sodium hydroxide ay nananatili sa solusyon.
Ang ionic equation para sa reaksyong ito

NaH cr + H 2 O = Na aq+OH aq+H2,

at ang "molecular" equation ay NaH cr + H 2 O = NaOH p + H 2.

b) Mga sangkap na may metal na bono

Bilang halimbawa, isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng sodium sa tubig.

Sa mga diagram, ang kalahating arrow curve ay nangangahulugan ng paglipat o paggalaw ng isang elektron

Ang sodium atom ay may posibilidad na ibigay ang tanging valence electron nito. Kapag nasa tubig, madali itong ibibigay sa hydrogen atom ng molekula ng tubig (mayroong makabuluhang + dito) at nagiging sodium cation (Na). Ang hydrogen atom, na nakatanggap ng isang elektron, ay nagiging neutral (H · ) at hindi na makakahawak ng isang pares ng mga electron na nagbubuklod dito sa isang atom ng oxygen (tandaan ang prinsipyo ng Pauli). Ang pares ng mga electron na ito ay ganap na pumasa sa oxygen atom (sa molekula ng tubig ito ay inilipat na patungo dito, ngunit bahagyang lamang). Ang oxygen atom ay nakakakuha ng isang pormal na singil A, ang bono sa pagitan ng hydrogen at oxygen atoms ay nasira, at isang hydroxide ion (О–Н) ay nabuo.
Ang kapalaran ng mga nagresultang mga particle ay naiiba: ang sodium ion ay nakikipag-ugnayan sa iba pang mga molekula ng tubig at, natural, ay hydrated.

tulad ng sodium ion, ang hydroxide ion ay hydrated, at ang hydrogen atom, "naghihintay" para sa paglitaw ng isa pang katulad na hydrogen atom, ay bumubuo ng hydrogen molecule 2H kasama nito · \u003d H 2.
Dahil sa non-polarity ng mga molekula nito, ang hydrogen ay halos hindi matutunaw sa tubig at inilabas mula sa solusyon sa anyo ng isang gas. Ang ionic equation para sa reaksyong ito

2Na cr + 2H 2 O = 2Na aq+ 2OH aq+H2

isang "molekular" -

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

Tulad ng sodium, Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba ay marahas na tumutugon sa tubig sa temperatura ng silid. Kapag pinainit, ang Mg ay tumutugon dito, pati na rin ang ilang iba pang mga metal.

c) Mga sangkap na may mga covalent bond

Sa mga sangkap na may mga covalent bond sa tubig, ang mga sangkap na iyon lamang ang maaaring tumugon
a) ang mga bono kung saan ay lubos na polar, na nagbibigay sa mga sangkap na ito ng ilang pagkakahawig sa mga ionic compound, o
b) na kinabibilangan ng mga atomo na may napakataas na tendensya na mag-attach ng mga electron.
Kaya, hindi sila tumutugon sa tubig at hindi matutunaw dito (o bahagyang natutunaw):
a) brilyante, grapayt, silikon, pulang posporus at iba pang simpleng di-molekular na sangkap;
b) silikon dioxide, silikon karbid at iba pang kumplikadong di-molekular na mga sangkap;
c) methane, heptane at iba pang molekular na sangkap na may mababang polarity bond;
d) hydrogen, sulfur, white phosphorus at iba pang simpleng molekular na sangkap, ang mga atomo na kung saan ay hindi masyadong hilig tumanggap ng mga electron, pati na rin ang nitrogen, ang mga molekula nito ay napakalakas.
Ang pinakamahalaga ay ang pakikipag-ugnayan sa tubig ng mga molecular oxide, hydride at hydroxides, at ng mga simpleng sangkap - halogens.
Paano tumutugon ang mga molekular na oxide sa tubig, titingnan natin ang halimbawa ng sulfur trioxide:

Sa gastos ng isa sa mga nag-iisang pares ng mga electron ng oxygen atom, inaatake ng molekula ng tubig ang positively charged sulfur atom (+) at pinagdugtong ito sa O–S bond, at isang pormal na charge B ang lumabas sa oxygen atom. nakatanggap ng mga karagdagang electron, ang sulfur atom ay humihinto sa paghawak ng isang pares ng elektron ng isa sa mga -bond, na ganap na pumasa sa katumbas na oxygen atom, kung saan ang isang pormal na singil A ay lumitaw dahil dito. Pagkatapos ang nag-iisang pares ng mga electron ng oxygen atom na ito ay tinatanggap ng isa sa mga atomo ng hydrogen na bahagi ng molekula ng tubig, na sa gayon ay dumadaan mula sa isang atomo ng oxygen patungo sa isa pa . Bilang resulta, nabuo ang isang molekula ng sulfuric acid. Equation ng reaksyon:

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

Katulad nito, ngunit medyo mas mahirap, ang N 2 O 5 , P 4 O 10 at ilang iba pang molecular oxide ay tumutugon sa tubig. Ang lahat ng mga ito ay acid oxides.
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3;
P 4 O 10 + 6H 2 O \u003d 4H 3 PO 4.

Sa lahat ng mga reaksyong ito, ang mga acid ay nabuo, na, sa pagkakaroon ng labis na tubig, tumutugon dito. Ngunit, bago isaalang-alang ang mekanismo ng mga reaksyong ito, tingnan natin kung paano ang hydrogen chloride, isang molekular na substansiya na may malakas na polar covalent bond sa pagitan ng hydrogen at chlorine atoms, ay tumutugon sa tubig:

Ang isang polar hydrogen chloride molecule, minsan sa tubig, ay naka-orient sa sarili tulad ng ipinapakita sa diagram (kabaligtaran ng mga singil ng mga dipoles na umaakit). Ang rarefied electron shell dahil sa polariseysyon (1 s-EO) ng isang hydrogen atom ay tumatanggap ng isang solong pares sp 3-hybrid na mga electron ng oxygen atom, at ang hydrogen ay sumasali sa molekula ng tubig, na ganap na nagbibigay sa chlorine atom ng isang pares ng mga electron na nagbubuklod sa mga atom na ito sa molekula ng hydrogen chloride. Bilang resulta, ang chlorine atom ay nagiging isang chloride ion, at ang molekula ng tubig sa isang oxonium ion. Equation ng reaksyon:

HCl g + H 2 O \u003d H 3 O aq+Cl aq .

Sa mababang temperatura, ang mala-kristal na oxonium chloride (H 3 O) Cl ( t pl = –15 °C).

Ang pakikipag-ugnayan ng HCl at H 2 O ay maaaring isipin sa ibang paraan:

iyon ay, bilang resulta ng paglipat ng isang proton mula sa isang molekula ng hydrogen chloride patungo sa isang molekula ng tubig. Samakatuwid, ito ay isang acid-base na reaksyon.
Katulad nito, ang nitric acid ay nakikipag-ugnayan sa tubig

na maaari ding kinakatawan bilang isang paglilipat ng proton:

Ang mga acid, sa mga molekula kung saan mayroong ilang mga hydroxyls (OH-group), ay tumutugon sa tubig sa ilang mga yugto (stepwise). Ang isang halimbawa ay sulfuric acid.

Ang pangalawang proton ay nahahati nang mas mahirap kaysa sa una, kaya ang pangalawang yugto ng prosesong ito ay nababaligtad. Sa pamamagitan ng paghahambing ng magnitude at distribusyon ng mga singil sa isang molekula ng sulfuric acid at sa isang hydrosulfate ion, subukang ipaliwanag ang hindi pangkaraniwang bagay na ito.
Sa paglamig, ang mga indibidwal na sangkap ay maaaring ihiwalay mula sa mga solusyon sa sulfuric acid: (H 3 O) HSO 4 (t pl \u003d 8.5 ° С) at (H 3 O) 2 SO 4 (t pl \u003d - 40 ° С).
Ang mga anion na nabuo mula sa mga molekula ng acid pagkatapos ng abstraction ng isa o higit pang mga proton ay tinatawag acidic residues.
Sa mga simpleng molekular na sangkap, tanging ang F 2 , Cl 2 , Br 2 at, sa napakaliit na lawak, ang I 2 ay tumutugon sa tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang fluorine ay marahas na tumutugon sa tubig, ganap na nag-oxidize nito:

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

Nagaganap din ang iba pang mga reaksyon.
Ang mas mahalaga ay ang reaksyon ng chlorine sa tubig. Ang pagkakaroon ng mataas na propensidad na mag-attach ng mga electron (ang molar energy ng electron affinity ng chlorine atom ay 349 kJ/mol), ang chlorine atoms ay bahagyang nagpapanatili din nito sa molekula (ang molar energy ng electron affinity ng chlorine molecule ay 230 kJ/mol). Samakatuwid, kapag natutunaw, ang mga molekula ng klorin ay na-hydrated, na umaakit sa mga atomo ng oxygen ng mga molekula ng tubig sa kanilang sarili. Sa ilan sa mga atomo ng oxygen na ito, ang mga atomo ng klorin ay maaaring tumanggap ng nag-iisang pares ng mga electron. Ang mga sumusunod ay ipinapakita sa diagram ng mekanismo:

Ang pangkalahatang equation para sa reaksyong ito

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

Ngunit ang reaksyon ay nababaligtad, kaya ang isang ekwilibriyo ay itinatag:

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

Ang resultang solusyon ay tinatawag na "chlorine water". Dahil sa pagkakaroon ng hypochlorous acid dito, ito ay may malakas na oxidizing properties at ginagamit bilang isang pagpapaputi at disinfectant.
Ang pag-alala na ang Cl at H 3 O ay nabuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ("dissolution") ng hydrogen chloride sa tubig, maaari nating isulat ang "molecular" equation:

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

Ang bromine ay tumutugon nang katulad sa tubig, tanging ang ekwilibriyo sa kasong ito ay malakas na inilipat sa kaliwa. Ang Iodine ay halos hindi tumutugon sa tubig.

Upang isipin ang lawak kung saan pisikal na natutunaw ang chlorine at bromine sa tubig, at kung gaano kalawak ang kanilang reaksyon dito, ginagamit namin ang mga quantitative na katangian ng solubility at chemical equilibrium.

Ang molar fraction ng chlorine sa isang may tubig na solusyon na puspos sa 20 ° C at atmospheric pressure ay 0.0018, iyon ay, para sa bawat 1000 na molekula ng tubig ay may humigit-kumulang 2 molekula ng klorin. Para sa paghahambing, sa isang nitrogen solution na puspos sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang mole fraction ng nitrogen ay 0.000012, iyon ay, ang isang nitrogen molecule ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 100,000 water molecule. At upang makakuha ng solusyon ng hydrogen chloride na saturated sa ilalim ng parehong mga kondisyon, para sa bawat 100 molecule ng tubig, kailangan mong kumuha ng humigit-kumulang 35 molecule ng hydrogen chloride. Mula dito maaari nating tapusin na ang kloro, bagaman natutunaw sa tubig, ay hindi gaanong mahalaga. Ang solubility ng bromine ay bahagyang mas mataas - mga 4 na molekula bawat 1000 molekula ng tubig.

5. Ibigay ang mga equation ng reaksyon na ginagawang posible upang maisagawa ang mga sumusunod na pagbabago:

11.5. Crystal hydrates

Sa kemikal na paglusaw ng mga ionic na sangkap, ang hydration ng mga ions na dumadaan sa solusyon ay nangyayari. Ang parehong mga cation at anion ay hydrated. Bilang isang patakaran, ang mga hydrated cations ay mas malakas kaysa sa mga anion, at ang mga hydrated na simpleng cations ay mas malakas kaysa sa mga kumplikado. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga simpleng cation ay may mga libreng valence orbital, na maaaring bahagyang tumanggap ng hindi nakabahaging mga pares ng elektron ng mga atomo ng oxygen na bahagi ng mga molekula ng tubig.
Kapag sinusubukang ihiwalay ang paunang sangkap mula sa solusyon sa pamamagitan ng pag-alis ng tubig, madalas itong nabigo upang makuha ito. Halimbawa, kung matutunaw natin ang walang kulay na tansong sulpate na CuSO 4 sa tubig, makakakuha tayo ng isang asul na solusyon, na ibinibigay dito ng mga hydrated na ion na tanso:

Pagkatapos ng pagsingaw ng solusyon (pag-alis ng tubig) at paglamig, ang mga asul na kristal ay lalabas mula dito, na may komposisyon na CuSO 4 5H 2 O (ang punto sa pagitan ng mga formula ng tansong sulpate at tubig ay nangangahulugan na para sa bawat yunit ng formula ng tansong sulpate doon. ay ang bilang ng mga molekula ng tubig na ipinahiwatig sa formula). Ang orihinal na tansong sulpate ay maaaring makuha mula sa tambalang ito sa pamamagitan ng pag-init nito sa 250 ° C. Sa kasong ito, ang reaksyon ay nangyayari:

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

Ang isang pag-aaral ng istraktura ng mga kristal na CuSO 4 5H 2 O ay nagpakita na sa formula unit nito ay apat na molekula ng tubig ang nauugnay sa isang tansong atom, at ang panglima ay may mga sulfate ions. Kaya, ang formula ng sangkap na ito ay SO 4 H 2 O, at ito ay tinatawag na tetraaquacopper(II) sulfate monohydrate, o simpleng "copper sulfate".
Apat na molekula ng tubig na nakagapos sa isang tansong atom ay ang natitira sa hydration shell ng Cu 2 ion aq, at ang ikalimang molekula ng tubig ay ang natitira sa hydration shell ng sulfate ion.
Ang isang katulad na istraktura ay may tambalang SO 4 H 2 O - hexaaqua iron sulfate monohydrate (II), o "iron vitriol".
Iba pang mga halimbawa:
Ang Cl ay hexaaquacalcium chloride;
Cl 2 - hexaaquamagnesium chloride.
Ang mga ito at ang mga katulad na sangkap ay tinatawag crystalline hydrates, at ang tubig na nilalaman nito tubig ng pagkikristal.
Kadalasan ang istraktura ng crystalline hydrate ay hindi alam, o hindi ito maipahayag ng mga maginoo na formula. Sa mga kasong ito, ang "mga tuldok na formula" na binanggit sa itaas at pinasimpleng mga pangalan ay ginagamit para sa mga crystalline hydrates, halimbawa:
CuSO 4 5H 2 O - tansong sulpate pentahidrate;
Na 2 CO 3 10H 2 O - sodium carbonate decahydrate;
AlCl 3 6H 2 O - aluminum chloride hexahydrate.

Kapag ang mga crystalline hydrates ay nabuo mula sa mga panimulang materyales at tubig, ang mga O-H bond ay hindi nasisira sa mga molekula ng tubig.

Kung ang tubig ng pagkikristal ay hawak sa kristal na hydrate ng mahinang intermolecular bond, kung gayon madali itong maalis kapag pinainit:
Na 2 CO 3 10H 2 O \u003d Na 2 CO 3 + 10H 2 O (sa 120 ° C);
K 2 SO 3 2H 2 O \u003d K 2 SO 3 + 2H 2 O (sa 200 ° C);
CaCl 2 6H 2 O \u003d CaCl 2 + 6H 2 O (sa 250 ° C).

Kung, sa isang crystalline hydrate, ang mga bono sa pagitan ng mga molekula ng tubig at iba pang mga particle ay malapit sa kemikal, kung gayon ang isang crystalline hydrate ay maaaring mag-dehydrate (nawalan ng tubig) sa isang mas mataas na temperatura, halimbawa:
Al 2 (SO 4) 3 18H 2 O \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 18H 2 O (sa 420 ° C);
СoSO 4 7H 2 O \u003d CoSO 4 + 7H 2 O (sa 410 ° C);

o, kapag pinainit, nabubulok upang bumuo ng iba pang mga kemikal, gaya ng:
2 (FeCl 3 6H 2 O) \u003d Fe 2 O 3 + 6HCl + 9H 2 O (sa itaas 250 ° C);
2 (AlCl 3 6H 2 O) \u003d Al 2 O 3 + 6HCl + 9H 2 O (200 - 450 ° C).

Kaya, ang pakikipag-ugnayan ng mga anhydrous substance na bumubuo ng crystalline hydrates sa tubig ay maaaring maging isang kemikal na pagkalusaw o isang kemikal na reaksyon.

CRYSTAL HYDRATES
Tukuyin ang mass fraction ng tubig sa a) copper sulfate pentahydrate, b) sodium hydroxide dihydrate, c) KAl (SO 4) 2 12H 2 O (potassium alum).
2. Tukuyin ang komposisyon ng magnesium sulfate crystalline hydrate kung ang mass fraction ng tubig dito ay 51.2%. 3. Ano ang masa ng tubig na inilabas sa panahon ng calcination ng sodium sulfate decahydrate (Na 2 SO 4 10H 2 O) na tumitimbang ng 644 g?
4. Gaano karaming anhydrous calcium chloride ang maaaring makuha sa pamamagitan ng calcining 329 g ng calcium chloride hexahydrate?
5. Ang Calcium sulfate dihydrate na CaSO 4 2H 2 O ay nawawalan ng 3/4 ng tubig nito kapag pinainit hanggang 150 ° C. Gumawa ng formula para sa nagreresultang crystalline hydrate (alabaster) at isulat ang equation para sa pagbabago ng dyipsum sa alabastro.
6. Tukuyin ang masa ng tansong sulpate at tubig na dapat inumin upang maghanda ng 10 kg ng isang 5% na solusyon sa tansong sulpate.
7. Tukuyin ang mass fraction ng iron (II) sulfate sa solusyon na nakuha sa pamamagitan ng paghahalo ng 100 g ng ferrous sulfate (FeSO 4 7H 2 O) sa 9900 g ng tubig.
Pagkuha at pagkabulok ng mga crystalline hydrates.