Nejdůležitější látkou naší planety, unikátní svými vlastnostmi a složením, je samozřejmě voda. Ostatně právě díky ní je na Zemi život, zatímco na jiných dnes známých objektech sluneční soustavy nikoli. Pevné, kapalné, ve formě páry - to je nezbytné a důležité jakékoli. Voda a její vlastnosti jsou předmětem studia celé vědní disciplíny – hydrologie.
Množství vody na planetě
Pokud vezmeme v úvahu ukazatel množství tohoto oxidu ve všech stavech agregace, pak je to asi 75% celkové hmotnosti na planetě. V tomto případě je třeba vzít v úvahu vázanou vodu v organických sloučeninách, živých bytostech, minerálech a dalších prvcích.
Pokud vezmeme v úvahu pouze kapalné a pevné skupenství vody, ukazatel klesne na 70,8 %. Zvažte, jak jsou tato procenta rozdělena, kde je daná látka obsažena.
- Slaná voda v oceánech a mořích, slaná jezera na Zemi 360 milionů km 2.
- Sladká voda je rozložena nerovnoměrně: v ledovcích Grónska, Arktidy, Antarktidy je 16,3 milionů km 2 zamrzlých v ledu.
- V čerstvých řekách, bažinách a jezerech se koncentruje 5,3 milionů km 2 oxidu vodíku.
- Podzemní voda je 100 milionů m3.
To je důvod, proč astronauti ze vzdáleného vesmíru mohou vidět Zemi v podobě koule modré barvy s občasnými cákanci pevniny. Voda a její vlastnosti, znalost strukturních znaků jsou důležitými prvky vědy. V posledních letech navíc lidstvo začalo pociťovat zjevný nedostatek sladké vody. Možná takové znalosti pomohou při řešení tohoto problému.
Složení vody a struktura molekuly
Pokud vezmeme v úvahu tyto ukazatele, okamžitě se vyjasní vlastnosti, které tato úžasná látka vykazuje. Molekula vody se tedy skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku, proto má empirický vzorec H 2 O. Kromě toho hrají elektrony obou prvků důležitou roli při konstrukci samotné molekuly. Podívejme se, jaká je struktura vody a její vlastnosti.
Je zřejmé, že každá molekula je orientována kolem druhé a společně tvoří společnou krystalovou mřížku. Je zajímavé, že oxid je postaven ve formě čtyřstěnu - atom kyslíku ve středu a jeho dva páry elektronů a dva atomy vodíku kolem něj jsou asymetrické. Pokud nakreslíte čáry přes středy jader atomů a spojíte je, dostanete přesně čtyřstěnný geometrický tvar.
Úhel mezi středem atomu kyslíku a jádry vodíku je 104,5 0 С Délka vazby O-H = 0,0957 nm. Přítomnost elektronových párů kyslíku a také jeho větší elektronová afinita ve srovnání s vodíkem zajišťují vznik záporně nabitého pole v molekule. Naproti tomu vodíková jádra tvoří kladně nabitou část sloučeniny. Ukazuje se tedy, že molekula vody je dipól. To určuje, co voda může být, a její fyzikální vlastnosti také závisí na struktuře molekuly. U živých tvorů hrají tyto vlastnosti zásadní roli.
Základní fyzikální vlastnosti
Patří mezi ně krystalová mřížka, body varu a tání a speciální individuální vlastnosti. Všechny je zvážíme.
- Struktura krystalové mřížky oxidu vodíku závisí na stavu agregace. Může být pevný - led, kapalný - zásaditá voda za normálních podmínek, plynný - pára při zvýšení teploty vody nad 100 0 C. Krásné vzorované krystaly tvoří led. Mřížka je obecně volná, ale spojení je velmi pevné, hustota je nízká. Můžete to vidět na příkladu sněhových vloček nebo mrazivých vzorů na skle. V běžné vodě nemá mřížka stálý tvar, mění se a přechází z jednoho skupenství do druhého.
- Molekula vody ve vesmíru má tvar pravidelné koule. Vlivem zemské gravitace se však deformuje a v kapalném stavu nabývá podoby nádoby.
- Skutečnost, že struktura oxidu vodíku je dipól, určuje následující vlastnosti: vysoká tepelná vodivost a tepelná kapacita, kterou lze vysledovat v rychlém zahřívání a dlouhém ochlazování látky, schopnost orientovat se kolem sebe jak ionty, tak jednotlivé elektrony, sloučeniny. Díky tomu je voda všestranným rozpouštědlem (polárním i neutrálním).
- Složení vody a struktura molekuly vysvětlují schopnost této sloučeniny tvořit více vodíkových vazeb, včetně jiných sloučenin, které mají osamocené elektronové páry (amoniak, alkohol a další).
- Bod varu kapalné vody je 100 0 С, krystalizace nastává při + 4 0 С. Pod tímto indikátorem je led. Pokud se tlak zvýší, bod varu vody prudce stoupne. Takže při vysokých atmosférách je možné v něm roztavit olovo, ale zároveň se ani nebude vařit (přes 300 0 С).
- Vlastnosti vody jsou pro živé organismy velmi důležité. Například jedním z nejdůležitějších je povrchové napětí. Jedná se o vytvoření nejtenčího ochranného filmu na povrchu oxidu vodíku. Hovoříme o vodě v kapalném stavu. Tento film je velmi obtížné roztrhnout mechanickým působením. Vědci zjistili, že bude potřeba síla o hmotnosti 100 tun. Jak to poznat? Film je patrný, když voda pomalu odkapává z kohoutku. Je vidět, že je to jakoby v nějaké skořápce, která se natáhne do určité meze a hmotnosti a odlomí se v podobě kulaté kapky, mírně zdeformované gravitací. Kvůli povrchovému napětí může být na hladině vody mnoho předmětů. Hmyz se speciálními úpravami se na něm může volně pohybovat.
- Voda a její vlastnosti jsou anomální a jedinečné. Z hlediska organoleptických vlastností je tato sloučenina bezbarvá kapalina, bez chuti a zápachu. To, čemu říkáme chuť vody, jsou minerály a další složky v ní rozpuštěné.
- Elektrická vodivost oxidu vodíku v kapalném stavu závisí na tom, kolik a jaké soli jsou v něm rozpuštěny. Destilovaná voda, která neobsahuje žádné nečistoty, nevede elektrický proud.
Led je zvláštní skupenství vody. Ve struktuře tohoto stavu jsou molekuly navzájem spojeny vodíkovými vazbami a tvoří krásnou krystalovou mřížku. Je ale spíše nestabilní a může snadno prasknout, roztavit se, tedy deformovat. Mezi molekulami je mnoho dutin, jejichž velikosti přesahují velikosti samotných částic. Díky tomu je hustota ledu menší než hustota kapalného oxidu vodíku.
To má velký význam pro řeky, jezera a další sladkovodní útvary. V zimě v nich totiž voda úplně nezamrzne, ale pouze se pokryje hustou krustou lehčího ledu, který se vznáší. Pokud by tato vlastnost nebyla charakteristická pro pevné skupenství oxidu vodíku, pak by zásobníky zamrzly skrz na skrz. Život pod vodou by byl nemožný.
Kromě toho je pevné skupenství vody velmi důležité jako zdroj obrovského množství zásob čerstvého pití. To jsou ledovce.
Jev trojného bodu lze nazvat zvláštní vlastností vody. Toto je stav, ve kterém mohou existovat led, pára a kapalina současně. To vyžaduje podmínky jako:
- vysoký tlak - 610 Pa;
- teplota 0,01 0 C.
Index průhlednosti vody se liší v závislosti na nečistotách. Kapalina může být zcela průhledná, opalescentní, zakalená. Vlny žluté a červené barvy jsou absorbovány, fialové paprsky pronikají hluboko.
Chemické vlastnosti
Voda a její vlastnosti jsou důležitým nástrojem pro pochopení mnoha životních procesů. Proto byly velmi dobře studovány. Hydrochemie se tedy zajímá o vodu a její chemické vlastnosti. Mezi nimi jsou následující:
- Tuhost. To je vlastnost, která se vysvětluje přítomností vápenatých a hořečnatých solí a jejich iontů v roztoku. Dělí se na trvalé (soli jmenovaných kovů: chloridy, sírany, siřičitany, dusičnany), dočasné (hydrokarbonáty), které se odstraňují varem. V Rusku se voda před použitím chemicky změkčuje pro lepší kvalitu.
- Mineralizace. Vlastnost založená na dipólovém momentu oxidu vodíku. Díky jeho přítomnosti jsou molekuly schopny na sebe navázat mnoho dalších látek, iontů a zadržet je. Tak vznikají spolky, klatráty a další spolky.
- Redoxní vlastnosti. Jako univerzální rozpouštědlo, katalyzátor, asociát je voda schopna interagovat s řadou jednoduchých i komplexních sloučenin. U některých působí jako oxidační činidlo, u jiných naopak. Jako redukční činidlo reaguje s halogeny, solemi, některými méně aktivními kovy a mnoha organickými látkami. Nejnovější přeměny studuje organická chemie. Voda a její vlastnosti, zejména její chemické vlastnosti, ukazují, jak všestranná a jedinečná je. Jako oxidační činidlo reaguje s aktivními kovy, některými binárními solemi, mnoha organickými sloučeninami, uhlíkem, metanem. Obecně platí, že chemické reakce zahrnující danou látku vyžadují výběr určitých podmínek. Výsledek reakce bude záviset na nich.
- Biochemické vlastnosti. Voda je nedílnou součástí všech biochemických procesů v těle, je rozpouštědlem, katalyzátorem a médiem.
- Interakce s plyny za vzniku klatrátů. Obyčejná kapalná voda dokáže pohltit i chemicky neaktivní plyny a umístit je dovnitř dutin mezi molekuly vnitřní struktury. Takové sloučeniny se běžně nazývají klatráty.
- S mnoha kovy tvoří oxid vodíku krystalické hydráty, ve kterých je obsažen v nezměněné podobě. Například síran měďnatý (CuSO 4 * 5H 2 O), stejně jako konvenční hydráty (NaOH * H 2 O a další).
- Voda se vyznačuje složenými reakcemi, při kterých vznikají nové třídy látek (kyseliny, zásady, zásady). Nejsou redoxní.
- Elektrolýza. Působením elektrického proudu se molekula rozkládá na složené plyny – vodík a kyslík. Jedna z možností, jak je dostat do laboratoře a průmyslu.
Voda je z hlediska Lewisovy teorie slabá kyselina a zároveň slabá zásada (amfolyt). To znamená, že můžeme říci o určité amfoternosti v chemických vlastnostech.
Voda a její příznivé vlastnosti pro živé bytosti
Je těžké přeceňovat význam, který má oxid vodíku pro všechny živé věci. Vždyť voda je samotným zdrojem života. Je známo, že bez toho by člověk nemohl žít ani týden. Voda, její vlastnosti a význam jsou prostě kolosální.
- Je to univerzální rozpouštědlo, to znamená, že je schopné rozpouštět organické i anorganické sloučeniny a působí v živých systémech. Proto je voda zdrojem a médiem pro všechny katalytické biochemické přeměny s tvorbou složitých životně důležitých komplexních sloučenin.
- Schopnost tvořit vodíkové vazby činí tuto látku univerzální při udržování teplot bez změny stavu agregace. Pokud by tomu tak nebylo, pak by se při sebemenším poklesu stupňů proměnila v led uvnitř živých bytostí a způsobila buněčnou smrt.
- Voda je pro člověka zdrojem všech základních domácích potřeb a potřeb: vaření, praní, čištění, koupání, koupání a plavání atd.
- Průmyslové závody (chemický, textilní, strojírenský, potravinářský, ropný rafinérský a další) by bez účasti kysličníku vodíku nemohly vykonávat svou práci.
- Od starověku se věřilo, že voda je zdrojem zdraví. Byl a je dnes používán jako léčivá látka.
- Rostliny jej využívají jako hlavní zdroj potravy, díky čemuž produkují kyslík – plyn, díky kterému existuje na naší planetě život.
Existují desítky dalších důvodů, proč je voda nejrozšířenější, nejdůležitější a potřebnou látkou pro všechny živé i uměle vytvořené předměty. Uvedli jsme jen ty nejzřetelnější, ty hlavní.
Hydrologický koloběh vody
Jinými slovy, je to její koloběh v přírodě. Velmi důležitý proces, který umožňuje neustále doplňovat ohrožené zásoby vody. Jak to funguje?
Existují tři hlavní účastníci: podzemní (nebo podzemní) vody, povrchové vody a Světový oceán. Důležitá je také atmosféra, kondenzující a srážející se. Aktivními účastníky procesu jsou také rostliny (hlavně stromy), schopné absorbovat obrovské množství vody za den.
Proces je tedy následující. Podzemní voda plní podzemní kapiláry a stéká dolů na povrch a do Světového oceánu. Povrchová voda je pak absorbována rostlinami a transportována do prostředí. K odpařování dochází také z rozsáhlých oblastí oceánů, moří, řek, jezer a dalších vodních ploch. Co dělá voda v atmosféře? Kondenzuje a rozlévá se zpět jako srážky (déšť, sníh, kroupy).
Pokud by k těmto procesům nedocházelo, pak by zásoby vody, zejména sladké, již dávno skončily. Proto lidé věnují ochraně a normálnímu hydrologickému cyklu velkou pozornost.
Koncept těžké vody
V přírodě existuje oxid vodíku jako směs izotopologů. Je to dáno tím, že vodík tvoří tři typy izotopů: protium 1 H, deuterium 2 H, tritium 3 N. Kyslík zase nezůstává pozadu a tvoří tři stabilní formy: 16 O, 17 O, 18 O Je to díky Nejedná se jen o obvyklou protiovou vodu o složení H 2 O (1 H a 16 O), ale také o deuterium a tritium.
Přitom je to strukturou i formou stálé deuterium (2H), které je obsaženo v téměř všech přírodních vodách, avšak v malém množství. Právě ona se nazývá těžká. Ve všech ohledech se mírně liší od normálního nebo mírného.
Těžká voda a její vlastnosti jsou charakterizovány několika body.
- Krystalizuje při teplotě 3,82 0 С.
- Var je pozorován při 101,42 0 С.
- Hustota je 1,1059 g/cm3.
- Jako rozpouštědlo je několikrát horší než lehká voda.
- Má chemický vzorec D2O.
Při provádění experimentů ukazujících vliv takové vody na živé systémy bylo zjištěno, že v ní jsou schopny žít pouze určité druhy bakterií. Trvalo to čas, než se kolonie adaptovaly a aklimatizovaly. Ale po adaptaci zcela obnovili všechny životně důležité funkce (reprodukce, výživa). Navíc se staly velmi odolnými vůči účinkům radioaktivního záření. Pokusy na žábách a rybách nepřinesly pozitivní výsledek.
Moderními oblastmi použití deuteria a jím tvořené těžké vody jsou atomová a jaderná energetika. V laboratorních podmínkách lze takovou vodu získat pomocí klasické elektrolýzy – vzniká jako vedlejší produkt. Samotné deuterium vzniká opakovanými destilacemi vodíku ve speciálních zařízeních. Jeho aplikace je založena na schopnosti zpomalit neutronové syntézy a protonové reakce. Právě těžká voda a izotopy vodíku jsou základem pro vytvoření jaderné a vodíkové bomby.
Pokusy o použití deuteriové vody lidmi v malých množstvích ukázaly, že nezůstává dlouho - úplné stažení je pozorováno po dvou týdnech. Je nemožné jej používat jako zdroj vlhkosti na celý život, ale technická hodnota je prostě obrovská.
Tavená voda a její použití
Od pradávna lidé považovali vlastnosti takové vody za léčivé. Již dlouho bylo zaznamenáno, že když sníh taje, zvířata se snaží pít vodu z louží, které se vytvořily. Později byla důkladně prozkoumána jeho struktura a biologické účinky na lidský organismus.
Tavená voda, její vlastnosti a vlastnosti jsou uprostřed mezi obvyklým světlem a ledem. Zevnitř je tvořen nejen molekulami, ale souborem shluků tvořených krystaly a plynem. To znamená, že uvnitř dutin mezi strukturními částmi krystalu je vodík a kyslík. Obecně je struktura tající vody podobná struktuře ledu - struktura je zachována. Fyzikální vlastnosti tohoto oxidu vodíku se ve srovnání s konvenčním mírně mění. Biologický účinek na organismus je však výborný.
Při zmrazování vody se první frakce mění na led, ta těžší část - to jsou izotopy deuteria, soli a nečistoty. Proto by toto jádro mělo být odstraněno. Ale zbytek je čistá, strukturovaná a zdravá voda. Jaký je účinek na tělo? Vědci z Doněckého výzkumného ústavu jmenovali následující typy vylepšení:
- Zrychlení procesů obnovy.
- Posílení imunitního systému.
- U dětí se po inhalaci takové vody obnoví a vyléčí nachlazení, kašel, rýma a tak dále.
- Zlepšuje se dýchání, stav hrtanu a sliznic.
- Zvyšuje se celková pohoda člověka, aktivita.
Dnes existuje řada příznivců úpravy vody z tání, kteří píší své pozitivní recenze. Existují však vědci, včetně lékařů, kteří tyto názory nepodporují. Věří, že taková voda neuškodí, ale má také malý užitek.
Energie
Proč se mohou vlastnosti vody měnit a obnovovat při přechodu do různých stavů agregace? Odpověď na tuto otázku je následující: toto spojení má vlastní informační paměť, která zaznamenává všechny změny a vede k obnově struktury a vlastností ve správný čas. Bioenergetické pole, kterým prochází část vody (ta, která pochází z vesmíru), nese silný náboj energie. Tento vzor se často používá při léčbě. Ne každá voda je však z lékařského hlediska schopna poskytnout blahodárný účinek, včetně toho informačního.
Co je to strukturovaná voda?
Jedná se o vodu, která má trochu jinou molekulární strukturu, uspořádání krystalových mřížek (jaké je pozorováno u ledu), ale stále je to kapalina (do tohoto typu patří i tavenina). V tomto případě se složení vody a její vlastnosti z vědeckého hlediska neliší od těch, které jsou charakteristické pro obyčejný oxid vodíku. Strukturovaná voda tedy nemůže mít tak široký léčivý účinek, který jí přisuzují esoterici a příznivci alternativní medicíny.
Voda je nejběžnějším rozpouštědlem na planetě Zemi a do značné míry určuje povahu pozemské chemie jako vědy. Většina chemie při svém vzniku jako věda začala právě jako chemie vodných roztoků látek. Někdy je považován za amfolyt - a kyselinu i zásadu zároveň (kationt H + anion OH−). Při nepřítomnosti cizorodých látek ve vodě je koncentrace hydroxidových iontů a vodíkových iontů (nebo hydroniových iontů) stejná, pKa ≈ cca. šestnáct.
Voda je chemicky poměrně aktivní látka. Silně polární molekuly vody solvatují ionty a molekuly, tvoří hydráty a krystalické hydráty. Solvolýza a zejména hydrolýza se vyskytuje v živé i neživé přírodě a je široce používána v chemickém průmyslu.
Voda reaguje při pokojové teplotě:
S aktivními kovy (sodík, draslík, vápník, baryum atd.)
S halogeny (fluor, chlor) a interhalogenovými sloučeninami
Se solemi tvořenými slabou kyselinou a slabou zásadou, způsobující jejich úplnou hydrolýzu
S anhydridy a halogenidy karboxylových a anorganických kyselin
S aktivními organokovovými sloučeninami (diethylzinek, Grignardova činidla, methylsodík atd.)
S karbidy, nitridy, fosfidy, silicidy, hydridy aktivních kovů (vápník, sodík, lithium atd.)
S mnoha solemi, tvořící hydráty
S borany, silany
S keteny, oxidem uhličitým
S fluoridy vzácných plynů
Voda při zahřátí reaguje:
Se železem, hořčíkem
S uhlím, metanem
S některými alkylhalogenidy
Voda reaguje v přítomnosti katalyzátoru:
S amidy, estery karboxylových kyselin
S acetylenem a jinými alkyny
S alkeny
S nitrily
Chemické vlastnosti vody jsou určeny zvláštnostmi její struktury. Voda je poměrně stabilní látka, při zahřátí minimálně na 1000 °C (dochází k tepelné disociaci) nebo vlivem ultrafialového záření (fotochemická disociace) se začíná rozkládat na vodík a kyslík.
Voda patří mezi reaktivní sloučeniny. Reaguje například s fluorem. Chlór při zahřátí nebo vystavení světlu rozkládá vodu za uvolňování atomárního kyslíku:
H2O + Cl2 = HCl + HClO (НСlО = НСl + О)
Za normálních podmínek interaguje s aktivními kovy:
2H20 + Ca = Ca (OH)2 + H2
2H20 + 2Na = 2NaOH + H2
Voda také reaguje s mnoha nekovy. Například při interakci s atomárním kyslíkem vzniká peroxid vodíku:
H2O + O = H2O2
Mnoho oxidů reaguje s vodou za vzniku zásad a kyselin:
CO2 + H2O = H2CO3
CaO + H2O = Ca (OH) 2
Při interakci s některými solemi se tvoří krystalické hydráty. Při zahřívání ztrácejí krystalizační vodu:
Na2C03 + 10H20 = Na2C03 * 10H20
Voda také rozkládá většinu solí (tzv. hydrolýza).
Drahé kovy nereagují s vodou.
Kromě hlavních iontů, jejichž obsah ve vodě je poměrně vysoký, je v něm přítomna řada prvků: dusík, fosfor, křemík, hliník, železo, fluor - v koncentracích od 0,1 do 10 mg / l. Říká se jim mezoelementy (z řeckého "mezos" - "střední", "střední").
Dusík ve formě dusičnanů NO3- vstupuje do vodních útvarů s dešťovou vodou a ve formě aminokyselin, močoviny (NH2) 2CO a amonných solí NH4 + - při rozkladu organických zbytků.
Fosfor se ve vodě vyskytuje ve formě hydrogenfosforečnanů HPO32- a dihydrogenfosforečnanů H2PO3-, které vznikají rozkladem organických zbytků.
Křemík je stálou součástí chemického složení přírodních vod. To je usnadněno, na rozdíl od jiných složek, všudypřítomností sloučenin křemíku v horninách a pouze jejich nízká rozpustnost vysvětluje nízký obsah křemíku ve vodě. Koncentrace křemíku v přírodních vodách je obvykle několik miligramů na litr. V podzemních vodách stoupá a často dosahuje desítek miligramů na litr a v horkých termálních vodách i stovek. Rozpustnost křemíku je kromě teploty silně ovlivněna zvýšením pH roztoku. Relativně nízký obsah křemíku v povrchových vodách, horší než rozpustnost oxidu křemičitého (125 mg/l při 26 °C, 170 mg/l při 38 °C), ukazuje na přítomnost procesů ve vodě, které snižují jeho koncentraci. Patří mezi ně konzumace křemíku vodními organismy, z nichž mnohé, například rozsivky, staví svou kostru z křemíku. Kromě toho je kyselina křemičitá jako slabší kyselina vytěsňována z roztoku kyselinou uhličitou:
Na4SiO4 + 4CO2 + 4H2O = H4SiO4 + 4NaHCO3
Podporuje nestabilitu křemíku v roztoku a tendenci kyseliny křemičité za určitých podmínek přecházet do gelu. Ve velmi málo slaných vodách tvoří křemík významnou a někdy i převažující část chemického složení vody, a to i přes jeho nízký absolutní obsah. Přítomnost křemíku ve vodě je vážnou překážkou v technologii, protože při dlouhodobém varu vody tvoří křemík v kotlích velmi tvrdý křemičitan.
Hliník se dostává do vodních útvarů v důsledku působení kyselin na jíly (kaolin):
AI2(OH)4 + 6H+ = 2Si02 + 5H2O + 2Al3 +
Hlavním zdrojem železa jsou jíly obsahující železo. Organické zbytky (dále označované jako „C“) ve styku s nimi redukují železo na dvojmocné, které se pomalu vyplavuje ve formě hydrogenuhličitanů nebo solí huminových kyselin:
2Fe2O3 + "C" + 4H2O + 7CO2 = 4Fe (HCO3)2
Když se voda s rozpuštěnými ionty Fe2 + dostane do kontaktu se vzduchem, železo rychle oxiduje a tvoří hnědou sraženinu hydroxidu Fe (OH) 3 . Postupem času se mění v bažinnou rudu - hnědou železnou rudu (limonit) FeO (OH). Karelská bažinná ruda se používala v 18.-19. století k výrobě železa.
Modravý film na vodní hladině je Fe (OH) 3, který se tvoří, když se podzemní voda obsahující ionty Fe2 + dostane do kontaktu se vzduchem. Často se zaměňuje s olejovým filmem, ale je velmi snadné je rozlišit: film hydroxidu železa má potrhané okraje. Při mírném rozhýbání povrchu vody se hydroxidový film na rozdíl od olejového nepřeteče.
Chemické složení přírodní vody je dáno historií, která jí předcházela, tzn. dráha, kterou vytvořila voda v průběhu svého cyklu. Množství rozpuštěných látek v takové vodě bude záviset jednak na složení těch látek, se kterými přišla do styku, jednak na podmínkách, ve kterých tyto interakce probíhaly. Chemické složení vody mohou ovlivnit následující faktory: horniny, půdy, živé organismy, lidské aktivity, klima, reliéf, vodní režim, vegetace, hydrogeologické a hydrodynamické poměry atd. Uvažujme pouze některé faktory ovlivňující složení vody. .
Půdní roztok a atmosférické srážky filtrující půdou mohou zlepšit rozpouštění hornin a minerálů. Jedná se o jednu z nejdůležitějších vlastností půdy, ovlivňující tvorbu složení přírodních vod, je výsledkem zvýšení koncentrace oxidu uhličitého v půdním roztoku, který se uvolňuje při dýchání živých organismů a kořenového systému. v půdách a biochemický rozklad organických zbytků. V důsledku toho se koncentrace CO2 v půdním vzduchu zvyšuje z 0,033 %, charakteristických pro atmosférický vzduch, na 1 % nebo více v půdním vzduchu (v těžkých jílovitých půdách koncentrace CO2 v půdním vzduchu někdy dosahuje 5-10 %, čímž má roztok silný agresivní účinek vůči horninám). Dalším faktorem, který umocňuje agresivní účinek vody filtrované půdou, je organická hmota – půdní humus, který vzniká v půdách při přeměně rostlinných zbytků. Ve složení humusu, huminových a fulvových kyselin a jednodušších sloučenin je třeba jako aktivní činidla uvést např. organické kyseliny (citronová, šťavelová, octová, jablečná atd.), aminy atd. Půdní roztok obohacený o organické kyseliny a CO2 výrazně urychluje chemické zvětrávání hlinitokřemičitanů obsažených v půdách. Podobně voda filtrovaná půdou urychluje chemické zvětrávání hlinitokřemičitanů a uhličitanových hornin, které jsou podkladem půdy. Vápenec snadno tvoří rozpustný (až 1,6 g/l) hydrogenuhličitan vápenatý:
CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3) 2
Téměř v celé evropské části Ruska (kromě Karélie a Murmanské oblasti) se v těsné blízkosti povrchu vyskytují vápence a dolomity MgCO3 CaCO3. Proto zde voda obsahuje především hydrogenuhličitany vápníku a hořčíku. V řekách jako Volha, Don, Severní Dvina a jejich hlavních přítocích tvoří hydrouhličitany vápníku a hořčíku 3/4 až 9/10 všech rozpuštěných solí.
Soli se také dostávají do vodních útvarů v důsledku lidské činnosti. Silnice se tak v zimě kropí chloridy sodíku a vápníku, aby rozpustil led. Na jaře spolu s vodou z taveniny proudí do řek chloridy. Třetinu chloridů v řekách evropské části Ruska tam přinesl člověk. V řekách, na kterých stojí velká města, je tento podíl mnohem vyšší.
Reliéf území nepřímo ovlivňuje složení vody, přispívá k vyplavování solí z horninového masivu. Hloubka erozního zářezu řeky usnadňuje tok více slané podzemní vody z nižších horizontů do řeky. Tomu napomáhají i jiné typy sníženin (říční údolí, rokle, rokle), které zlepšují odvodnění povodí.
Klima na druhé straně vytváří obecné pozadí, na kterém se odehrává většina procesů ovlivňujících tvorbu chemického složení přírodních vod. Klima určuje především tepelnou a vlhkostní bilanci, na které závisí vlhkost území a objem odtoku vody a následně naředění nebo koncentrace přírodních roztoků a možnost rozpouštění látek nebo jejich srážení.
Zdroje energie vodního útvaru a jejich poměr mají obrovský vliv na chemické složení vody a její změnu v čase. V období tání sněhu má voda v řekách, jezerech a nádržích nižší mineralizaci než v období, kdy většinu zásob zajišťují podzemní a podzemní vody. Tato okolnost se používá k regulaci plnění nádrží a vypouštění vody z nich. Nádrže se plní zpravidla při jarní povodni, kdy má přítoková voda nižší salinitu.
Tvrzení, že voda hraje zásadní roli v životě všeho života na naší planetě, je zcela oprávněné, protože:
- povrch Země tvoří 70 % vody;
- 70 % vody je obsaženo v lidském těle;
- je však překvapivě v embryonálním stádiu, člověk se téměř výhradně skládá z vody – více než 95 %;
- třetina vody v těle dítěte;
- v těle dospělého - 60% vody. A teprve když je člověk ve stáří, hladina vody v těle začne aktivně klesat.
Všechna tato fakta a čísla jsou nejlepším potvrzením jedinečných vlastností vody.
Jedinečné vlastnosti vody: v kostce
Voda je čirá kapalina bez chuti, která nemá žádný zápach, ale její hlavní vlastnosti jsou opravdu úžasné:
- index molekulové hmotnosti je 18,0160;
- úroveň hustoty - 1 g / cm³;
- voda je jedinečné rozpouštědlo: oxiduje téměř všechny známé druhy kovů a je schopna zničit jakoukoli pevnou horninu;
- kulovitá kapka vody má nejmenší (optimální) objemový povrch;
- koeficient povrchového napětí je 72,75 * 10‾³N / m;
- voda převyšuje měrnou tepelnou kapacitou většinu látek;
- je také překvapivé, že voda je schopna absorbovat obrovské množství tepla a zároveň se velmi málo ohřívá;
- voda se také liší polymerační schopností. V tomto případě se jeho vlastnosti poněkud liší, například k varu polymerované vody dochází při vyšších teplotách (asi 6-7krát vyšších), než je obvyklé.
Jedinečné fyzikální vlastnosti vody
Jedinečné vlastnosti vody jsou přímo úměrné schopnosti jejích molekul tvořit mezimolekulární asociáty. Tuto možnost poskytují vodíkové vazby, stejně jako orientační, disperzní a indukční interakce (van der Waalsovy interakce). Molekuly vody jsou produktem jak asociativních útvarů (které ve skutečnosti postrádají organizovanou strukturu), tak klastrů (které jsou stejně odlišné v přítomnosti uspořádané struktury). Cluster je obvykle chápán jako integrace několika prvků identických složením. Taková integrace se stává samostatnou jednotkou a vyznačuje se přítomností určitých vlastností. Pokud mluvíme o stavu kapaliny, pak integrované sousední molekuly vody jsou schopny tvořit nestabilní a pomíjivé struktury. Pokud jde o zmrazený stav, pak má jednotlivá molekula silnou vazbu se čtyřmi dalšími molekulami téhož.
V tomto smyslu doktor biologických věd S.V. zenin. Objevil stálé shluky, které jsou schopné dlouhodobé existence. Ukázalo se, že voda není nic jiného než hierarchicky uspořádané objemové struktury. Tyto struktury jsou založeny na sloučeninách podobných krystalům. Každá taková sloučenina je souborem 57 nezávislých molekul. To přirozeně vede k vytvoření strukturních asociací ve formě šestistěnu, které jsou naopak charakterizovány jako složitější a vyšší. Každý takový šestiúhelník se skládá z 912 nezávislých molekul vody. Akumulace shluku je poměr kyslíku a vodíku, které vyčnívají na povrch. Forma takové formace reaguje na jakýkoli vnější vliv a také na vzhled nečistot. Všechny plochy prvků každého shluku jsou vystaveny vlivu Coulombových napěťových sil. Právě tato skutečnost umožňuje identifikovat uspořádaný stav vody jako speciální informační matici. Uvnitř těchto útvarů molekuly vody vzájemně interagují podle schématu komplementarity náboje. Toto schéma je široce známé ve výzkumu DNA. S ohledem na vodu, pokud jde o princip komplementarity, lze tvrdit, že strukturní prvky kapaliny jsou shromažďovány v klatrátech nebo buňkách.
Jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti vody
Abychom se znovu přesvědčili o jedinečných vlastnostech vody, je nutné podrobněji zvážit princip komplementarity. Molekulární biologie tedy definuje komplementaritu jako reciprocitu korespondence prvků. Tato korespondence poskytuje spojení mezi strukturami, které se navzájem doplňují - mohou to být radikály, makromolekuly a molekuly - a je také určena jejich chemickými vlastnostmi. Pokud jde o klatráty (z latinského clathratus ‚chráněné mřížkou‘), jsou definovány jako nezávislé sloučeniny nebo inkluze. Klatráty se tvoří jako výsledek molekulárních inkluzí. Jednoduše řečeno, jsou to „hosté“ v dutině krystalových struktur, které zahrnují mřížkové klatráty nebo molekuly jiného druhu (toto jsou „hostitelé“). Kromě toho se mohou inkluze vyskytovat také v dutině molekulárních klatrátů, které jsou jednou velkou hostitelskou molekulou.
Závěr se napovídá: informační matricí syntézy DNA je voda, což znamená, že je také informačním základem života v celém Vesmíru. S přihlédnutím ke statistickým výpočtům, na kterých se doktor chemie aktivně podílel. n. V.I.Slesarev, I.N.Serova, Ph.D. n. A. V. Kargopolova, MUDr A. V. Shabrov, obyčejná voda obsahuje:
- 60 % nezávislých molekul a asociátů (destrukturovaná část);
- 40 % shluků (strukturovaná část).
Skutečnost, že voda je schopna tvořit shluky, do jejichž struktury jsou vloženy zakódované informace týkající se interakcí, je odůvodněným základem pro tvrzení, že voda má nějaký druh paměti. Voda je otevřený, samoorganizující se a dynamický systém. V rámci tohoto systému se s každým vnějším vlivem posouvá stacionární rovnováha.
Jaké jsou jedinečné vlastnosti vody
Dnes existuje mnoho technik, které vám umožňují získat strukturovanou vodu:
- magnetizace;
- elektrolytická metoda dělení vody na „mrtvou“ (anolyt) a „živou“ (katolyt);
- zamrznutí vody s jejím následným roztavením přirozenou cestou.
Jinými slovy, můžete měnit vlastnosti vody, zatímco chemická metoda je vyloučena, mění se vlnová (polní) charakteristika.
Japonský výzkumník Masaru Emoto dokázal, že voda, která je vystavena různým vnějším vlivům, je schopna změnit svou krystalickou strukturu. A tyto změny závisí především na informacích, které byly zavedeny, a nikoli na míře znečištění samotného prostředí.
Voda je překvapivě nedílnou součástí rituálů mnoha světových kultur:
- svátost křtu v pravoslaví;
- koupání v Ganze hinduisty;
- rituály očisty v pohanství.
Je zřejmé, že představitelé těchto kultur, kteří tyto rituály iniciovali, si byli vědomi informačních vlastností vody, pak přirozeně vyvstává otázka: odkud se tato znalost vzala? Nebo doufali v zázrak?
Jména všech úžasných lidí, tak či onak, mají "vodnatou" složku. Možná tedy všichni vědci naší doby bojují ve snaze zjistit, co je již dávno známo starým generacím?
Je pozoruhodné, že Rod je nejstarším slovanským bohem. Aniž bychom se pouštěli do podrobností čtení starověkých run, lze tvrdit, že badatelé starověku se neshodli na tom, jak správně vyslovovat: „Rod“ nebo „Voda“. To znamená, že obě verze mají právo na existenci. Bůh je jeden, jen jména se liší. Bůh (rod nebo vody) je bezpodmínečné dodržování principu duality neboli „binernosti“. Ale voda, jak víme, je dvojí: obsahuje kyslík i vodík.
V našem věku špičkových technologií, kdy světu vládnou informace, nemůžeme nevědět, že všechny exaktní vědy, jako je World Wide Web, jsou založeny na sběrači informací – „nule a jedné“. Podíváte-li se na život člověka více prostorově, pak se ukáže pravda – celá naše bytost je založena na bineru. Základní princip Roda (Boha) je počátkem toho nejmenšího a zároveň základem celého Vesmíru. Vody (Rod) jsou základem (informační matricí) všeho, co je na Zemi.
Rod je bezpochyby živá, nekonečná bytost. Vědečtí výzkumníci se k dnešnímu dni přiblížili závěru, že právě voda je živou matricí života. Nyní musí lidstvo prozkoumat polní (vlnovou) podstatu vody. Další studium jedinečných vlastností vody se stává nemožným bez filozofických zdůvodnění, které jsou hermetické povahy. Protože je nemožné vybudovat vědecký přístup bez relevance moderního paradigmatu. Nebo je to možná ještě paradigma starověku? Dnes ti vědci, kteří svobodně uvažují a snaží se hledat odpovědi spíše iracionálním způsobem, docházejí k závěru, že je třeba nahlédnout do starověku.
Všichni víme, že molekuly vody se skládají ze dvou celých (atomů) vodíku a jednoho celého kyslíku. Vědci-matematici (zejména můžete odkazovat na práce A. Korneeva) dokázali, že všechny fraktální vzorce jsou založeny na matematické konstrukci následující formy:. Tento vzorec je uznáván jako původní matematický princip fraktálních (holografických) rozmístění. Tento vzorec je srdcem vesmíru. Přítomnost fraktálního kódu vesmíru je potvrzena runami a lasy polního genomu.
Jedinečné vlastnosti vody v přírodě jsou známy již od starověku, a proto se zástupci těch malých národů, kteří se stále uchylují k metodám šamanismu, chovají k přírodě obecně a k vodě zvláště s úžasnou úctou. Jen se zamyslete nad etymologií slova „příroda“: to je to, co je s Kin! To znamená, že přehlížením vody podle toho zacházíme se samotným Bohem. Moderní společnost je společností spotřebitelů, její členové se k sobě chovají jako spotřebitelé, co můžeme říci o nějaké vodě, ale marně ...
Mimochodem, mnoho filozofických nauk dochází k závěru, že existuje velmi přímá souvislost mezi postojem člověka k vodě a jeho zdravím na genetické úrovni. To znamená, že osud závisí také na tom, jaký máme vztah k vodě. To lze snadno vysvětlit, protože skutečnost, že voda má paměť, je fakt. To znamená, že všechny naše myšlenky a emoce – pozitivní i negativní – mají silný vliv na vodu, která je v nás (jak si pamatujeme, voda v našem těle je 60 %). Voda je živá bytost, informační matrice bytí, je schopna absorbovat, pamatovat si a dávat informace. Nedivte se však, sklenice vody položená před vámi velmi nenápadně reaguje na váš vnitřní stav, myšlenky, emoce. A zapamatováním si těchto myšlenek a emocí vytváří geometrické (včetně polí a vln) struktury. Existuje obrovské množství možností pro takové struktury. Jinými slovy, z této sklenice vody můžete udělat léčitele i otravu. Voda je naším symbolem
podvědomí (nevědomí), ne nadarmo obsahují Tarotové karty obraz „vod podvědomí“. O tom, že voda je informačním zdrojem, správcem a distributorem, asi nikdo nepochybuje.
Pár slov o psycholingvistice
Že existuje přímá souvislost mezi lidským duchem a rozumem, není třeba vysvětlovat. Zpochybňována není ani pojmovost lidského myšlení. V důsledku toho je úroveň kvality našeho myšlení přímo závislá na jazyce, ve kterém myslíme. Možná proto dochází k nedorozumění mezi lidmi mluvícími různými jazyky?
Například prvotně ruské myšlení je holografické, protože ruský/slovanský jazyk a s ním i abeceda jsou založeny na principu fraktálnosti. To je důvod, proč může být jedno a totéž slovo zapsáno nezávislými runami nebo jejich kombinacemi, které odkazují na různé části genomových řetězců. Znovu zvažte slovo „voda“: pokud ho zapíšete do run, dostanete vercana-dagaz. Kombinací druhé a čtvrté arkány je pojmový vzorec [I + E] ("informace + energie v informaci"). A to už je prvek související s rovnicí Trojice. Zkusme dešifrovat: voda je "komunikace (komunikace) + energie růstu." V řeči obyčejného člověka na ulici taková konceptuální kombinace zní jako „informace pro akci“.
Ruská duše, ruský duch je pro cizince záhadou, hádankou, kterou sotva kdy budou schopni rozluštit. Paradoxně přemýšlíme, žijeme s emocemi, dopouštíme se neuvážených činů. Šíře naší duše nepodléhá pro cizince žádnému logickému vysvětlení. Jsme ironičtí sami sebou – stačí otevřít pohádky o bláznu Ivanušce – ale ve skutečnosti světonázor v nás nemá s plochou rozvážností nic společného. Ale pro mnoho jiných národností je to něco jiného rozměru.
Bohužel ve shonu všedních záležitostí a starostí neposloucháme vlastní řeč, nezamýšlíme se nad jejím posvátným významem. Moderní mladí lidé zcela podceňují bohatství a všestrannost své rodné kultury a snaží se odhalujícím způsobem používat módní cizí fráze. Možná je načase, abychom přestali kazit vlastní jazyk cizími slovy a použili to, co nám dal starověk. Vždyť v našem RODNÉM jazyce je tolik Boha!
11.1. Fyzické rozpouštění
Když látka vstoupí do vody, může:
a) rozpustit ve vodě, to znamená smíchat s ní na atomově-molekulární úrovni;
b) vstoupit do chemické reakce s vodou;
c) nerozpouštějí se a nereagují.
Na čem závisí výsledek interakce látky s vodou? Samozřejmě na vlastnostech látky a na vlastnostech vody.
Začněme rozpouštěním a zamysleme se nad tím, jaké vlastnosti vody a látek s ní interagujících mají v těchto procesech největší význam.
Do dvou zkumavek vložte malou část C 10 H 8 naftalenu. Nalijte vodu do jedné ze zkumavek a do druhé - heptan С 7 Н 16 (místo čistého heptanu můžete použít benzín). Naftalen se rozpustí v heptanu, ale ne ve vodě. Zkontrolujeme, zda se naftalen skutečně rozpustil v heptanu nebo s ním reagoval. K tomu kápněte pár kapek roztoku na sklenici a počkejte, až se heptan odpaří – na skle se vytvoří bezbarvé lamelární krystaly. To, že se jedná o naftalen, lze poznat podle jeho charakteristického zápachu.
Jedním z rozdílů mezi heptanem a vodou je to, že jeho molekuly jsou nepolární, zatímco molekuly vody jsou polární. Kromě toho existují vodíkové vazby mezi molekulami vody, ale nejsou žádné vodíkové vazby mezi molekulami heptanu.
K rozpuštění naftalenu v heptanu je nutné přerušit slabé mezimolekulární vazby mezi molekulami naftalenu a slabé mezimolekulární vazby mezi molekulami heptanu. Při rozpuštění vznikají stejně slabé mezimolekulární vazby mezi molekulami naftalenu a heptanu. Tepelný efekt takového procesu je prakticky nulový.
Jak se naftalen rozpouští v heptanu? Jen díky faktoru entropie (v systému naftalen - heptan roste porucha).
K rozpuštění naftalenu ve vodě je nutné kromě slabých vazeb mezi jeho molekulami přerušit vodíkové vazby mezi molekulami vody. V tomto případě se vodíkové vazby mezi molekulami naftalenu a vody netvoří. Proces se ukazuje jako endotermický a tak energeticky nepříznivý, že zde faktor entropie není schopen pomoci.
A když místo naftalenu vezmeme jinou látku, jejíž molekuly jsou schopny tvořit vodíkové vazby s molekulami vody, rozpustí se taková látka ve vodě?
Pokud nejsou žádné jiné překážky, pak budou. Například víte, že cukr (sacharóza C 12 H 22 O 11) je dokonale rozpustný ve vodě. Při pohledu na strukturní vzorec sacharózy uvidíte, že její molekula obsahuje –O – H skupiny schopné tvořit vodíkové vazby s molekulami vody.
Experimentálně se ujistěte, že sacharóza je v heptanu mírně rozpustná, a zkuste si vysvětlit, proč se vlastnosti naftalenu a sacharózy tak liší.
Rozpouštění naftalenu v heptanu a sacharóze ve vodě se nazývá fyzické rozpouštění.
Pouze molekulární látky se mohou fyzikálně rozpouštět.
Ostatní složky řešení se nazývají rozpuštěné látky.
Vzorce, které jsme identifikovali, platí také pro případy rozpouštění kapalných a plynných látek ve vodě (a ve většině ostatních rozpouštědel). Pokud byly všechny látky tvořící roztok před rozpuštěním ve stejném stavu agregace, pak látka, která je v roztoku větší, se obvykle nazývá rozpouštědlo. Výjimkou z tohoto pravidla je voda: obvykle se nazývá rozpouštědlo, i když je méně než rozpuštěné látky.
Důvodem fyzikálního rozpouštění látky ve vodě může být nejen vznik vodíkových vazeb mezi molekulami rozpuštěné látky a vody, ale i vznik dalších typů mezimolekulárních vazeb. To se děje především v případě rozpouštění plynných látek ve vodě (například oxidu uhličitého nebo chloru), ve kterých molekuly nejsou navzájem vázány vůbec, a také některých kapalin s velmi slabými mezimolekulárními vazbami (např. bróm). Energetického zisku je zde dosaženo orientací dipólů (molekul vody) kolem polárních molekul nebo polárních vazeb v rozpuštěné látce a v případě chloru nebo bromu je to způsobeno tendencí navazovat elektrony atomů chloru a bromu, který je zachován i v molekulách těchto jednoduchých látek (blíže - v § 11.4).
Ve všech těchto případech jsou látky mnohem méně rozpustné ve vodě než při tvorbě vodíkových vazeb.
Pokud z roztoku odstraníte rozpouštědlo (například jako v případě roztoku naftalenu v heptanu), pak se rozpuštěná látka uvolní v chemicky nezměněné formě.
FYZIKÁLNÍ ROZTOK, ROZPOUŠTĚDLO.
1 vysvětluje, proč je heptan nerozpustný ve vodě
2. Vyvolejte znamení tepelného účinku rozpuštění ethylalkoholu (etanolu) ve vodě.
3. Proč je amoniak vysoce rozpustný ve vodě a špatně kyslík?
4. Která látka je lépe rozpustná ve vodě – amoniak nebo fosfin (PH 3)?
5. Vysvětlete důvod lepší rozpustnosti ozonu ve vodě než kyslíku.
6. Určete hmotnostní zlomek glukózy (hroznový cukr, C 6 H 12 O 6) ve vodném roztoku, pokud bylo k jeho přípravě použito 120 ml vody a 30 g glukózy (vezměte hustotu vody rovnou 1 g / ml ). Jaká je koncentrace glukózy v tomto roztoku, je-li hustota roztoku 1,15 g/ml?
7. Kolik cukru (sacharózy) lze izolovat z 250 g sirupu s hmotnostním zlomkem vody 35 %?
1. Pokusy o rozpouštění různých látek v různých rozpouštědlech.
2. Příprava roztoků.
11.2. Chemické rozpouštění
V prvním odstavci jsme uvažovali o případech rozpouštění látek, ve kterých zůstaly chemické vazby nezměněny. Ale není tomu tak vždy.
Umístěte několik krystalů chloridu sodného do zkumavky a přidejte vodu. Po chvíli se krystaly rozpustí. Co se stalo?
Chlorid sodný je nemolekulární látka. Krystal NaCl se skládá z iontů Na a Cl. Když se takový krystal dostane do vody, tyto ionty do ní přejdou. V tomto případě se přeruší iontové vazby v krystalu a vodíkové vazby mezi molekulami vody. Ionty zachycené ve vodě interagují s molekulami vody. V případě chloridových iontů je tato interakce omezena elektrostatickou přitažlivostí dipólových molekul vody k aniontu a v případě sodných kationtů se v přírodě blíží donor-akceptoru. V každém případě jsou ionty pokryty hydratační skořápka(obr.11.1).
Ve formě reakční rovnice to lze zapsat takto:
NaCl cr + ( n + m) H20 = + A
nebo zkrácené 
kde index aq znamená ten iont hydratovaná... Taková rovnice se nazývá iontová rovnice.
Můžete si také zapsat "molekulární" rovnici tohoto procesu: (tento název se zachoval od doby, kdy se předpokládalo, že všechny látky se skládají z molekul)
Hydratované ionty se k sobě méně přitahují a energie tepelného pohybu je dostatečná k tomu, aby se zabránilo slepení těchto iontů do krystalu.
V praxi lze přítomnost iontů v roztoku snadno potvrdit studiem elektrické vodivosti chloridu sodného, vody a výsledného roztoku. Už víte, že krystaly chloridu sodného nevedou elektrický proud, protože ačkoliv obsahují nabité částice – ionty, jsou v krystalu „zafixované“ a nemohou se pohybovat. Voda vede elektrický proud velmi špatně, protože i když se v ní vlivem autoprotolýzy tvoří oxoniové ionty a hydroxidové ionty, jsou velmi
málo. Naproti tomu roztok chloridu sodného dobře vede elektrický proud, protože je v něm mnoho iontů a mohou se volně pohybovat, a to i pod vlivem elektrického napětí.
Energie se musí vynaložit na rozbití iontových vazeb v krystalu a vodíkových vazeb ve vodě. Když jsou ionty hydratovány, uvolňuje se energie. Pokud spotřeba energie na rozbití vazeb překročí energii uvolněnou při hydrataci iontů, pak rozpouštění endotermní a pokud naopak, pak - exotermický.
Chlorid sodný se rozpouští ve vodě prakticky s nulovým tepelným účinkem, proto k rozpouštění této soli dochází pouze v důsledku zvýšení entropie. Obvykle je však rozpouštění doprovázeno znatelným uvolňováním tepla (Na 2 CO 3, CaCl 2, NaOH atd.) nebo jeho absorpcí (KNO 3, NH 4 Cl atd.), například:
Při odpařování vody z roztoků získaných chemickým rozpouštěním se z nich opět uvolňují rozpuštěné látky v chemicky nezměněné formě.
| Chemické rozpouštění- rozpouštění, při kterém dochází k rozbití chemických vazeb. |
Při fyzikálním i chemickém rozpouštění vzniká roztok látky, kterou jsme rozpustili, např. roztok cukru ve vodě nebo roztok chloridu sodného ve vodě. Jinými slovy, rozpuštěnou látku lze oddělit od roztoku odstraněním vody.
HYDRATOVANÁ SKUPINA, HYDRATACE, CHEMICKÉ ROZPOUŠTĚNÍ.
Uveďte tři příklady látek, které dobře znáte: a) rozpustné ve vodě nebo s ní reagující, b) nerozpustné ve vodě a nereagující s ní.
2. Co je rozpouštědlo a co je rozpuštěná látka (nebo látky) v těchto roztocích: a) mýdlová voda, b) stolní ocet, c) vodka d) kyselina chlorovodíková, e) palivo pro motocykl, f) lékárna“ peroxid vodíku", g) perlivá voda, i) "brilantní zelená", j) kolínská?
V případě potíží se poraďte s rodiči.
3. Uveďte metody, kterými můžete odstranit rozpouštědlo z kapalného roztoku.
4. Jak rozumíte výrazu „chemicky nezměněný“ v posledním odstavci prvního odstavce této kapitoly? Jaké změny mohou nastat u látky v důsledku jejího rozpuštění a následného oddělení z roztoku?
5. Je známo, že tuky jsou nerozpustné ve vodě, ale dobře se rozpouštějí v benzínu. Co lze na základě toho říci o struktuře molekul tuku?
6. Zapište rovnice chemického rozpouštění následujících iontových látek ve vodě:
a) dusičnan stříbrný, b) hydroxid vápenatý, c) jodid česný, d) uhličitan draselný, e) dusitan sodný, f) síran amonný.
7. Zapište rovnice krystalizace látek z roztoků uvedených v úloze 6 při odstraňování vody.
8. Jaký je rozdíl mezi roztoky získanými fyzikálním rozpouštěním látek od roztoků získaných chemickým rozpouštěním? Co mají tato řešení společného?
9. Určete hmotnost soli, která se musí rozpustit ve 300 ml vody, aby se získal roztok s hmotnostním zlomkem této soli rovným 0,1. Hustota vody je 1 g/ml a hustota roztoku 1,05 g/ml. Jaká je koncentrace soli ve výsledném roztoku, pokud je jeho hmotnost vzorce 101 dní?
10. Kolik vody a dusičnanu barnatého je třeba vzít na přípravu 0,5 l 0,1 M roztoku této látky (hustota roztoku 1,02 g / ml)?
Pokusy o rozpouštění iontových látek ve vodě.
11.3. Nasycené roztoky. Rozpustnost
Jakákoli část chloridu sodného (nebo jiné podobné látky) umístěná ve vodě by se vždy úplně rozpustila, pokud by kromě procesu rozpouštění
opačný proces by neproběhl - proces krystalizace výchozí látky z roztoku:
V okamžiku, kdy je krystal umístěn do vody, je rychlost krystalizačního procesu nulová, ale jak se koncentrace iontů v roztoku zvyšuje, zvyšuje se a v určitém okamžiku se rovná rychlosti rozpouštění. Nastává rovnovážný stav:
výsledný roztok se nazývá nasycený.
Jako takovou charakteristiku lze použít hmotnostní zlomek rozpuštěné látky, její koncentraci nebo jinou fyzikální veličinu charakterizující složení roztoku.
Podle rozpustnosti v daném rozpouštědle se všechny látky dělí na rozpustné, málo rozpustné a prakticky nerozpustné. Obvykle se prakticky nerozpustné látky jednoduše nazývají nerozpustné. Za podmíněnou hranici mezi rozpustnými a špatně rozpustnými látkami se bere rozpustnost rovna 1 g ve 100 g H 2 O ( w 1%), a pro podmíněnou hranici mezi špatně rozpustnými a nerozpustnými látkami - rozpustnost rovna 0,1 g ve 100 g H 2 O ( w 0,1%).
Rozpustnost látky je závislá na teplotě. Vzhledem k tomu, že pro rovnováhu je charakteristická rozpustnost, dochází k její změně se změnou teploty plně v souladu s Le Chatelierovým principem, to znamená, že při exotermickém rozpouštění látky její rozpustnost klesá s rostoucí teplotou a při endotermickém rozpouštění se zvyšuje.
Nazývají se roztoky, ve kterých je za stejných podmínek rozpuštěná látka méně než nasycená nenasycené.
NASYCENÝ ROZTOK; NENASYCENÝ ROZTOK; ROZPUSTNOST LÁTKY; ROZPUSTNÉ, málo rozpustné a nerozpustné látky.
1. Zapište rovnice rovnováhy v systému nasycený roztok - sraženina pro a) uhličitan draselný, b) dusičnan stříbrný ac) hydroxid vápenatý.
2. Určete hmotnostní zlomek dusičnanu draselného ve vodném roztoku této soli nasyceném při 20 °C, pokud bylo při přípravě takového roztoku přidáno 100 g dusičnanu draselného do 200 g vody a současně po do konce přípravy roztoku se nerozpustilo 36,8 g dusičnanu draselného.
3. Je možné při 20 °C připravit vodný roztok chromanu draselného K 2 CrO 4 s hmotnostním zlomkem rozpuštěné látky 45 %, pokud se při této teplotě nerozpustí více než 63,9 g této soli ve 100 g voda.
4. Hmotnostní podíl bromidu draselného v nasyceném vodném roztoku při 0 °C je 34,5 % a při 80 °C - 48,8 %. Určete hmotnost bromidu draselného uvolněného při ochlazení na 0 °C 250 g vodného roztoku této soli nasyceného při 80 °C.
5. Hmotnostní zlomek hydroxidu vápenatého v nasyceném vodném roztoku při 20 °C je 0,12 %. Kolik litrů roztoku hydroxidu vápenatého (vápenné vody) nasyceného při této teplotě lze získat se 100 g hydroxidu vápenatého? Vezměte hustotu roztoku rovnou 1 g / ml.
6. Při 25 °C je hmotnostní zlomek síranu barnatého v nasyceném vodném roztoku 2,33 · 10 –2 %. Určete minimální objem vody potřebný k úplnému rozpuštění 1 g této soli.
příprava nasycených roztoků.
11.4. Chemické reakce látek s vodou
Mnoho látek ve styku s vodou s ní vstupuje do chemických reakcí. V důsledku této interakce se s přebytkem vody, stejně jako při rozpouštění, získá roztok. Pokud ale z tohoto roztoku odstraníme vodu, nezískáme původní látku.
Jaké produkty vznikají, když látka reaguje s vodou? Záleží na typu chemické vazby v látce; pokud jsou vazby kovalentní, pak na stupni polarity těchto vazeb. Kromě toho mají vliv i další faktory, s některými se seznámíme.
a) Sloučeniny s iontovou vazbou
Většina iontových sloučenin je buď chemicky rozpustná ve vodě, nebo nerozpustná. Iontové hydridy a oxidy stojí stranou, tedy sloučeniny obsahující stejné prvky jako samotná voda, a některé další látky. Uvažujme chování iontových oxidů v kontaktu s vodou za použití oxidu vápenatého jako příkladu.
Oxid vápenatý, jako iontová látka, by se mohl chemicky rozpouštět ve vodě. V tomto případě by do roztoku přešly ionty vápníku a oxidové ionty. Dvojitě nabitý anion však není nejstabilnějším valenčním stavem atomu kyslíku (už jen proto, že energie afinity ke druhému elektronu je vždy záporná a poloměr oxidového iontu je relativně malý). Proto mají atomy kyslíku tendenci snižovat svůj formální náboj. V přítomnosti vody je to možné. Oxidové ionty zachycené na povrchu krystalu interagují s molekulami vody. Tuto reakci lze znázornit jako diagram ukazující její mechanismus ( schémata mechanismů).
Pro lepší pochopení toho, co se děje, podmíněně rozdělujeme tento proces do fází:
1. Molekula vody se přemění na oxidový iont atomem vodíku (opačně nabitý).
2. Oxidový iont je sdílen s atomem vodíku osamoceným párem elektronů; mezi nimi vzniká kovalentní vazba (vzniká mechanismem donor-akceptor).
3. Na atomu vodíku v jednom valenčním orbitalu (1 s) jsou čtyři elektrony (dva „staré“ a dva „nové“), což odporuje Pauliho principu. Proto atom vodíku předá pár vazebných elektronů ("staré" elektrony) atomu kyslíku, který je součástí molekuly vody, zejména proto, že tento pár elektronů byl již z velké části přemístěn na atom kyslíku. Vazba mezi atomem vodíku a atomem kyslíku je přerušena.
4. V důsledku vytvoření vazby mechanismem donor-akceptor se formální náboj na bývalém oxidovém iontu rovná –1 E; na atomu kyslíku, který byl dříve součástí molekuly vody, se objeví náboj, rovněž rovný –1 E... Vzniknou tak dva hydroxidové ionty.
5. Ionty vápníku, nyní nevázané iontovými vazbami s oxidovými ionty, přecházejí do roztoku a jsou hydratovány: 
Kladný náboj vápenatých iontů je jakoby „rozmazaný“ po celém hydratovaném iontu.
6. Vzniklé hydroxidové ionty jsou také hydratovány: 
V tomto případě se také "vymyje" negativní náboj hydroxidového iontu.
Celková iontová rovnice reakce oxidu vápenatého s vodou
CaO cr + H 2 O Ca 2 aq+ 2OH aq .
V roztoku se objevují vápenaté a hydroxidové ionty v poměru 1:2. Totéž by se stalo, kdyby byl hydroxid vápenatý rozpuštěn ve vodě. Odpařením vody a vysušením zbytku skutečně můžeme z tohoto roztoku získat krystalický hydroxid vápenatý (ale v žádném případě ne oxid!). Proto se rovnice pro tuto reakci často píše takto:
CaO cr + H 2 O = Ca (OH) 2p
a volal" molekulární"rovnice této reakce. V těchto a v jiných rovnicích někdy nejsou písmenové indexy uvedeny, což často značně komplikuje pochopení probíhajících procesů nebo je prostě zavádějící. Zároveň absence písmenových indexů v rovnicích je přípustné např. při řešení výpočtových úloh
Kromě oxidu vápenatého interagují s vodou také tyto oxidy: Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, SrO, BaO - tedy oxidy těch kovů, které samy reagují s vodou . Všechny tyto oxidy jsou zásadité oxidy. Zbytek iontových oxidů s vodou nereaguje.
Iontové hydridy, například hydrid sodný NaH, reagují s vodou přesně stejným způsobem. Sodíkový iont je pouze hydratovaný, zatímco hydridový iont reaguje s molekulou vody:
V důsledku toho zůstává v roztoku hydroxid sodný.
Iontová rovnice této reakce
NaHcr + H20 = Na aq+ OH aq+ H 2,
a "molekulární" rovnice je NaHcr + H20 = NaOH p + H2.
b) Látky s kovovou vazbou
Jako příklad zvažte interakci se sodnou vodou.
Na diagramech půlšipková křivka znamená přenos nebo pohyb jednoho elektrického
Atom sodíku je náchylný vzdát se svého jediného valenčního elektronu. Jakmile je ve vodě, snadno ji odevzdá atomu vodíku molekuly vody (je na ní výrazné +) a přemění se na sodíkový kation (Na). Atom vodíku se po přijetí elektronu stane neutrálním (Н ·
) a již nemůže udržet pár elektronů spojujících jej s atomem kyslíku (pamatujte na Pauliho princip). Tento pár elektronů jde zcela k atomu kyslíku (v molekule vody již byl posunut v jeho směru, ale pouze částečně). Atom kyslíku získá formální náboj A, přeruší se vazba mezi atomy vodíku a kyslíku a vznikne hydroxidový iont (O – H).
Osud výsledných částic je jiný: sodíkový iont interaguje s jinými molekulami vody a přirozeně se hydratuje.
stejně jako iont sodný je hydroxidový ion hydratovaný a atom vodíku, „čekající“ na výskyt dalšího podobného atomu vodíku, s ním tvoří molekulu vodíku 2H ·
= H2.
Vodík je díky nepolaritě svých molekul ve vodě prakticky nerozpustný a z roztoku se uvolňuje ve formě plynu. Iontová rovnice této reakce
2Nacr + 2H20 = 2Na aq+ 2OH aq+ H 2
"molekulární" -
2Nacr + 2H20 = 2NaOH p + H2
Stejně jako sodík, Li, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba prudce reagují s vodou při pokojové teplotě. Při zahřátí s ním reaguje i Mg a také některé další kovy.
c) Látky s kovalentními vazbami
Z látek s kovalentními vazbami s vodou mohou reagovat pouze ty látky
a) vazby, ve kterých jsou silně polární, což dává těmto látkám určitou podobnost s iontovými sloučeninami, popř
b) které zahrnují atomy s velmi vysokou tendencí k navázání elektronů.
Nereagují tedy s vodou a jsou v ní nerozpustné (nebo velmi málo rozpustné):
a) diamant, grafit, křemík, červený fosfor a další jednoduché nemolekulární látky;
b) oxid křemičitý, karbid křemíku a další složité nemolekulární látky;
c) methan, heptan a další molekulární látky s nízkopolárními vazbami;
d) vodík, síra, bílý fosfor a další jednoduché molekulární látky, jejichž atomy nejsou příliš nakloněny k připojování elektronů, dále dusík, jehož molekuly jsou velmi silné.
Největší význam má interakce s vodou molekulárních oxidů, hydridů a hydroxidů az jednoduchých látek - halogenů.
Budeme zvažovat, jak molekulární oxidy reagují s vodou na příkladu oxidu sírového:
Molekula vody jedním z osamocených elektronových párů atomu kyslíku napadá kladně nabitý atom síry (+) a spojuje jej vazbou O – S a na atomu kyslíku vzniká formální náboj B. Po přijetí elektrony navíc, atom síry přestane držet elektronový pár jedné z -vazeb, který se zcela přenese na odpovídající atom kyslíku, na kterém díky tomu vznikne formální náboj A. Pak osamělý elektronový pár tohoto kyslíku atom je přijat jedním z atomů vodíku, který byl součástí molekuly vody, který tak přechází z jednoho atomu kyslíku na druhý ... V důsledku toho se vytvoří molekula kyseliny sírové. Reakční rovnice:
S03 + H20 = H2S04.
N 2 O 5, P 4 O 10 a některé další molekulární oxidy reagují podobným, ale poněkud složitějším způsobem s vodou. Všechny jsou kyselé oxidy.
N205 + H20 = 2HN03;
P4010 + 6H20 = 4H3P04.
Při všech těchto reakcích vznikají kyseliny, které s ní v přítomnosti přebytku vody reagují. Než se však zamyslíme nad mechanismem těchto reakcí, podívejme se, jak chlorovodík, molekulární látka se silně polárními kovalentními vazbami mezi atomy vodíku a chloru, reaguje s vodou:
Polární molekula chlorovodíku, jakmile je ve vodě, je orientována tak, jak je znázorněno na diagramu (přitahují se opačné náboje dipólů). Elektronový obal je řídký kvůli polarizaci (1 s-EO) atomu vodíku přijímá osamocený pár sp 3 -hybridní elektrony atomu kyslíku a vodík se připojí k molekule vody, čímž zcela daruje pár elektronů atomu chloru, který váže tyto atomy v molekule chlorovodíku. V důsledku toho se atom chloru přemění na chloridový iont a molekula vody se přemění na oxoniový iont. Reakční rovnice:
HCl g + H20 = H30 aq+ Cl aq .
Při nízkých teplotách krystalický oxoniumchlorid (H 3 O) Cl ( t pl = -15 °C).
Interakci HCl a H 2 O si lze představit i jinak:
tedy v důsledku přenosu protonu z molekuly chlorovodíku na molekulu vody. Jedná se tedy o acidobazickou reakci.
Interakce kyseliny dusičné s vodou probíhá podobným způsobem.
který může být také reprezentován jako přenos protonů:
Kyseliny, v jejichž molekulách je několik hydroxylů (OH-skupin), reagují s vodou v několika stupních (postupně). Příkladem je kyselina sírová.
Druhý proton se odštěpuje mnohem obtížněji než první, takže druhá fáze tohoto procesu je reverzibilní. Po porovnání velikosti a rozložení nábojů v molekule kyseliny sírové a v hydrosíranovém iontu se pokuste sami vysvětlit tento jev.
Po ochlazení lze z roztoků kyseliny sírové izolovat jednotlivé látky: (H 3 O) HSO 4 (t pl = 8,5 °C) a (H 3 O) 2 SO 4 (t pl = - 40 °C).
Anionty vzniklé z molekul kyseliny po abstrakci jednoho nebo více protonů se nazývají kyselé zbytky.
Z molekulárně jednoduchých látek reagují za normálních podmínek s vodou pouze F 2, Cl 2, Br 2 a v krajně nevýznamné míře I 2. Fluor prudce reaguje s vodou a zcela ji oxiduje:
2F2 + H20 = 2HF + OF2.
V tomto případě dochází i k dalším reakcím.
Mnohem důležitější je reakce chlóru s vodou. Atomy chloru, které mají vysokou tendenci vázat elektrony (molární energie afinity k elektronu atomu chloru je 349 kJ/mol), jej částečně zadržují v molekule (molární energie afinity k elektronu molekuly chloru je 230 kJ/mol). Rozpouštějící se molekuly chloru jsou proto hydratovány a přitahují k sobě atomy kyslíku molekul vody. Na některých z těchto atomů kyslíku mohou atomy chloru přijmout osamocený pár elektronů. Zbytek je znázorněn na schématu mechanismu:
Celková rovnice pro tuto reakci
Cl2 + 2H20 = HC1O + H30 + Cl.
Ale reakce je reverzibilní, takže je ustavena rovnováha:
Cl2 + 2H20 HC1O + H30 + Cl.
Výsledný roztok se nazývá "chlorová voda". Díky přítomnosti kyseliny chlorné v něm má silné oxidační vlastnosti a používá se jako bělící a dezinfekční prostředek.
Když si uvědomíme, že Cl a H 3 O vznikají při interakci („rozpouštění“) chlorovodíku ve vodě, můžeme zapsat „molekulární“ rovnici:
Cl 2 + H 2 O HClO p + HCl p.
Podobně reaguje brom s vodou, jen rovnováha je v tomto případě silně posunuta doleva. Jód prakticky nereaguje s vodou.
Abychom si představili, do jaké míry se chlór a brom fyzikálně rozpouštějí ve vodě a do jaké míry s ní reagují, použijeme kvantitativní charakteristiky rozpustnosti a chemické rovnováhy.
Molární zlomek chloru ve vodném roztoku nasyceném při 20 °C a atmosférickém tlaku je 0,0018, to znamená, že na každých 1000 molekul vody připadají asi 2 molekuly chloru. Pro srovnání, v roztoku dusíku nasyceném za stejných podmínek je molární zlomek dusíku 0,000012, to znamená, že na jednu molekulu dusíku připadá přibližně 100 000 molekul vody. A abyste získali roztok chlorovodíku nasycený za stejných podmínek, musíte na každých 100 molekul vody vzít asi 35 molekul chlorovodíku. Můžeme tedy konstatovat, že ačkoli je chlor rozpustný ve vodě, je nevýznamný. Rozpustnost bromu je o něco vyšší – asi 4 molekuly na 1000 molekul vody.
5. Uveďte reakční rovnice umožňující provést následující transformace:
11.5. Krystalicky hydratuje
Při chemickém rozpouštění iontových látek dochází k hydrataci iontů přecházejících do roztoku. Kationty i anionty jsou hydratované. Hydratované kationty jsou zpravidla silnější než anionty a hydratované jednoduché kationty jsou silnější než komplexní. To je způsobeno skutečností, že jednoduché kationty mají volné valenční orbitaly, které mohou částečně přijímat osamocené elektronové páry atomů kyslíku, které tvoří molekuly vody.
Když se pokusíte izolovat výchozí materiál z roztoku odstraněním vody, často se nepodaří jej získat. Pokud například rozpustíme bezbarvý síran měďnatý CuSO 4 ve vodě, získáme modrý roztok, který mu dodávají hydratované ionty mědi:
Po odpaření roztoku (odstranění vody) a ochlazení vyniknou modré krystaly o složení CuSO 4 5H 2 O (bod mezi vzorci síranu měďnatého a vody znamená, že pro každou vzorcovou jednotku síranu měďnatého je číslo molekul vody uvedených ve vzorci). Původní síran měďnatý lze z této sloučeniny získat zahřátím na 250 ° C. V tomto případě dochází k reakci:
CuS04 5H20 = CuS04 + 5H20.
Studium struktury krystalů CuSO 4 · 5H 2 O ukázalo, že v jednotce vzorce jsou čtyři molekuly vody vázány na atom mědi a pátá - na síranové ionty. Vzorec této látky je tedy SO 4 · H 2 O a nazývá se monohydrát síranu tetraakvamátového (II) nebo jednoduše „síran měďnatý“.
Čtyři molekuly vody vázané na atom mědi jsou zbytkem hydratačního obalu iontu Cu2 aq a pátá molekula vody je zbytek hydratačního obalu síranového iontu.
Podobnou strukturu má sloučenina SO 4 · H 2 O - monohydrát hexaaquat železitého (II) sulfátu, neboli „železný vitriol“.
Další příklady:
Cl je hexaaquakalciumchlorid;
Cl 2 - hexaaquamagnesium chlorid.
Tyto a podobné látky se nazývají krystal hydratuje, a voda v nich obsažená je krystalizační voda.
Struktura krystalického hydrátu je často neznámá nebo je nemožné ji vyjádřit pomocí konvenčních vzorců. V těchto případech se pro krystalické hydráty používají výše uvedené "tečkové vzorce" a zjednodušené názvy, například:
CuSO 4 · 5H 2 O - pentahydrát síranu měďnatého;
Na 2 CO 3 · 10H 2 O - dekahydrát uhličitanu sodného;
AlCl 3 · 6H 2 O - hexahydrát chloridu hlinitého.
Při tvorbě krystalických hydrátů z výchozích látek a vody se vazby O-H v molekulách vody neruší.
Je-li krystalická voda udržována v krystalickém hydrátu slabými mezimolekulárními vazbami, lze ji snadno odstranit zahřátím:
Na2C03 10H20 = Na2C03 + 10H20 (při 120 °C);
K2S032H20 = K2S03 + 2H20 (při 200 °C);
CaCl2 6H20 = CaCl2 + 6H20 (při 250 °C).
Pokud jsou v krystalickém hydrátu vazby mezi molekulami vody a jinými částicemi blízké chemickým, pak takový krystalický hydrát buď dehydratuje (ztrácí vodu) při vyšší teplotě, např.:
A12(S04)3*18H20 = A12(S04)3 + 18H20 (při 420 °C);
CoS047H20 = CoS04 + 7H20 (při 410 °C);
nebo se při zahřívání rozkládá za vzniku jiných chemikálií, například:
2 (FeCl3.6H20) = Fe203 + 6HCl + 9H20 (nad 250 °C);
2 (AlCl36H20) = A1203 + 6HCI + 9H20 (200 - 450 °C).
Interakce bezvodých látek, které tvoří krystalické hydráty, s vodou tedy může být buď chemickým rozpouštěním nebo chemickou reakcí.
KŘIŠŤÁLOVÉ HYDRÁTY
Určete hmotnostní zlomek vody v a) pentahydrátu síranu měďnatého, b) dihydrátu hydroxidu sodného, c) KAl (SO 4) 2 · 12H 2 O (kamenec draselný).
2. Určete složení krystalického hydrátu síranu hořečnatého, je-li v něm hmotnostní podíl vody 51,2 %. (3) Jaká je hmotnost vody uvolněné při kalcinaci dekahydrátu síranu sodného (Na 2 SO 4 10H 2 O) o hmotnosti 644 g?
4. Kolik bezvodého chloridu vápenatého lze získat kalcinací 329 g hexahydrátu chloridu vápenatého?
5. Dihydrát síranu vápenatého CaSO 4 2H 2 O při zahřátí na 150 °C ztrácí 3/4 vody. Vytvořte vzorec pro výsledný krystalický hydrát (alabastr) a zapište rovnici pro přeměnu sádry na alabastr.
6. Určete hmotnost síranu měďnatého a vody, kterou potřebujete k přípravě 10 kg 5% roztoku síranu měďnatého.
7. Určete hmotnostní zlomek síranu železnatého v roztoku získaném smícháním 100 g síranu železnatého (FeSO 4 7H 2 O) s 9900 g vody.
Získávání a rozklad krystalických hydrátů.