წყალი და მისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. წყლის სტრუქტურა. წყლის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები ნივთიერებები, რომლებიც რეაგირებენ წყალთან მაღალ ტემპერატურაზე

ჩვენი პლანეტის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერება, უნიკალური თავისი თვისებებითა და შემადგენლობით, რა თქმა უნდა წყალია. ყოველივე ამის შემდეგ, მისი წყალობით არის დედამიწაზე სიცოცხლე, ხოლო მზის სისტემის სხვა ობიექტებზე დღეს ეს ასე არ არის. მყარი, თხევადი, ორთქლის სახით - აუცილებელია და მნიშვნელოვანია ნებისმიერი. წყალი და მისი თვისებები მთელი სამეცნიერო დისციპლინის - ჰიდროლოგიის შესწავლის საგანია.

წყლის რაოდენობა პლანეტაზე

თუ გავითვალისწინებთ ამ ოქსიდის რაოდენობის ინდიკატორს აგრეგაციის ყველა მდგომარეობაში, მაშინ ეს არის პლანეტის მთლიანი მასის დაახლოებით 75%. ამ შემთხვევაში, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული შეკრული წყალი ორგანულ ნაერთებში, ცოცხალ არსებებში, მინერალებში და სხვა ელემენტებში.

თუ გავითვალისწინებთ მხოლოდ წყლის თხევად და მყარ მდგომარეობას, მაჩვენებელი 70,8%-მდე ეცემა. განვიხილოთ, როგორ ნაწილდება ეს პროცენტები, სად არის მოცემული ნივთიერება.

1. მარილიანი წყალი ოკეანეებსა და ზღვებში, მარილის ტბები დედამიწაზე 360 მილიონი კმ 2.
2. მტკნარი წყალი არათანაბრად ნაწილდება: გრენლანდიის, არქტიკის, ანტარქტიდის მყინვარებში 16,3 მილიონი კმ 2 ყინულშია გაყინული.
3. სუფთა მდინარეებში, ჭაობებსა და ტბებში კონცენტრირებულია 5,3 მილიონი კმ 2 წყალბადის ოქსიდი.
4. მიწისქვეშა წყლები 100 მილიონი მ 3.

სწორედ ამიტომ, შორეული კოსმოსიდან ასტრონავტებს შეუძლიათ დედამიწის დანახვა ლურჯი ფერის ბურთის სახით, ხმელეთის დროდადრო შხეფებით. წყალი და მისი თვისებები, სტრუქტურული მახასიათებლების ცოდნა მეცნიერების მნიშვნელოვანი ელემენტებია. გარდა ამისა, ბოლო წლებში კაცობრიობამ დაიწყო მტკნარი წყლის აშკარა დეფიციტი. შესაძლოა, ასეთი ცოდნა დაგეხმარებათ ამ პრობლემის გადაჭრაში.

წყლის შემადგენლობა და მოლეკულის სტრუქტურა

თუ ამ მაჩვენებლებს გავითვალისწინებთ, მაშინვე გაირკვევა ის თვისებები, რომლებსაც ეს საოცარი ნივთიერება ავლენს. ამრიგად, წყლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან, ამიტომ მას აქვს ემპირიული ფორმულა H 2 O. გარდა ამისა, ორივე ელემენტის ელექტრონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ თავად მოლეკულის აგებაში. ვნახოთ, როგორია წყლის სტრუქტურა და მისი თვისებები.

ცხადია, თითოეული მოლეკულა ორიენტირებულია მეორის ირგვლივ და ისინი ერთად ქმნიან საერთო კრისტალურ გისოსს. საინტერესოა, რომ ოქსიდი აგებულია ტეტრაედრის სახით - ცენტრში ჟანგბადის ატომი, ხოლო მისი ორი წყვილი ელექტრონი და წყალბადის ორი ატომი მის გარშემო ასიმეტრიულია. თუ ატომების ბირთვების ცენტრებში დახაზავთ ხაზებს და დააკავშირებთ მათ, მაშინ მიიღებთ ზუსტად ტეტრაედალურ გეომეტრიულ ფორმას.

კუთხე ჟანგბადის ატომის ცენტრსა და წყალბადის ბირთვებს შორის არის 104,5 0 С. O-H ბმის სიგრძე = 0,0957 ნმ. ჟანგბადის ელექტრონული წყვილის არსებობა, ისევე როგორც მისი უფრო დიდი ელექტრონული აფინურობა წყალბადთან შედარებით, უზრუნველყოფს მოლეკულაში უარყოფითად დამუხტული ველის ფორმირებას. ამის საპირისპიროდ, წყალბადის ბირთვები ქმნიან ნაერთის დადებითად დამუხტულ ნაწილს. ამრიგად, გამოდის, რომ წყლის მოლეკულა დიპოლურია. ეს განსაზღვრავს რა შეიძლება იყოს წყალი და მისი ფიზიკური თვისებები ასევე დამოკიდებულია მოლეკულის სტრუქტურაზე. ცოცხალი არსებისთვის ეს თვისებები სასიცოცხლო როლს თამაშობს.

ძირითადი ფიზიკური თვისებები

ეს მოიცავს ბროლის გისოსებს, დუღილის და დნობის წერტილებს და განსაკუთრებულ ინდივიდუალურ მახასიათებლებს. ჩვენ განვიხილავთ ყველა მათგანს.

1. წყალბადის ოქსიდის კრისტალური ბადის სტრუქტურა დამოკიდებულია აგრეგაციის მდგომარეობაზე. ეს შეიძლება იყოს მყარი - ყინული, თხევადი - ძირითადი წყალი ნორმალურ პირობებში, აირისებრი - ორთქლი, როდესაც წყლის ტემპერატურა 100 0 C-ზე მაღლა აიწევს. ყინულისგან წარმოიქმნება ლამაზი ნიმუშიანი კრისტალები. გისოსი ზოგადად ფხვიერია, მაგრამ კავშირი ძალიან ძლიერია, სიმკვრივე დაბალია. ამის ნახვა შეგიძლიათ მინაზე ფიფქების ან ყინვაგამძლე ნიმუშების მაგალითზე. ჩვეულებრივ წყალში გისოსს არ აქვს მუდმივი ფორმა, ის იცვლება და გადადის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში.
2. გარე სივრცეში წყლის მოლეკულას აქვს რეგულარული ბურთის ფორმა. თუმცა, დედამიწის მიზიდულობის გავლენით ის დამახინჯებულია და თხევად მდგომარეობაში ჭურჭლის ფორმას იღებს.
3. ის ფაქტი, რომ წყალბადის ოქსიდის სტრუქტურა დიპოლურია, განაპირობებს შემდეგ თვისებებს: მაღალი თბოგამტარობა და სითბოს სიმძლავრე, რაც შეიძლება გამოვლინდეს ნივთიერების სწრაფ გათბობასა და ხანგრძლივ გაგრილებაში, იონების და ცალკეული ელექტრონების გარშემო ორიენტირების უნარს. ნაერთები. ეს ხდის წყალს მრავალმხრივ გამხსნელად (როგორც პოლარული, ასევე ნეიტრალური).
4. წყლის შემადგენლობა და მოლეკულის სტრუქტურა ხსნის ამ ნაერთის უნარს შექმნას მრავალი წყალბადის ბმა, მათ შორის სხვა ნაერთებთან, რომლებსაც აქვთ მარტოხელა ელექტრონული წყვილი (ამიაკი, ალკოჰოლი და სხვა).
5. თხევადი წყლის დუღილის წერტილი არის 100 0 С, კრისტალიზაცია ხდება + 4 0 С. ამ მაჩვენებლის ქვემოთ არის ყინული. თუ წნევა გაიზარდა, წყლის დუღილის წერტილი მკვეთრად მოიმატებს. ასე რომ, მაღალ ატმოსფეროში შესაძლებელია მასში ტყვიის დნობა, მაგრამ ამავე დროს ის არც ადუღდება (300 0 С-ზე მეტი).
6. წყლის თვისებები ძალიან მნიშვნელოვანია ცოცხალი არსებისთვის. მაგალითად, ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ზედაპირული დაძაბულობა. ეს არის წყალბადის ოქსიდის ზედაპირზე ყველაზე თხელი დამცავი ფილმის ფორმირება. საუბარია წყალზე თხევად მდგომარეობაში. მექანიკური მოქმედებით ამ ფილმის გაწყვეტა ძალიან რთულია. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ საჭირო იქნება 100 ტონა წონის ტოლი ძალა. როგორ ამოვიცნოთ იგი? ფილმი აშკარაა, როდესაც წყალი ნელა წვეთება ონკანიდან. ჩანს, რომ ის თითქოს რაღაც ნაჭუჭშია, რომელიც გადაჭიმულია გარკვეულ ზღვრამდე და წონამდე და იშლება გრავიტაციით ოდნავ დამახინჯებული მრგვალი წვეთის სახით. ზედაპირული დაძაბულობის გამო, ბევრი ობიექტი შეიძლება იყოს წყლის ზედაპირზე. მასზე თავისუფლად გადაადგილება შეუძლიათ სპეციალური ადაპტაციის მქონე მწერებს.
7. წყალი და მისი თვისებები ანომალიური და უნიკალურია. ორგანოლეპტიკური მახასიათებლების მიხედვით, ეს ნაერთი არის უფერო, უგემოვნო და უსუნო სითხე. რასაც ჩვენ წყლის გემოს ვუწოდებთ არის მასში გახსნილი მინერალები და სხვა ინგრედიენტები.
8. წყალბადის ოქსიდის ელექტრული გამტარობა თხევად მდგომარეობაში დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი და რა მარილები იხსნება მასში. გამოხდილი წყალი, რომელიც არ შეიცავს რაიმე მინარევებს, არ ატარებს ელექტრო დენს.

ყინული წყლის განსაკუთრებული მდგომარეობაა. ამ მდგომარეობის სტრუქტურაში მოლეკულები ერთმანეთთან დაკავშირებულია წყალბადის ბმებით და ქმნიან ლამაზ კრისტალურ გისოსს. მაგრამ ის საკმაოდ არასტაბილურია და ადვილად შეიძლება გაიბზარება, დნება, ანუ დეფორმირება. მოლეკულებს შორის ბევრი სიცარიელეა, რომელთა ზომები აღემატება თავად ნაწილაკების ზომებს. ამის გამო ყინულის სიმკვრივე თხევადი წყალბადის ოქსიდის სიმკვრივეზე ნაკლებია.

ამას დიდი მნიშვნელობა აქვს მდინარეებისთვის, ტბებისთვის და სხვა მტკნარი წყლის ობიექტებისთვის. მართლაც, ზამთარში, მათში წყალი მთლიანად არ იყინება, მაგრამ მხოლოდ დაფარულია მსუბუქი ყინულის მკვრივი ქერქით, რომელიც ცურავს ზემოთ. თუ ეს თვისება არ იყო დამახასიათებელი წყალბადის ოქსიდის მყარი მდგომარეობისთვის, მაშინ რეზერვუარები გაყინული იქნებოდა. წყლის ქვეშ ცხოვრება შეუძლებელი იქნებოდა.

გარდა ამისა, წყლის მყარ მდგომარეობას დიდი მნიშვნელობა აქვს, როგორც დიდი რაოდენობით სუფთა სასმელის წყაროს. ეს არის მყინვარები.

სამმაგი წერტილის ფენომენს შეიძლება ვუწოდოთ წყლის განსაკუთრებული თვისება. ეს არის მდგომარეობა, რომელშიც ყინული, ორთქლი და სითხე შეიძლება ერთდროულად არსებობდეს. ეს მოითხოვს პირობებს, როგორიცაა:

• მაღალი წნევა - 610 Pa;
• ტემპერატურა 0,01 0 C.

წყლის გამჭვირვალობის ინდექსი განსხვავდება მინარევების მიხედვით. სითხე შეიძლება იყოს სრულიად გამჭვირვალე, ოპალესცენტური, ბუნდოვანი. ყვითელი და წითელი ფერის ტალღები შეიწოვება, იისფერი სხივები ღრმად აღწევს.

ქიმიური თვისებები

წყალი და მისი თვისებები მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტია მრავალი ცხოვრების პროცესის გასაგებად. ამიტომ, ისინი ძალიან კარგად იქნა შესწავლილი. ასე რომ, ჰიდროქიმია დაინტერესებულია წყლისა და მისი ქიმიური თვისებებით. მათ შორისაა შემდეგი:

1. სიხისტე. ეს არის თვისება, რომელიც აიხსნება ხსნარში კალციუმის და მაგნიუმის მარილების და მათი იონების არსებობით. იყოფა მუდმივ (დასახელებული ლითონების მარილები: ქლორიდები, სულფატები, სულფიტები, ნიტრატები), დროებით (ჰიდროკარბონატებად), რომელსაც ადუღებენ. რუსეთში უკეთესი ხარისხისთვის წყალს ქიმიურად რბილებენ გამოყენებამდე.
2. მინერალიზაცია. თვისება, რომელიც დაფუძნებულია წყალბადის ოქსიდის დიპოლურ მომენტზე. მისი არსებობის გამო, მოლეკულებს შეუძლიათ მიამაგრონ საკუთარ თავს მრავალი სხვა ნივთიერება, იონი და შეინარჩუნონ ისინი. ასე ყალიბდება ასოციაციები, კლატრატები და სხვა გაერთიანებები.
3. რედოქსის თვისებები. როგორც უნივერსალური გამხსნელი, კატალიზატორი, ასოცირებული, წყალს შეუძლია ურთიერთქმედება სხვადასხვა მარტივ და რთულ ნაერთებთან. ზოგიერთთან ის მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი, სხვებთან კი პირიქით. როგორც შემცირების აგენტი, ის რეაგირებს ჰალოგენებთან, მარილებთან, ზოგიერთ ნაკლებად აქტიურ ლითონთან და ბევრ ორგანულ ნივთიერებასთან. უახლეს გარდაქმნებს ორგანული ქიმია სწავლობს. წყალი და მისი თვისებები, განსაკუთრებით მისი ქიმიური თვისებები, აჩვენებს, თუ რამდენად მრავალმხრივი და უნიკალურია იგი. როგორც ჟანგვის აგენტი, ის რეაგირებს აქტიურ ლითონებთან, ზოგიერთ ბინარულ მარილთან, ბევრ ორგანულ ნაერთთან, ნახშირბადთან, მეთანთან. ზოგადად, ქიმიური რეაქციები, რომლებიც მოიცავს მოცემულ ნივთიერებას, მოითხოვს გარკვეული პირობების შერჩევას. რეაქციის შედეგი მათზე იქნება დამოკიდებული.
4. ბიოქიმიური თვისებები. წყალი ორგანიზმში ყველა ბიოქიმიური პროცესის განუყოფელი ნაწილია, როგორც გამხსნელი, კატალიზატორი და საშუალო.
5. აირებთან ურთიერთქმედება კლატრატების წარმოქმნით. ჩვეულებრივ თხევად წყალს შეუძლია შეიწოვოს ქიმიურად არააქტიური აირებიც კი და მოათავსოს ისინი ღრუებში შიდა სტრუქტურის მოლეკულებს შორის. ასეთ ნაერთებს ჩვეულებრივ კლატრატებს უწოდებენ.
6. ბევრ ლითონთან ერთად წყალბადის ოქსიდი აყალიბებს კრისტალურ ჰიდრატებს, რომლებშიც ის შედის უცვლელად. მაგალითად, სპილენძის სულფატი (CuSO 4 * 5H 2 O), ისევე როგორც ჩვეულებრივი ჰიდრატები (NaOH * H 2 O და სხვა).
7. წყალს ახასიათებს ნაერთი რეაქციები, რომლის დროსაც წარმოიქმნება ნივთიერებების ახალი კლასები (მჟავები, ტუტეები, ფუძეები). ისინი არ არიან რედოქსები.
8. ელექტროლიზი. ელექტრული დენის მოქმედებით მოლეკულა იშლება ნაერთ აირებად - წყალბადად და ჟანგბადად. მათი მიღების ერთ-ერთი გზა ლაბორატორიასა და ინდუსტრიაში.

ლუისის თეორიის თვალსაზრისით წყალი არის სუსტი მჟავა და ამავე დროს სუსტი ფუძე (ამფოლიტი). ანუ შეგვიძლია ვთქვათ გარკვეული ამფოტერიულობის შესახებ ქიმიურ თვისებებში.

წყალი და მისი სასარგებლო თვისებები ცოცხალი არსებისთვის

ძნელია გადაჭარბებული შეფასება, რა მნიშვნელობა აქვს წყალბადის ოქსიდს ყველა ცოცხალი არსებისთვის. ყოველივე ამის შემდეგ, წყალი სიცოცხლის წყაროა. ცნობილია, რომ მის გარეშე ადამიანი ერთი კვირაც კი ვერ იცოცხლებდა. წყალი, მისი თვისებები და მნიშვნელობა უბრალოდ კოლოსალურია.

1. ეს არის უნივერსალური გამხსნელი, ანუ შეუძლია დაითხოვოს როგორც ორგანული, ასევე არაორგანული ნაერთები და მოქმედებს ცოცხალ სისტემებში. ამიტომ წყალი არის წყარო და საშუალება ყველა კატალიზური ბიოქიმიური ტრანსფორმაციისთვის, რთული სასიცოცხლო კომპლექსური ნაერთების წარმოქმნით.
2. წყალბადის ობლიგაციების შექმნის უნარი ამ ნივთიერებას უნივერსალურს ხდის ტემპერატურის შენარჩუნებაში აგრეგაციის მდგომარეობის შეცვლის გარეშე. ეს რომ არ ყოფილიყო, მაშინ გრადუსების ოდნავი შემცირების შემთხვევაში ის ცოცხალ არსებებში ყინულად გადაიქცევა, რაც უჯრედის სიკვდილს გამოიწვევდა.
3. ადამიანისთვის წყალი არის ყველა ძირითადი საყოფაცხოვრებო ნივთისა და მოთხოვნილების წყარო: საჭმლის მომზადება, რეცხვა, დასუფთავება, აბაზანის მიღება, ბანაობა და ცურვა და ა.შ.
4. სამრეწველო ქარხნები (ქიმიური, ტექსტილის, საინჟინრო, საკვები, ნავთობგადამამუშავებელი და სხვა) ვერ შეძლებენ თავიანთი სამუშაოების შესრულებას წყალბადის ოქსიდის მონაწილეობის გარეშე.
5. უძველესი დროიდან ითვლებოდა, რომ წყალი ჯანმრთელობის წყაროა. იგი გამოიყენებოდა და გამოიყენება დღეს, როგორც სამკურნალო ნივთიერება.
6. მცენარეები მას საკვებს ძირითად წყაროდ იყენებენ, რის გამოც გამოიმუშავებენ ჟანგბადს - გაზს, რომლის წყალობითაც სიცოცხლე არსებობს ჩვენს პლანეტაზე.

არსებობს ათობით სხვა მიზეზი, რის გამოც წყალი არის ყველაზე გავრცელებული, მნიშვნელოვანი და აუცილებელი ნივთიერება ყველა ცოცხალი და ხელოვნურად შექმნილი ობიექტისთვის. ჩვენ მივეცით მხოლოდ ყველაზე აშკარა, მთავარი.

წყლის ჰიდროლოგიური ციკლი

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის მისი ციკლი ბუნებაში. ძალიან მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მუდმივად შეავსოთ გადაშენების პირას მყოფი წყლის მარაგი. Როგორ მუშაობს?

სამი ძირითადი მონაწილეა: მიწისქვეშა (ან მიწისქვეშა) წყლები, ზედაპირული წყლები და მსოფლიო ოკეანე. ასევე მნიშვნელოვანია ატმოსფერო, კონდენსაცია და ნალექი. ასევე პროცესში აქტიური მონაწილეები არიან მცენარეები (ძირითადად ხეები), რომლებსაც შეუძლიათ დღეში დიდი რაოდენობით წყლის შთანთქმა.

ასე რომ, პროცესი შემდეგია. მიწისქვეშა წყლები ავსებს მიწისქვეშა კაპილარებს და მიედინება ზედაპირზე და მსოფლიო ოკეანეში. ზედაპირული წყალი შემდეგ შეიწოვება მცენარეების მიერ და ტრანსპორტირდება გარემოში. აორთქლება ასევე ხდება ოკეანეების, ზღვების, მდინარეების, ტბების და სხვა წყლის ობიექტების უზარმაზარი ტერიტორიებიდან. რას აკეთებს წყალი ატმოსფეროში ერთხელ? ის კონდენსირდება და უკან იღვრება ნალექის სახით (წვიმა, თოვლი, სეტყვა).

ეს პროცესები რომ არ მომხდარიყო, მაშინ წყლის, განსაკუთრებით მტკნარი წყლის მარაგი დიდი ხნის წინ დასრულებული იქნებოდა. ამიტომ ადამიანები დიდ ყურადღებას აქცევენ დაცვას და ნორმალურ ჰიდროლოგიურ ციკლს.

მძიმე წყლის კონცეფცია

ბუნებაში წყალბადის ოქსიდი არსებობს იზოტოპოლოგების ნარევის სახით. ეს გამოწვეულია იმით, რომ წყალბადი ქმნის იზოტოპის სამ ტიპს: პროტიუმი 1 H, დეიტერიუმი 2 H, ტრიტიუმი 3 N. ჟანგბადი, თავის მხრივ, ასევე არ ჩამორჩება და ქმნის სამ სტაბილურ ფორმას: 16 O, 17 O, 18 O. ეს არის არა მხოლოდ ჩვეულებრივი პროტიუმის წყალი შემადგენლობის H 2 O (1 H და 16 O), არამედ დეიტერიუმი და ტრიტიუმი.

ამავდროულად, ეს არის დეიტერიუმი (2 H), რომელიც სტაბილურია სტრუქტურით და ფორმით, რომელიც შედის თითქმის ყველა ბუნებრივ წყალში, მაგრამ მცირე რაოდენობით. სწორედ მას ეძახიან მძიმე. იგი ოდნავ განსხვავდება ნორმალური ან რბილიდან ყველა თვალსაზრისით.

მძიმე წყალი და მისი თვისებები რამდენიმე პუნქტით ხასიათდება.

1. კრისტალიზდება 3,82 0 С ტემპერატურაზე.
2. დუღილი შეინიშნება 101,42 0 С.
3. სიმკვრივე არის 1,1059 გ / სმ 3.
4. როგორც გამხსნელი, ის რამდენჯერმე უარესია მსუბუქ წყალზე.
5. აქვს ქიმიური ფორმულა D 2 O.

ცოცხალ სისტემებზე ასეთი წყლის ზემოქმედების ჩვენების ექსპერიმენტების ჩატარებისას აღმოჩნდა, რომ მასში მხოლოდ გარკვეული ტიპის ბაქტერიები ახერხებენ ცხოვრებას. დრო დასჭირდა კოლონიების ადაპტაციას და აკლიმატიზაციას. მაგრამ, ადაპტაციის შემდეგ, მათ სრულად აღადგინეს ყველა სასიცოცხლო ფუნქცია (რეპროდუქცია, კვება). გარდა ამისა, ისინი გახდნენ ძალიან მდგრადი რადიოაქტიური გამოსხივების ზემოქმედების მიმართ. ბაყაყებსა და თევზებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა დადებითი შედეგი არ გამოიღო.

დეიტერიუმის და მის მიერ წარმოქმნილი მძიმე წყლის გამოყენების თანამედროვე სფეროებია ატომური და ბირთვული ენერგეტიკა. ლაბორატორიულ პირობებში ასეთი წყლის მიღება შესაძლებელია ჩვეულებრივი ელექტროლიზის გამოყენებით - ის წარმოიქმნება როგორც ქვეპროდუქტი. თავად დეიტერიუმი წარმოიქმნება წყალბადის განმეორებითი დისტილაციით სპეციალურ მოწყობილობებში. მისი გამოყენება ეფუძნება ნეიტრონების სინთეზის და პროტონული რეაქციების შენელების უნარს. სწორედ მძიმე წყალი და წყალბადის იზოტოპებია ბირთვული და წყალბადის ბომბის შექმნის საფუძველი.

ადამიანების მიერ დეიტერიუმის წყლის მცირე რაოდენობით გამოყენებაზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ის დიდხანს არ ჩერდება - სრული ამოღება შეინიშნება ორი კვირის შემდეგ. შეუძლებელია მისი გამოყენება სიცოცხლისთვის ტენიანობის წყაროდ, მაგრამ ტექნიკური ღირებულება უბრალოდ უზარმაზარია.

დნება წყალი და მისი გამოყენება

უძველესი დროიდან ასეთი წყლის თვისებები ადამიანების მიერ იყო გამოვლენილი, როგორც სამკურნალო. უკვე დიდი ხანია შენიშნეს, რომ როდესაც თოვლი დნება, ცხოველები ცდილობენ წყლის დალევას წარმოქმნილი გუბეებიდან. მოგვიანებით საფუძვლიანად იქნა გამოკვლეული მისი სტრუქტურა და ბიოლოგიური გავლენა ადამიანის სხეულზე.

დნება წყალი, მისი მახასიათებლები და თვისებები შუაშია ჩვეულებრივ შუქსა და ყინულს შორის. შიგნიდან იგი იქმნება არა მხოლოდ მოლეკულებით, არამედ კრისტალებისა და გაზების მიერ წარმოქმნილი გროვების ნაკრებით. ანუ, ბროლის სტრუქტურულ ნაწილებს შორის სიცარიელეებში არის წყალბადი და ჟანგბადი. ზოგადად, დნობის წყლის სტრუქტურა ყინულის სტრუქტურის მსგავსია - სტრუქტურა შენარჩუნებულია. ამ წყალბადის ოქსიდის ფიზიკური თვისებები ოდნავ იცვლება ჩვეულებრივთან შედარებით. თუმცა, ბიოლოგიური ეფექტი სხეულზე შესანიშნავია.

წყლის გაყინვისას პირველი ფრაქცია ყინულად იქცევა უფრო მძიმე ნაწილად - ეს არის დეიტერიუმის იზოტოპები, მარილები და მინარევები. ამიტომ, ეს ბირთვი უნდა მოიხსნას. მაგრამ დანარჩენი არის სუფთა, სტრუქტურირებული და ჯანსაღი წყალი. რა გავლენას ახდენს სხეულზე? დონეცკის კვლევითი ინსტიტუტის მეცნიერებმა დაასახელეს შემდეგი სახის გაუმჯობესება:

1. აღდგენის პროცესების დაჩქარება.
2. იმუნური სისტემის გაძლიერება.
3. ბავშვებში ასეთი წყლით ჩასუნთქვის შემდეგ აღდგება და იკურნება გაციება, გადის ხველა, სურდო და ა.შ.
4. უმჯობესდება სუნთქვა, ხორხისა და ლორწოვანი გარსების მდგომარეობა.
5. იზრდება ადამიანის ზოგადი კეთილდღეობა, აქტივობა.

დღეს არის დნობის წყლის დამუშავების მრავალი მომხრე, რომლებიც წერენ თავიანთ დადებით მიმოხილვებს. თუმცა, არიან მეცნიერები, მათ შორის ექიმები, რომლებიც არ უჭერენ მხარს ამ მოსაზრებებს. მათ მიაჩნიათ, რომ ასეთი წყლისგან ზიანი არ იქნება, მაგრამ სარგებელიც მცირეა.

ენერგია

რატომ შეიძლება შეიცვალოს წყლის თვისებები და აღდგეს აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაზე გადასვლისას? ამ კითხვაზე პასუხი შემდეგია: ამ კავშირს აქვს საკუთარი საინფორმაციო მეხსიერება, რომელიც აღრიცხავს ყველა ცვლილებას და იწვევს სტრუქტურისა და თვისებების საჭირო დროს აღდგენას. ბიოენერგეტიკული ველი, რომლის მეშვეობითაც გადის წყლის ნაწილი (ის, რომელიც მოდის კოსმოსიდან), ატარებს ენერგიის მძლავრ მუხტს. ეს ნიმუში ხშირად გამოიყენება მკურნალობაში. თუმცა, სამედიცინო თვალსაზრისით, ყველა წყალს არ შეუძლია უზრუნველყოს სასარგებლო ეფექტი, მათ შორის საინფორმაციო.

რა არის სტრუქტურირებული წყალი?

ეს არის წყალი, რომელსაც აქვს ოდნავ განსხვავებული მოლეკულური სტრუქტურა, კრისტალური გისოსების განლაგება (როგორიცაა ყინულში შეინიშნება), მაგრამ მაინც თხევადი (დნობაც ამ ტიპს მიეკუთვნება). ამ შემთხვევაში, წყლის შემადგენლობა და მისი თვისებები სამეცნიერო თვალსაზრისით არ განსხვავდება ჩვეულებრივი წყალბადის ოქსიდისთვის დამახასიათებელისგან. ამიტომ სტრუქტურირებულ წყალს არ შეიძლება ჰქონდეს ისეთი ფართო სამკურნალო ეფექტი, რასაც მას ეზოთერიკოსები და ალტერნატიული მედიცინის მომხრეები მიაწერენ.

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

წყალი ქიმიურად საკმაოდ აქტიური ნივთიერებაა. ძლიერ პოლარული წყლის მოლეკულები სოლვატირებენ იონებს და მოლეკულებს, ქმნიან ჰიდრატებსა და კრისტალურ ჰიდრატებს. სოლვოლიზი და კერძოდ ჰიდროლიზი ხდება ცოცხალ და უსულო ბუნებაში და ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში.

წყალი რეაგირებს ოთახის ტემპერატურაზე:

აქტიური ლითონებით (ნატრიუმი, კალიუმი, კალციუმი, ბარიუმი და ა.შ.)

ჰალოგენებით (ფტორი, ქლორი) და ინტერჰალოგენური ნაერთებით

სუსტი მჟავისა და სუსტი ფუძის მიერ წარმოქმნილი მარილებით, რაც იწვევს მათ სრულ ჰიდროლიზს

კარბოქსილის და არაორგანული მჟავების ანჰიდრიდებთან და მჟავა ჰალოიდებით

აქტიური ორგანული მეტალის ნაერთებით (დიეთილთუთია, გრიგნარდის რეაგენტები, მეთილის ნატრიუმი და ა.შ.)

კარბიდებთან, ნიტრიდებთან, ფოსფიდებთან, სილიციდებთან, აქტიური ლითონების ჰიდრიდებთან (კალციუმი, ნატრიუმი, ლითიუმი და ა.შ.)

ბევრი მარილით, ქმნის ჰიდრატებს

ბორანებით, სილანებით

კეტინებით, ნახშირორჟანგით

კეთილშობილი აირის ფტორებით

წყალი რეაგირებს გაცხელებისას:

რკინით, მაგნიუმით

ნახშირით, მეთანით

ზოგიერთი ალკილის ჰალოიდით

წყალი რეაგირებს კატალიზატორის თანდასწრებით:

ამიდებით, კარბოქსილის მჟავას ეთერებით

აცეტილენთან და სხვა ალკინებთან ერთად

ალკენებით

ნიტრილებით

წყლის ქიმიური თვისებები განისაზღვრება მისი სტრუქტურის თავისებურებებით. წყალი საკმაოდ სტაბილური ნივთიერებაა, ის იწყებს წყალბადად და ჟანგბადად დაშლას, როდესაც თბება მინიმუმ 1000 ° C ტემპერატურაზე (თერმული დისოციაცია ხდება) ან ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ (ფოტოქიმიური დისოციაცია).

წყალი მიეკუთვნება რეაქტიულ ნაერთებს. მაგალითად, ის რეაგირებს ფტორთან. ქლორი, როდესაც თბება ან ექვემდებარება შუქს, იშლება წყალს ატომური ჟანგბადის გამოყოფით:

H2O + Cl2 = HCl + HClO (НСlО = НСl + О)

ნორმალურ პირობებში, ის ურთიერთქმედებს აქტიურ ლითონებთან:

2H2O + Ca = Ca (OH) 2 + H2

2H2O + 2Na = 2NaOH + H2

წყალი ასევე რეაგირებს ბევრ არამეტალთან. მაგალითად, ატომურ ჟანგბადთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება წყალბადის ზეჟანგი:

H2O + O = H2O2

ბევრი ოქსიდი რეაგირებს წყალთან და ქმნის ფუძეებსა და მჟავებს:

CO2 + H2O = H2CO3

CaO + H2O = Ca (OH) 2

ზოგიერთ მარილთან ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება კრისტალური ჰიდრატები. გაცხელებისას ისინი კარგავენ კრისტალიზაციის წყალს:

Na2CO3 + 10H2O = Na2CO3 * 10H2O

წყალი ასევე ანადგურებს მარილების უმეტესობას (ე.წ. ჰიდროლიზი).

ძვირფასი ლითონები არ რეაგირებენ წყალთან.

გარდა ძირითადი იონებისა, რომელთა შემცველობა წყალში საკმაოდ მაღალია, მასში წარმოდგენილია მთელი რიგი ელემენტები: აზოტი, ფოსფორი, სილიციუმი, ალუმინი, რკინა, ფტორი 0,1-დან 10 მგ/ლ-მდე კონცენტრაციით. მათ მეზოელემენტებს უწოდებენ (ბერძნულიდან "mezos" - "შუა", "შუალედური").

აზოტი ნიტრატების სახით NO3- ხვდება წყლის სხეულებში წვიმის წყალთან ერთად, ხოლო ამინომჟავების, შარდოვანას (NH2) 2CO და ამონიუმის მარილების NH4 + - ორგანული ნარჩენების დაშლის დროს.

ფოსფორი წყალში არსებობს წყალბადოფოსფატების HPO32- და დიჰიდროფოსფატების H2PO3- სახით, რომლებიც წარმოიქმნება ორგანული ნარჩენების დაშლის შედეგად.

სილიციუმი ბუნებრივი წყლების ქიმიური შემადგენლობის მუდმივი კომპონენტია. ამას, სხვა კომპონენტებისგან განსხვავებით, ხელს უწყობს ქანებში სილიციუმის ნაერთების ყველგან სიმრავლე და მხოლოდ ამ უკანასკნელის დაბალი ხსნადობა ხსნის წყალში სილიციუმის დაბალ შემცველობას. სილიციუმის კონცენტრაცია ბუნებრივ წყლებში ჩვეულებრივ რამდენიმე მილიგრამია ლიტრზე. მიწისქვეშა წყლებში ის ადის და ხშირად აღწევს ათეულ მილიგრამს ლიტრზე, ცხელ თერმულ წყლებში კი – ასეულობით. სილიციუმის ხსნადობაზე, ტემპერატურის გარდა, ძლიერ გავლენას ახდენს ხსნარის pH-ის მატება. ზედაპირულ წყლებში სილიციუმის შედარებით დაბალი შემცველობა, რომელიც ჩამოუვარდება სილიციუმის დიოქსიდის ხსნადობას (125 მგ/ლ 26 ° C, 170 მგ/ლ 38 ° C ტემპერატურაზე), მიუთითებს წყალში პროცესების არსებობაზე, რომლებიც ამცირებს მის კონცენტრაციას. ეს მოიცავს სილიციუმის მოხმარებას წყლის ორგანიზმების მიერ, რომელთაგან ბევრი, როგორიცაა დიატომები, აყალიბებს თავის ჩონჩხს სილიკონისგან. გარდა ამისა, სილიციუმის მჟავა, როგორც სუსტი, ხსნარიდან გადაადგილებულია ნახშირბადის მჟავით:

Na4SiO4 + 4CO2 + 4H2O = H4SiO4 + 4NaHCO3

ხელს უწყობს სილიციუმის არასტაბილურობას ხსნარში და სილიციუმის მჟავას გარკვეულ პირობებში გელში შეღწევის ტენდენციას. ძალიან მცირე მარილიან წყლებში სილიციუმი წარმოადგენს წყლის ქიმიური შემადგენლობის მნიშვნელოვან და ზოგჯერ უპირატეს ნაწილს, მიუხედავად მისი დაბალი აბსოლუტური შემცველობისა. წყალში სილიციუმის არსებობა სერიოზული დაბრკოლებაა ტექნოლოგიაში, რადგან წყლის გახანგრძლივებული დუღილის დროს სილიციუმი აყალიბებს ძალიან მყარ სილიკატურ ქილას ქვაბებში.

ალუმინი შედის წყლის სხეულებში თიხებზე მჟავების მოქმედების შედეგად (კაოლინი):

Al2 (OH) 4 + 6H + = 2SiO2 + 5H2O + 2Al3 +

რკინის ძირითადი წყაროა რკინის შემცველი თიხები. ორგანული ნარჩენები (ქვემოთ მოხსენიებული, როგორც "C"), მათთან კონტაქტში აქცევს რკინას ორვალენტიანად, რომელიც ნელ-ნელა გამოირეცხება ბიკარბონატის ან ჰუმინის მჟავას მარილების სახით:

2Fe2O3 + "C" + 4H2O + 7CO2 = 4Fe (HCO3) 2

როდესაც მასში გახსნილი Fe2 + იონების წყალი შედის ჰაერთან კონტაქტში, რკინა სწრაფად იჟანგება და წარმოქმნის Fe (OH) 3 ჰიდროქსიდის ყავისფერ ნალექს. დროთა განმავლობაში ის გადაიქცევა ჭაობის მადნად - ყავისფერი რკინის მადანი (ლიმონიტი) FeO (OH). კარელიის ჭაობის საბადო გამოიყენებოდა მე-18-19 საუკუნეებში რკინის წარმოებისთვის.

წყლის ზედაპირზე მოლურჯო ფირი არის Fe (OH) 3, რომელიც წარმოიქმნება Fe2 + იონების შემცველი მიწისქვეშა წყლები ჰაერთან კონტაქტში. მას ხშირად ურევენ ზეთის ფილას, მაგრამ მათი გარჩევა ძალიან ადვილია: რკინის ჰიდროქსიდის ფილას აქვს დახეული კიდეები. თუ წყლის ზედაპირი ოდნავ აჟიტირებულია, ჰიდროქსიდის ფილმი, ზეთის ფირისგან განსხვავებით, არ გადმოიღვრება.

ბუნებრივი წყლის ქიმიურ შემადგენლობას განსაზღვრავს მის წინა ისტორია, ე.ი. გზა, რომელიც წყალმა გააკეთა თავისი ციკლის განმავლობაში. ასეთ წყალში გახსნილი ნივთიერებების რაოდენობა დამოკიდებული იქნება, ერთის მხრივ, იმ ნივთიერებების შემადგენლობაზე, რომლებთანაც იგი კონტაქტში შევიდა, მეორე მხრივ, იმ პირობებზე, რომლებშიც მოხდა ეს ურთიერთქმედება. წყლის ქიმიურ შემადგენლობაზე გავლენას ახდენს შემდეგი ფაქტორები: ქანები, ნიადაგები, ცოცხალი ორგანიზმები, ადამიანის საქმიანობა, კლიმატი, რელიეფი, წყლის რეჟიმი, მცენარეულობა, ჰიდროგეოლოგიური და ჰიდროდინამიკური პირობები და ა.შ. განვიხილოთ მხოლოდ რამდენიმე ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს წყლის შემადგენლობაზე. .

ნიადაგის ხსნარმა და ატმოსფერული ნალექების გაფილტვრამ შეიძლება გააძლიეროს ქანების და მინერალების დაშლა. ეს არის ნიადაგის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება, რომელიც გავლენას ახდენს ბუნებრივი წყლების შემადგენლობის ფორმირებაზე, არის ნიადაგის ხსნარში ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ზრდის შედეგი, რომელიც გამოიყოფა ცოცხალი ორგანიზმების და ფესვთა სისტემის სუნთქვის დროს. ნიადაგში და ორგანული ნარჩენების ბიოქიმიური დაშლა. შედეგად, CO2-ის კონცენტრაცია ნიადაგის ჰაერში იზრდება 0,033%-დან ატმოსფერული ჰაერისთვის დამახასიათებელი 1%-მდე ან მეტზე ნიადაგის ჰაერში (მძიმე თიხნარ ნიადაგებში CO2-ის კონცენტრაცია ნიადაგის ჰაერში ზოგჯერ აღწევს 5-10-ს. %, რითაც ხსნარს აძლევს ძლიერ აგრესიულ ეფექტს ქანების მიმართ). კიდევ ერთი ფაქტორი, რომელიც აძლიერებს ნიადაგში გაფილტრული წყლის აგრესიულ ეფექტს, არის ორგანული ნივთიერებები - ნიადაგის ნეშომპალა, რომელიც წარმოიქმნება ნიადაგებში მცენარეული ნარჩენების ტრანსფორმაციის დროს. ჰუმუსის შემადგენლობაში აქტიურ რეაგენტებად უნდა აღინიშნოს ჰუმუსის და ფულვის მჟავები და უფრო მარტივი ნაერთები, მაგალითად, ორგანული მჟავები (ლიმონის, ოქსილის, ძმარმჟავას, ვაშლის და სხვ.), ამინები და ა.შ. ორგანული მჟავებითა და CO2-ით გამდიდრებული ნიადაგის ხსნარი მნიშვნელოვნად აჩქარებს ნიადაგში შემავალი ალუმინოსილიკატების ქიმიურ ამინდს. ანალოგიურად, ნიადაგში გაფილტრული წყალი აჩქარებს ალუმინოსილიკატების და კარბონატული ქანების ქიმიურ ამინდს, რომლებიც ნიადაგის საფუძველშია. კირქვა ადვილად აყალიბებს ხსნად (1,6 გ/ლ-მდე) კალციუმის ბიკარბონატს:

CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3) 2

რუსეთის თითქმის მთელ ევროპულ ნაწილში (გარდა კარელიასა და მურმანსკის რეგიონისა), კირქვები და დოლომიტები MgCO3 CaCO3 ზედაპირთან საკმაოდ ახლოს გვხვდება. ამიტომ აქ წყალი ძირითადად შეიცავს კალციუმის და მაგნიუმის ბიკარბონატებს. მდინარეებში, როგორიცაა ვოლგა, დონე, ჩრდილოეთ დვინა და მათი მთავარი შენაკადები, კალციუმის და მაგნიუმის ბიკარბონატები შეადგენს ყველა გახსნილი მარილების 3/4-დან 9/10-მდე.

მარილები ასევე შედის წყლის ობიექტებში ადამიანის საქმიანობის შედეგად. ამრიგად, ზამთარში გზებს ასხურებენ ნატრიუმის და კალციუმის ქლორიდებს ყინულის დნობის მიზნით. გაზაფხულზე დნობის წყალთან ერთად მდინარეებში ჩაედინება ქლორიდები. რუსეთის ევროპული ნაწილის მდინარეებში ქლორიდების მესამედი იქ ადამიანმა მოიტანა. იმ მდინარეებში, რომლებზეც დიდი ქალაქები დგას, ეს წილი გაცილებით მეტია.

ტერიტორიის რელიეფი ირიბად მოქმედებს წყლის შემადგენლობაზე, რაც ხელს უწყობს კლდის მასიდან მარილების გამორეცხვას. მდინარის ეროზიული ჭრილის სიღრმე ხელს უწყობს უფრო მარილიანი მიწისქვეშა წყლების გადინებას ქვედა ჰორიზონტიდან მდინარეში. ამას ასევე ხელს უწყობს სხვა სახის ჩაღრმავებები (მდინარის ხეობები, ხევები, ხევები), რომლებიც აუმჯობესებენ წყალშემკრები აუზის დრენაჟს.

კლიმატი კი, თავის მხრივ, ქმნის ზოგად ფონს, რომლის წინააღმდეგაც ხდება პროცესების უმეტესობა, რომლებიც გავლენას ახდენს ბუნებრივი წყლების ქიმიური შემადგენლობის ფორმირებაზე. კლიმატი უპირველეს ყოვლისა განსაზღვრავს სითბოს და ტენიანობის ბალანსს, რომელზედაც დამოკიდებულია ტერიტორიის ტენიანობა და წყლის ჩამონადენის მოცულობა და, შესაბამისად, ბუნებრივი ხსნარების განზავება ან კონცენტრაცია და ნივთიერებების დაშლის ან მათი ნალექების შესაძლებლობა.

წყლის სხეულის ენერგიის წყაროები და მათი თანაფარდობა უზარმაზარ გავლენას ახდენს წყლის ქიმიურ შემადგენლობაზე და მის ცვლილებაზე დროთა განმავლობაში. თოვლის დნობის პერიოდში მდინარეებში, ტბებსა და წყალსაცავებში წყალს უფრო დაბალი მარილიანობა აქვს, ვიდრე იმ პერიოდში, როდესაც მარაგის უმეტესი ნაწილი მიწისქვეშა და მიწისქვეშა წყლებით არის უზრუნველყოფილი. ეს გარემოება გამოიყენება რეზერვუარების შევსების და მათგან წყლის გამოდინების დასარეგულირებლად. როგორც წესი, წყალსაცავები ივსება გაზაფხულის წყალდიდობის დროს, როდესაც შემომავალი წყალი უფრო დაბალია.

მტკიცება, რომ წყალი ფუნდამენტურ როლს ასრულებს ჩვენი პლანეტის მთელი სიცოცხლის ცხოვრებაში, სრულიად გამართლებულია, რადგან:

• დედამიწის ზედაპირის 70% წყალია;
• წყლის 70% შეიცავს ადამიანის ორგანიზმში;
• საოცარია, თუმცა, ემბრიონის სტადიაზე მყოფი ადამიანი თითქმის მთლიანად წყლისგან შედგება - 95%-ზე მეტი;
• ბავშვის ორგანიზმში არსებული წყლის მესამედი;
• ზრდასრული ადამიანის ორგანიზმში - 60% წყალი. და მხოლოდ მაშინ, როცა ადამიანი სიბერეშია, ორგანიზმში წყლის დონე იწყებს აქტიურად კლებას.

ყველა ეს ფაქტი და ციფრი წყლის უნიკალური თვისებების საუკეთესო დადასტურებაა.

წყლის უნიკალური თვისებები: მოკლედ

წყალი არის გამჭვირვალე, უგემოვნო სითხე, რომელსაც არ აქვს სუნი, მაგრამ მისი ძირითადი მახასიათებლები მართლაც გასაოცარია:

• მოლეკულური წონის ინდექსია 18,0160;
• სიმკვრივის დონე - 1 გ / სმ³;
• წყალი უნიკალური გამხსნელია: ის ჟანგავს ლითონის თითქმის ყველა ცნობილ სახეობას და შეუძლია გაანადგუროს ნებისმიერი მყარი ქვა;
• სფერულ წყლის წვეთს აქვს ყველაზე პატარა (ოპტიმალური) მოცულობის ზედაპირი;
• ზედაპირული დაძაბულობის კოეფიციენტი არის 72,75 * 10‾³N / მ;
• წყალი აჭარბებს ნივთიერებების უმეტესობას სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრის მიხედვით;
• გასაკვირია ისიც, რომ წყალს შეუძლია შეიწოვოს დიდი რაოდენობით სითბო და ამავე დროს ძალიან ცოტა თბება;
• წყალი ასევე განსხვავდება პოლიმერიზაციის უნარით. ამ შემთხვევაში, მისი თვისებები გარკვეულწილად განსხვავებული ხდება, მაგალითად, პოლიმერიზებული წყლის დუღილი ჩვეულებრივზე მაღალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 6-7-ჯერ მაღალი) ხდება.

წყლის უნიკალური ფიზიკური თვისებები

წყლის უნიკალური თვისებები პირდაპირპროპორციულია მისი მოლეკულების უნართან, შექმნან ინტერმოლეკულური ასოციაციები. ამ შესაძლებლობას იძლევა წყალბადის ბმები, ასევე ორიენტაციის, დისპერსიული და ინდუქციური ურთიერთქმედება (ვან დერ ვაალსის ურთიერთქმედება). წყლის მოლეკულები არის როგორც ასოციაციური წარმონაქმნების პროდუქტი (რომლებიც, ფაქტობრივად, მოკლებულია ორგანიზებულ სტრუქტურას), ასევე მტევანებს (რომლებიც უბრალოდ ერთნაირი განსხვავდებიან მოწესრიგებული სტრუქტურის არსებობით). კლასტერი ჩვეულებრივ გაგებულია, როგორც კომპოზიციაში იდენტური რამდენიმე ელემენტის ინტეგრაცია. ასეთი ინტეგრაცია ხდება დამოუკიდებელი ერთეული და ხასიათდება გარკვეული თვისებების არსებობით. თუ ვსაუბრობთ სითხის მდგომარეობაზე, მაშინ ინტეგრირებულ მეზობელ წყლის მოლეკულებს შეუძლიათ შექმნან არასტაბილური და წარმავალი სტრუქტურები. როდესაც საქმე ეხება გაყინულ მდგომარეობას, მაშინ ცალკეულ მოლეკულას აქვს ძლიერი კავშირი იმავე ოთხ სხვა მოლეკულასთან.

ამ თვალსაზრისით, ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დოქტორი ს.ვ. ზენინი. მან აღმოაჩინა მუდმივი მტევანი, რომლებსაც შეუძლიათ გრძელვადიანი არსებობა. აღმოჩნდა, რომ წყალი სხვა არაფერია, თუ არა იერარქიულად მოწესრიგებული მოცულობითი სტრუქტურები. ეს სტრუქტურები დაფუძნებულია ბროლის მსგავს ნაერთებზე. თითოეული ასეთი ნაერთი 57 დამოუკიდებელი მოლეკულისგან შედგება. ბუნებრივია, ეს იწვევს სტრუქტურული გაერთიანებების ფორმირებას ჰექსაედრის სახით, რომლებიც, თავის მხრივ, ხასიათდება, როგორც უფრო რთული და უფრო მაღალი. თითოეული ასეთი ექვსკუთხედი შედგება 912 დამოუკიდებელი წყლის მოლეკულისგან. მტევნის დაგროვება არის ჟანგბადისა და წყალბადის თანაფარდობა, რომელიც გამოდის ზედაპირზე. ასეთი წარმონაქმნის ფორმა რეაქციას აძლევს ნებისმიერ გარე გავლენას, ასევე მინარევების გამოჩენაზე. თითოეული კლასტერის ელემენტების ყველა სახე ექვემდებარება კულონის სტრესის ძალების გავლენას. სწორედ ეს ფაქტი იძლევა წყლის მოწესრიგებული მდგომარეობის იდენტიფიცირებას, როგორც სპეციალურ საინფორმაციო მატრიცას. ამ წარმონაქმნების შიგნით წყლის მოლეკულები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან მუხტის კომპლემენტარობის სქემის მიხედვით. ეს სქემა ფართოდ არის ცნობილი დნმ-ის კვლევაში. რაც შეეხება წყალს, კომპლემენტარობის პრინციპთან დაკავშირებით, შეიძლება ითქვას, რომ სითხის სტრუქტურული ელემენტები გროვდება კლატრატებში, ანუ უჯრედებში.

წყლის უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

იმისათვის, რომ კიდევ ერთხელ დავრწმუნდეთ წყლის უნიკალურ თვისებებში, საჭიროა უფრო დეტალურად განვიხილოთ კომპლემენტარობის პრინციპი. ასე რომ, მოლეკულური ბიოლოგია განსაზღვრავს კომპლემენტარობას, როგორც ელემენტების შესაბამისობის ორმხრივობას. ეს მიმოწერა უზრუნველყოფს კავშირს სტრუქტურებს შორის, რომლებიც ავსებენ ერთმანეთს - ეს შეიძლება იყოს რადიკალები, მაკრომოლეკულები და მოლეკულები - და ასევე განისაზღვრება მათი ქიმიური თვისებებით. რაც შეეხება კლატრატებს (ლათინური clathratus-დან "დაცულია გისოსით"), ისინი განისაზღვრება, როგორც დამოუკიდებელი ნაერთები, ან ჩანართები. კლატრატები წარმოიქმნება მოლეკულური ჩანართების შედეგად. მარტივად რომ ვთქვათ, ესენი არიან "სტუმრები" ბროლის ჩარჩოების ღრუში, რომლებიც მოიცავს გისოსებს ან სხვა სახის მოლეკულებს (ეს არის "მასპინძლები"). გარდა ამისა, ჩანართები ასევე შეიძლება მოხდეს მოლეკულური კლატრატების ღრუში, რომლებიც წარმოადგენს ერთ დიდ მასპინძელ მოლეკულას.

დასკვნა თავისთავად გვთავაზობს: დნმ-ის სინთეზის საინფორმაციო მატრიცა არის წყალი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ასევე არის სიცოცხლის ინფორმაციული საფუძველი მთელ სამყაროში. სტატისტიკური გამოთვლების გათვალისწინებით, რომელშიც აქტიური მონაწილეობა მიიღო ქიმიის მეცნიერებათა დოქტორმა. ნ. V.I.Slesarev, I.N.Serova, Ph.D. ნ. A.V. Kargopolova, MD A. V. Shabrov, ჩვეულებრივი წყალი შეიცავს:

• დამოუკიდებელი მოლეკულების და ასოციაციების 60% (განადგურებული ნაწილი);
• კლასტერების 40% (სტრუქტურირებული ნაწილი).

ის ფაქტი, რომ წყალს შეუძლია შექმნას კლასტერები, რომელთა სტრუქტურაში შედის დაშიფრული ინფორმაცია ურთიერთქმედების შესახებ, არის დასაბუთებული საფუძველი იმისა, რომ წყალს აქვს გარკვეული მეხსიერება. წყალი ღია, თვითორგანიზებული და დინამიური სისტემაა. ამ სისტემის შიგნით, ყოველი გარეგანი გავლენით, სტაციონარული წონასწორობა იცვლება.

რა უნიკალური თვისებები აქვს წყალს

დღეს, არსებობს მრავალი ტექნიკა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ სტრუქტურირებული წყალი:

• მაგნიტიზაცია;
• წყლის "მკვდარი" (ანოლიტი) და "ცოცხალი" (კათოლიტი) გაყოფის ელექტროლიტური მეთოდი;
• წყლის გაყინვა მისი შემდგომი დნობით ბუნებრივი გზით.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ წყლის თვისებები, ხოლო ქიმიური მეთოდი გამორიცხულია, იცვლება ტალღის (ველის) მახასიათებლები.

იაპონელმა მკვლევარმა მასარუ ემოტომ დაამტკიცა, რომ წყალს, სხვადასხვა გარეგანი გავლენის ქვეშ მყოფი, შეუძლია შეცვალოს მისი კრისტალური სტრუქტურა. და ეს ცვლილებები, პირველ რიგში, დამოკიდებულია შემოღებულ ინფორმაციაზე და არა თავად გარემოს დაბინძურების ხარისხზე.

გასაკვირია, რომ წყალი მრავალი მსოფლიო კულტურის რიტუალების განუყოფელი ატრიბუტია:

• ნათლობის საიდუმლო მართლმადიდებლობაში;
• ინდუსების მიერ განგში ბანაობა;
• განწმენდის რიტუალები წარმართობაში.

როგორც ჩანს, ამ კულტურების წარმომადგენლებმა, რომლებმაც ეს რიტუალები წამოიწყეს, იცოდნენ წყლის ინფორმაციული თვისებები, მაშინ ბუნებრივად ჩნდება კითხვა: საიდან გაჩნდა ეს ცოდნა? ან სასწაულის იმედი ჰქონდათ?

ყველა საოცარი ადამიანის სახელს, ასე თუ ისე, „წყლიანი“ კომპონენტი აქვს. ასე რომ, იქნებ ჩვენი დროის ყველა მეცნიერი იბრძვის იმისთვის, რომ გაარკვიოს ის, რაც დიდი ხანია ცნობილია უძველესი თაობებისთვის?

აღსანიშნავია, რომ როდი უძველესი სლავური ღმერთია. უძველესი რუნების წაკითხვის დეტალებში ჩასვლის გარეშე, შეიძლება ითქვას, რომ ანტიკურობის მკვლევარები არ შეთანხმდნენ, თუ როგორ უნდა გამოთქვან სწორად: "როდი" ან "წყალი". ეს ნიშნავს, რომ ორივე ვერსიას აქვს არსებობის უფლება. ღმერთი ერთია, უბრალოდ სახელები განსხვავებულია. ღმერთი (გვარი ან წყლები) არის ორმაგობის, ანუ „ბინერნოსტის“ პრინციპის უპირობო დაცვა. მაგრამ წყალი, როგორც ვიცით, ორმაგია: შეიცავს ჟანგბადსაც და წყალბადსაც.

ჩვენი მაღალი ტექნოლოგიების ეპოქაში, როდესაც სამყაროს ინფორმაცია მართავს, არ შეიძლება არ ვიცოდეთ, რომ ყველა ზუსტი მეცნიერება, ისევე როგორც მსოფლიო ქსელი, დაფუძნებულია საინფორმაციო ბაინერზე - "ნულოვანი და ერთი". თუ ადამიანის ცხოვრებას უფრო სივრცით შეხედავ, მაშინ სიმართლე გაირკვევა – მთელი ჩვენი არსება ბაინერზეა დაფუძნებული. როდის (ღმერთის) ფუნდამენტური პრინციპი არის უმცირესი და ამავე დროს მთელი სამყაროს საფუძველი. წყლები (Rod) არის საფუძველი (ინფორმაციული მატრიცა) ყველაფრისა, რაც დედამიწაზეა.

ეჭვგარეშეა, როდი ცოცხალი, გაუთავებელი არსებაა. დღემდე, მეცნიერი მკვლევარები მიუახლოვდნენ დასკვნას, რომ სწორედ წყალია სიცოცხლის ცოცხალი მატრიცა. ახლა კაცობრიობამ უნდა გამოიკვლიოს წყლის საველე (ტალღური) არსი. წყლის უნიკალური თვისებების შემდგომი შესწავლა შეუძლებელი ხდება ფილოსოფიური დასაბუთების გარეშე, რომლებიც ჰერმეტული ხასიათისაა. ვინაიდან შეუძლებელია მეცნიერული მიდგომის აგება თანამედროვე პარადიგმის შესაბამისობის გარეშე. ან იქნებ ეს ჯერ კიდევ ანტიკურობის პარადიგმაა? დღეს ის მეცნიერები, რომლებიც თავისუფლად ფიქრობენ და საკმაოდ ირაციონალურად ცდილობენ პასუხების მოძიებას, მიდიან იმ დასკვნამდე, რომ აუცილებელია სიძველეში ჩახედვა.

ყველამ ვიცით, რომ წყლის მოლეკულები შედგება ორი მთლიანი (ატომის) წყალბადისა და ერთი მთლიანი ჟანგბადისგან. მეცნიერ-მათემატიკოსებმა (კერძოდ, შეგიძლიათ მიმართოთ ა. კორნეევის შრომებს) დაამტკიცეს, რომ ყველა ფრაქტალის ფორმულა ეფუძნება შემდეგი ფორმის მათემატიკურ კონსტრუქციას:. ეს ფორმულა აღიარებულია, როგორც ფრაქტალური (ჰოლოგრაფიული) განლაგების ორიგინალური მათემატიკური პრინციპი. ეს ნიმუში სამყაროს გულშია. სამყაროს ფრაქტალური კოდის არსებობა დასტურდება ველის გენომის რუნებითა და ლასოებით.

ბუნებაში წყლის უნიკალური თვისებები ცნობილი იყო უძველესი დროიდან, რის გამოც იმ პატარა ხალხების წარმომადგენლები, რომლებიც ჯერ კიდევ შამანიზმის მეთოდებს მიმართავენ, საოცარი პატივისცემით ეპყრობიან ზოგადად ბუნებას და წყალს განსაკუთრებით. უბრალოდ დაფიქრდით სიტყვა „ბუნების“ ეტიმოლოგიაზე: აი, რა არის ნათესავებთან! ეს ნიშნავს, რომ წყლის უგულებელყოფით, ჩვენ შესაბამისად ვექცევით თავად ღმერთს. თანამედროვე საზოგადოება არის მომხმარებელთა საზოგადოება, მისი წევრები ექცევიან ერთმანეთს, როგორც მომხმარებელი, რა შეგვიძლია ვთქვათ რაიმე სახის წყალზე, მაგრამ ამაოდ...

სხვათა შორის, ბევრი ფილოსოფიური სწავლება მიდის იმ დასკვნამდე, რომ ძალიან პირდაპირი კავშირია ადამიანის წყლისადმი დამოკიდებულებასა და მის ჯანმრთელობას შორის გენეტიკურ დონეზე. ეს ნიშნავს, რომ ბედი ასევე დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ ვუკავშირდებით წყალს. ეს მარტივად აიხსნება, რადგან ის ფაქტი, რომ წყალს მეხსიერება აქვს, ფაქტია. ეს ნიშნავს, რომ ყველა ჩვენი ფიქრი და ემოცია - დადებითი და უარყოფითი - ძლიერ გავლენას ახდენს ჩვენს შიგნით არსებულ წყალზე (როგორც გვახსოვს, წყალი ჩვენს ორგანიზმში 60%-ია). წყალი ცოცხალი არსებაა, ყოფიერების ინფორმაციული მატრიცა, მას შეუძლია ინფორმაციის შთანთქმა, დამახსოვრება და გაცემა. არ გაგიკვირდეთ, თუმცა თქვენს წინ მოთავსებული ჭიქა წყალი ძალიან დახვეწილად რეაგირებს თქვენს შინაგან მდგომარეობაზე, აზრებზე, ემოციებზე. და იმახსოვრებს ამ აზრებს და ემოციებს, ის აშენებს გეომეტრიულ (მათ შორის ველის და ტალღის) სტრუქტურებს. ასეთი სტრუქტურების უამრავი ვარიანტია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ ჭიქა წყლიდან შეგიძლიათ გააკეთოთ როგორც მკურნალი, ასევე მომწამვლელი. წყალი ჩვენი სიმბოლოა

ქვეცნობიერი (არაცნობიერი), ტყუილად არ არის, რომ ტაროს ბარათები შეიცავს "ქვეცნობიერის წყლების" გამოსახულებას. ალბათ არავის ეპარება ეჭვი, რომ წყალი არის ინფორმაციის წყარო, მეურვე და დისტრიბუტორი.

ორიოდე სიტყვა ფსიქოლინგვისტიკის შესახებ

არ არის საჭირო იმის ახსნა, რომ არსებობს პირდაპირი კავშირი ადამიანის სულსა და გონებას შორის. არც ადამიანის აზროვნების კონცეპტუალურობაა ეჭვქვეშ. შედეგად, ჩვენი აზროვნების ხარისხის დონე პირდაპირ არის დამოკიდებული იმ ენაზე, რომელზეც ჩვენ ვფიქრობთ. იქნებ ამიტომაც არის გაუგებრობა სხვადასხვა ენაზე მოლაპარაკე ხალხებს შორის?

მაგალითად, პირველ რიგში რუსული აზროვნება არის ჰოლოგრაფიული, რადგან რუსული / სლავური ენა და მასთან ერთად ანბანი ემყარება ფრაქტალურობის პრინციპს. ამიტომ ერთი და იგივე სიტყვა შეიძლება დაიწეროს დამოუკიდებელი რუნებით ან მათი კომბინაციებით, გენომის ჯაჭვების სხვადასხვა ნაწილზე მითითებით. ისევ გაითვალისწინეთ სიტყვა „წყალი“: თუ რუნებით ჩაიწერთ, მიიღებთ ვერკანა-დაგაზს. მეორე და მეოთხე არკანის კომბინაცია არის კონცეპტუალური ფორმულა [I + E] ("ინფორმაცია + ენერგია ინფორმაციაში"). და ეს უკვე სამების განტოლებასთან დაკავშირებული ელემენტია. შევეცადოთ გაშიფვრა: წყალი არის „კომუნიკაცია (კომუნიკაცია) + ზრდის ენერგია“. ქუჩაში ჩვეულებრივი ადამიანის ენაზე ასეთი კონცეპტუალური კომბინაცია ჟღერს როგორც „ინფორმაცია მოქმედებისთვის“.

რუსული სული, რუსული სული უცხოელებისთვის გამოცანაა, გამოცანა, რომლის ამოხსნასაც ისინი ვერასდროს შეძლებენ. ჩვენ პარადოქსულად ვფიქრობთ, ვცხოვრობთ ემოციებით, ვაკეთებთ დაუფიქრებელ ქმედებებს. ჩვენი სულის სიგანე უცხოელებისთვის არანაირ ლოგიკურ ახსნას არ ექვემდებარება. ჩვენ საკუთარ თავზე ირონიულები ვართ - საკმარისია გავხსნათ ზღაპრები ივანუშკა სულელზე - მაგრამ სინამდვილეში, ჩვენს შიგნით არსებულ მსოფლმხედველობას არანაირი კავშირი არ აქვს ბრტყელ წინდახედულობასთან. მაგრამ ბევრი სხვა ეროვნებისთვის ეს რაღაც განსხვავებული განზომილებაა.

სამწუხაროდ, ყოველდღიური საქმეებისა და საზრუნავების აურზაურში ჩვენ არ ვუსმენთ საკუთარ მეტყველებას, არ ვფიქრობთ მის წმინდა მნიშვნელობაზე. თანამედროვე ახალგაზრდები სრულიად არ აფასებენ მშობლიური კულტურის სიმდიდრესა და მრავალფეროვნებას, ცდილობენ გამოიყენონ მოდური უცხო ფრაზები გამჟღავნებული სახით. იქნებ დროა შევწყვიტოთ უცხო სიტყვებით საკუთარი ენის გაფუჭება და გამოვიყენოთ ის, რაც ანტიკურმა მოგვცა. ბოლოს და ბოლოს, იმდენი ღმერთია ჩვენს მშობლიურ ენაზე!

11.1. ფიზიკური დაშლა

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

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

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

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

მხოლოდ მოლეკულურ ნივთიერებებს შეუძლიათ ფიზიკურად დაშლა.

ხსნარის სხვა კომპონენტები ე.წ ხსნადი.

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

ფიზიკური ხსნარი, გამხსნელი.
1 ახსენი რატომ არის ჰეპტანი წყალში უხსნად
2. მიუთითეთ წყალში ეთილის სპირტის (ეთანოლის) დაშლის თერმული ეფექტის ნიშანი.
3. რატომ არის ამიაკი წყალში ძალიან ხსნადი, ხოლო ჟანგბადი ცუდად?
4. რომელი ნივთიერებაა წყალში უკეთ ხსნადი - ამიაკი თუ ფოსფინი (PH 3)?
5. ახსენით წყალში ოზონის უკეთესი ხსნადობის მიზეზი, ვიდრე ჟანგბადი.
6. განსაზღვრეთ გლუკოზის მასური წილი (ყურძნის შაქარი, C 6 H 12 O 6) წყალხსნარში, თუ მის მოსამზადებლად გამოიყენეს 120 მლ წყალი და 30 გ გლუკოზა (აიღეთ წყლის სიმკვრივე 1 გ / მლ). რა არის გლუკოზის კონცენტრაცია ამ ხსნარში, თუ ხსნარის სიმკვრივეა 1,15 გ/მლ?
7. რამდენი შაქარი (საქაროზა) შეიძლება გამოვყოთ 250 გრ სიროფიდან წყლის მასური წილი 35%-ის ტოლი?

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

11.2. ქიმიური დაშლა

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

რეაქციის განტოლების სახით, ეს შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

NaCl cr + ( ნ + მ) H 2 O = + A

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

თქვენ ასევე შეგიძლიათ ჩამოწეროთ ამ პროცესის "მოლეკულური" განტოლება: (ეს სახელი შენარჩუნებულია იმ დროიდან, როდესაც ვარაუდობდნენ, რომ ყველა ნივთიერება შედგება მოლეკულებისგან)

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

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

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

ქიმიური დაშლა- დაშლა, რომლის დროსაც ხდება ქიმიური ბმების რღვევა.

როგორც ფიზიკური, ასევე ქიმიური დაშლით, წარმოიქმნება იმ ნივთიერების ხსნარი, რომელიც ჩვენ გავხსენით, მაგალითად, შაქრის ხსნარი წყალში ან ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარი წყალში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ხსნადი შეიძლება გამოიყოს ხსნარიდან წყლის ამოღებით.

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

11.3. გაჯერებული ხსნარები. ხსნადობა

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

საპირისპირო პროცესი არ მოხდებოდა - საწყისი ნივთიერების ხსნარიდან კრისტალიზაციის პროცესი:

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

მიღებულ ხსნარს გაჯერებული ეწოდება.

როგორც ასეთი მახასიათებელი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხსნარის მასობრივი ფრაქცია, მისი კონცენტრაცია ან ხსნარის შემადგენლობის დამახასიათებელი სხვა ფიზიკური რაოდენობა.
მოცემულ გამხსნელში მათი ხსნადობის მიხედვით ყველა ნივთიერება იყოფა ხსნად, ოდნავ ხსნად და პრაქტიკულად უხსნად. ჩვეულებრივ, პრაქტიკულად უხსნად ნივთიერებებს უბრალოდ უხსნადს უწოდებენ. ხსნად და ცუდად ხსნად ნივთიერებებს შორის პირობითი საზღვრისთვის, ხსნადობა აღებულია 1 გ 100 გ H 2 O-ში ( ვ 1%), ხოლო სუსტად ხსნად და უხსნად ნივთიერებებს შორის პირობითი საზღვრისთვის - ხსნადობა ტოლია 0,1 გ 100 გ H 2 O-ში ( ვ 0,1%).
ნივთიერების ხსნადობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ვინაიდან ხსნადობა წონასწორობის მახასიათებელია, მისი ცვლილება ტემპერატურის ცვლილებასთან ერთად ხდება ლე შატელიეს პრინციპის სრული დაცვით, ანუ ნივთიერების ეგზოთერმული დაშლისას მისი ხსნადობა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხოლო ენდოთერმული დაშლისას ის იზრდება.
ხსნარებს, რომლებშიც ერთსა და იმავე პირობებში გამხსნელი ნაჯერზე ნაკლებია, ეწოდება უჯერი.

გაჯერებული ხსნარი; უჯერი ხსნარი; სუბსტანციის ხსნადობა; ხსნადი, ოდნავ ხსნადი და უხსნადი ნივთიერებები.

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

11.4. ნივთიერებების ქიმიური რეაქციები წყალთან

წყალთან კონტაქტში მყოფი მრავალი ნივთიერება შედის მასთან ქიმიურ რეაქციებში. ამ ურთიერთქმედების შედეგად, წყლის სიჭარბით, ისევე როგორც დაშლისას, მიიღება ხსნარი. მაგრამ თუ ამ ხსნარიდან წყალს ამოვიღებთ, ორიგინალ ნივთიერებას ვერ მივიღებთ.

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

ა) იონური ბმის მქონე ნაერთები

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

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

კალციუმის იონების დადებითი მუხტი, თითქოსდა, „ბუნდოვანია“ მთელ ჰიდრატირებულ იონზე.
6. წარმოქმნილი ჰიდროქსიდის იონები ასევე დატენიანებულია:

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

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

CaO cr + H 2 O = Ca (OH) 2p

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

შედეგად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი რჩება ხსნარში.
ამ რეაქციის იონური განტოლება

NaH cr + H 2 O = Na აკ+ ოჰ აკ+ H 2,

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

ბ) მეტალის ბმის მქონე ნივთიერებები

მაგალითად, განვიხილოთ ურთიერთქმედება ნატრიუმის წყალთან.

დიაგრამებზე ნახევრად ისრის მრუდი ნიშნავს ერთი ელექტროსისტემის გადაცემას ან მოძრაობას

ნატრიუმის ატომი მიდრეკილია თავისი ერთადერთი ვალენტური ელექტრონის დათმობისკენ. წყალში მოხვედრისას ის ადვილად აწვება მას წყლის მოლეკულის წყალბადის ატომს (მასზე არის მნიშვნელოვანი +) და იქცევა ნატრიუმის კატიონად (Na). წყალბადის ატომი, რომელმაც მიიღო ელექტრონი, ხდება ნეიტრალური (Н · ) და ვეღარ იტევს ჟანგბადის ატომთან დამაკავშირებელ ელექტრონების წყვილს (გაიხსენეთ პაულის პრინციპი). ელექტრონების ეს წყვილი მთლიანად მიდის ჟანგბადის ატომში (წყლის მოლეკულაში ის უკვე გადაადგილებულია მისი მიმართულებით, მაგრამ მხოლოდ ნაწილობრივ). ჟანგბადის ატომი იძენს ფორმალურ მუხტს A, კავშირი წყალბადისა და ჟანგბადის ატომებს შორის იშლება და წარმოიქმნება ჰიდროქსიდის იონი (O – H).
მიღებული ნაწილაკების ბედი განსხვავებულია: ნატრიუმის იონი ურთიერთქმედებს წყლის სხვა მოლეკულებთან და, ბუნებრივია, ჰიდრატირებულია.

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

2Na cr + 2H 2 O = 2Na აკ+ 2OH აკ+ H 2

"მოლეკულური" -

2Na cr + 2H 2 O = 2NaOH p + H 2

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

გ) ნივთიერებები კოვალენტური ბმებით

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

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

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

N 2 O 5, P 4 O 10 და სხვა მოლეკულური ოქსიდები რეაგირებენ წყალთან ანალოგიურად, მაგრამ გარკვეულწილად უფრო რთულად. ისინი ყველა მჟავე ოქსიდებია.
N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3;
P 4 O 10 + 6H 2 O = 4H 3 PO 4.

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

წყალბადის ქლორიდის პოლარული მოლეკულა წყალში ერთხელ არის ორიენტირებული, როგორც ეს ნაჩვენებია დიაგრამაში (დიპოლების საპირისპირო მუხტები იზიდავს). ელექტრონული გარსი მწირია პოლარიზაციის გამო (1 ს-EO) წყალბადის ატომი იღებს მარტოხელა წყვილს sp 3 - ჟანგბადის ატომის ჰიბრიდული ელექტრონები და წყალბადი მიმაგრებულია წყლის მოლეკულაზე, მთლიანად ჩუქნის ელექტრონების წყვილს ქლორის ატომს, რომელიც აკავშირებს ამ ატომებს წყალბადის ქლორიდის მოლეკულაში. შედეგად, ქლორის ატომი გარდაიქმნება ქლორიდის იონად, ხოლო წყლის მოლეკულა გარდაიქმნება ოქსონიუმის იონად. რეაქციის განტოლება:

HCl g + H 2 O = H 3 O აკ+ კლ აკ .

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

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

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

რომელიც ასევე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს პროტონის გადაცემის სახით:

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

მეორე პროტონი იშლება ბევრად უფრო რთული, ვიდრე პირველი, ამიტომ ამ პროცესის მეორე ეტაპი შექცევადია. გოგირდმჟავას მოლეკულაში და ჰიდროსულფატის იონში მუხტების სიდიდისა და განაწილების შედარების შემდეგ, შეეცადეთ თავად ახსნათ ეს ფენომენი.
გაციებისას შესაძლებელია ცალკეული ნივთიერებების იზოლირება გოგირდმჟავას ხსნარებიდან: (H 3 O) HSO 4 (t pl = 8.5 ° C) და (H 3 O) 2 SO 4 (t pl = - 40 ° C).
ერთი ან მეტი პროტონის აბსტრაქციის შემდეგ მჟავას მოლეკულებისგან წარმოქმნილ ანიონებს უწოდებენ მჟავე ნარჩენები.
მოლეკულური მარტივი ნივთიერებებიდან მხოლოდ F 2, Cl 2, Br 2 და უკიდურესად უმნიშვნელო ზომით, I 2 რეაგირებს წყალთან ნორმალურ პირობებში. ფტორი მძაფრად რეაგირებს წყალთან, მთლიანად ჟანგავს მას:

2F 2 + H 2 O = 2HF + OF 2.

ამ შემთხვევაში სხვა რეაქციებიც ხდება.
ქლორის რეაქცია წყალთან გაცილებით მნიშვნელოვანია. ელექტრონების მიმაგრების მაღალი მიდრეკილების გამო (ქლორის ატომის ელექტრონთან აფინურობის მოლური ენერგია არის 349 კჯ/მოლი), ქლორის ატომები ნაწილობრივ ინარჩუნებენ მას მოლეკულაში (ქლორის მოლეკულის ელექტრონის აფინურობის მოლური ენერგია არის 230 კჯ / მოლი). მაშასადამე, ქლორის მოლეკულები იხსნება და ჰიდრატირებულია, რაც თავისკენ იზიდავს წყლის მოლეკულების ჟანგბადის ატომებს. ზოგიერთ ამ ჟანგბადის ატომზე ქლორის ატომებს შეუძლიათ ელექტრონების მარტოხელა წყვილის მიღება. დანარჩენი ნაჩვენებია მექანიზმის დიაგრამაზე:

ამ რეაქციის საერთო განტოლება

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

მაგრამ რეაქცია შექცევადია, ამიტომ წონასწორობა დამყარებულია:

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

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

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

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

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

ქლორის მოლური ფრაქცია წყალხსნარში გაჯერებულია 20 ° C და ატმოსფერული წნევა არის 0,0018, ანუ ყოველ 1000 წყლის მოლეკულაზე არის დაახლოებით 2 ქლორის მოლეკულა. შედარებისთვის, იმავე პირობებში გაჯერებულ აზოტის ხსნარში, აზოტის მოლური ფრაქცია არის 0,000012, ანუ ერთი აზოტის მოლეკულა შეადგენს დაახლოებით 100000 წყლის მოლეკულას. და იმავე პირობებში გაჯერებული წყალბადის ქლორიდის ხსნარის მისაღებად, ყოველ 100 წყლის მოლეკულაზე, თქვენ უნდა აიღოთ წყალბადის ქლორიდის დაახლოებით 35 მოლეკულა. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ქლორი წყალში ხსნადია, მაგრამ ის უმნიშვნელოა. ბრომის ხსნადობა ოდნავ მაღალია - დაახლოებით 4 მოლეკულა 1000 წყლის მოლეკულაზე.

5. მიეცით რეაქციის განტოლებები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ შემდეგი გარდაქმნები:

11.5. კრისტალური ჰიდრატები

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

ხსნარის აორთქლების (წყლის ამოღების) და გაგრილების შემდეგ გამოიკვეთება ცისფერი კრისტალები CuSO 4 5H 2 O შემადგენლობით (სპილენძის სულფატისა და წყლის ფორმულებს შორის წერტილი ნიშნავს, რომ სპილენძის სულფატის თითოეული ფორმულის ერთეულისთვის არის რიცხვი. ფორმულაში მითითებული წყლის მოლეკულების). ორიგინალური სპილენძის სულფატის მიღება შესაძლებელია ამ ნაერთიდან 250 ° C-მდე გაცხელებით. ამ შემთხვევაში რეაქცია ხდება:

CuSO 4 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O.

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

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

თუ კრისტალიზაციის წყალი ინახება კრისტალურ ჰიდრატში სუსტი ინტერმოლეკულური ბმებით, მაშინ ის ადვილად მოიხსნება გაცხელებით:
Na 2 CO 3 10H 2 O = Na 2 CO 3 + 10H 2 O (120 ° C-ზე);
K 2 SO 3 2H 2 O = K 2 SO 3 + 2H 2 O (200 ° C-ზე);
CaCl 2 6H 2 O = CaCl 2 + 6H 2 O (250 ° C-ზე).

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

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

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

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