ВОДА

 

Вода H2O - самое распространённое в природе химическое соединение.

 

Запасы воды на Земле:

в морях и океанах - 1,4 млрд. км3

в ледниках - 30 млн. км3

в реках и озёрах - 2 млн. км3

в атмосфере - 14 тыс. км3

в живых организмах - 65%

 

Молекула полярна; угол═ ══-104,5╟; связь O√H ковалентная полярная.

Вода является дипольным растворителем (растворяет многие газы, жидкие и твёрдые вещества).

Между молекулами воды - водородные связи:

 

 

 

Аномалии воды

 

1)     Лёд плавает на поверхности водоёма, r(льда) = 0,92 г/см3, max r(воды) при +4╟С = 1г/см3

2)     При замерзании воды происходит расширение объёма.

3)     Самая большая теплоёмкость (в 3100 раз больше, чем у воздуха; в 4 раза больше, чем у горных пород).

 

Кислотно-основные свойства

 

1)     Слабый электролит:

H2O ╚ H+ + OH-

 

2)     Вода √ амфотерное вещество. Она реагирует как с основными оксидами (оксидами щелочных и щелочноземельных металлов), так и с кислотными оксидами (кроме SiO2).

 

Li2O + H2O ╝ 2LiOH

MgO + H2O ╝ Mg(OH)2

SO3 + H2O ╝ H2SO4

 

3)     Гидролиз некоторых солей приводит к их полному разложению:

 

Al2S3 + 6H2O ╝ 2Al(OH)3¯ + 3H2S╜

Al2(CO3)3 + 6H2O ╝ 2Al(OH)3¯ + 3H2O + 3CO2╜

 

4)     Вода разлагает гидриды, фосфиды, карбиды, нитриды и некоторые другие бинарные соединения активных металлов с неметаллами:

 

CaH2 + 2H2O ╝ Ca(OH)2 + 2H2╜

Ca3P2 + 6H2O ╝ 3Ca(OH)2 + 2PH3╜

CaC2 + 2H2O ╝ Ca(OH)2 + C2H2╜

Ca3N2 + 6H2O ╝ 3Ca(OH)2 + 2NH3╜

 

5)     Молекулы воды с некоторыми солями дают кристаллогидраты:

 

CuSO4(белый) + 5H2O ╝ CuSO4 5H2O(синий)

 

Окислительно-восстановительные свойства

 

6)     С активными металлами (стоящими в ряду напряжений металлов до Mg включительно) образуется щёлочь и водород, а с металлами средней активности (стоящими в ряду напряжений металлов от Mg до Pb) - оксид и водород:

 

2Na + 2H2O ╝ 2NaOH + H2╜

Ca + 2H2O ╝ Ca(OH)2 + H2╜

3Fe + 4H2O √t╟╝ Fe3O4 + 4H2╜

 

7)     С галогенами (продукты различны):

 

4F2 + 3H2O ╝ OF2+ 6HF + O2╜

Cl2 + H2O ╝ HClO + HCl

 

Вода, в состав которой входит изотоп водорода дейтерий, называется тяжёлой водой D2O

 

Физические свойства

D2O

H2O

Молекулярная масса

20

18

Плотность при 20╟C (г/см3)

1,1050

0,9982

t╟ кристаллизации (╟C)

3,8

0

t╟ кипения (╟C)

101,4

100

 

Химические реакции с тяжёлой водой протекают медленнее, чем с обычной водой. Поэтому D2O накапливается при длительном электролизе H2O.

 

 

КОНЕЦ РАЗДЕЛА