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.

 

Другие записи