- •Контрольные вопросы
- •Какие проблемы гидросферы Вы отнесли бы к глобальным? Почему?
- •С какими аномальными свойствами воды связано влияние гидросферы на климат?
- •Почему вблизи океанов и морей климат более мягкий?
- •В каком виде может находиться вода в гидросфере?
- •Какие способы классификации природных вод Вы знаете?
- •На что, зачем и почему в мире ежегодно расходуется основное количество пресных вод?
- •Почему использование воды в сельском хозяйстве, в промышленности и в быту приводят к деградации воды? в чем сходство и различие этих причин?
- •Какие единицы используются для выражения концентрации воды при записи ее состава в виде формулы Курлова? Как их можно рассчитать, зная концентрацию, выраженную в весовых процентах?
- •Сформулируйте закон Дитмара. Для решения каких практических задач он используется?
- •Какие анионы и катионы, содержащиеся в природных водах, называют главными? Почему?
- •Как на основании термодинамических данных оценить растворимость минералов в воде? Какие критерии устойчивости минералов Вы знаете?
- •Что такое «агрессивность» природных вод?
- •Что такое «неустойчивость» минералов?
- •Для каких целей удобно использовать понятия: а) «агрессивности» природных вод; б) «неустойчивости минералов?
- •В чем отличие понятий «произведение растворимости» и «константа равновесия процесса растворения»?
- •Как связаны между собой значения произведения растворимости и константы равновесия процесса растворения?
- •Что такое жесткость воды и в каких единицах она измеряется?
- •Как классифицируют природные воды по величине жесткости? Какую жесткость имеют природные воды, наиболее широко представленные в Вашей местности?
- •Какие компоненты входят в состав карбонатной системы природных водоемов?
- •Равновесия между какими компонентами природных систем, определяются законом Генри?
- •Какие параметры природных систем определяют величину константы Генри?
- •Какое значение рН должны иметь атмосферные осадки, если «активные» примеси в атмосферном воздухе представлены только диоксидом углерода?
- •Как может измениться рН атмосферных осадков, если в атмосферном воздухе, помимо диоксида углерода, появится: а) аммиак; б) диоксид серы?
- •Что такое кислые дожди? с присутствием каких соединений в атмосферном воздухе связано их образование?
- •Какое значение рН будут иметь поверхностные воды, находящиеся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, содержащимся в приземном слое воздуха?
- •Что такое щелочность природных вод?
- •Как экспериментально определяют щелочность природных вод?
- •Как рассчитать щелочность природных вод, зная содержание компонентов карбонатной системы и рН раствора?
- •При каких условиях и почему в процессе фотосинтеза, протекающего в природном водоеме, может увеличиться значение рН?
- •Какое значение щелочности будут иметь поверхностные воды, находящиеся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, содержащимся в приземном слое воздуха?
- •Что может произойти в водоеме, если его щелочность уменьшится в десять раз?
- •Какие этапы закисления природных водоемов Вы знаете?
- •Что происходит с экологической системой водоема на различных этапах его закисления?
- •С чем связана особая опасность контакта закисленных природных вод, содержащих соединения алюминия и тяжелых металлов?
- •Назовите основные особенности протекания окислительно-восстановительных процессов в природных водах.
- •В каких единицах принято измерять величину окислительно-восстановительного потенциала природных вод?
- •Что такое редокс - буферность природных вод? с протеканием каких процессов она связана?
- •Что такое стратификация природных водоемов? с какими причинами может быть связана стратификация водоемов?
- •Чем отличаются олиготрофные и эвтрофные водоемы в период стратификации?
- •С протеканием каких процессов связана возможность появления сероводорода в зоне гиполимниона эвтрофного водоема в период стратификации?
- •Почему периоды водообмена в эвтрофном водоеме наиболее опасны для жизни рыб?
- •Почему, даже после прекращения поступления избытка питательных веществ, водоем медленно выходит из эвтрофного состояния?
- •Примеры задач
- •Выразите содержание главных катионов и главных анионов морской воды в промилле и миллимоль на литр,
- •Представьте средний состав морской воды, концентрация растворенного диоксида углерода в которой составляет 1000 мг/л, в виде формулы.
- •Оцените сколько грамм поваренной соли (NaCl) содержится в 1 кг морской воды, отобранной в одном из заливов Баренцева моря, если ее хлорность равна 15,00 0/00?
- •К какому классу вод по минерализации следует отнести природные воды, состав которых соответствует среднему составу речной воды?
- •Какая из двух природных вод более агрессивна по отношению к гипсу (CaSo4*2h2o), если активность катионов кальция и анионов so42- для первой и второй воды составляют:
- •298 К, давление равным 101,3 кПа, парциальное давление паров воды – 3,126 * 10-3 атм.
- •1. Что такое гидросфера? Оцените ее границы.
- •33. Как связано содержание ионов водорода в природных водах, находящихся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, с парциальным давлением со2 в воздухе?
- •35. Какую минимальную жесткость будут иметь поверхностные воды, находящиеся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, содержащимся в приземном слое воздуха?
- •39. Что такое распределительная диаграмма? Для характеристики каких параметров природных систем удобно использовать распределительные диаграммы?
- •45. Окислительно-восстановительное состояние природных вод. Растворимость кислорода.
- •46. Превращение органических соединений в анаэробных условиях.
- •Эвтрофикация озер. Вид зависимости количества растворенного кислорода в воде от глубины погружения в различные периоды года.
Как связаны между собой значения произведения растворимости и константы равновесия процесса растворения?
Произведение растворимости и константа равновесия процесса растворения связаны между собой. Так для реакции эту связь можно представить уравнением:
ПР = Кравн. / γАаγВb
гдеγА и γВ – коэффициенты активности соответствующих ионов в степенях, соответствующих стехиометрическим коэффициентам реакции.
Что такое жесткость воды и в каких единицах она измеряется?
Жесткостью воды называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция и магния. Единицей жесткости воды в нашей стране является моль (жесткости) на кубический метр (моль/м3, обычно дополнение (жесткости) после слова моль опускается). Числовое значение жесткости, выраженное в молях на кубический метр, равно числовому значению жесткости, выраженному в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л).
Как классифицируют природные воды по величине жесткости? Какую жесткость имеют природные воды, наиболее широко представленные в Вашей местности?
По величине общей жесткости природные воды принято делить на ряд групп:
• вода очень мягкая - Ж < 1,5 моль/л;
• вода мягкая - 1,5 моль/л < Ж < 3,0 моль/л;
• вода средней жесткости - 3,0 моль/л < Ж < 5,4 моль/л;
• вода жесткая - 5,4 моль/л < Ж < 10,7 моль/л;
• вода очень жесткая - Ж. >10,7 моль/л
Среди природных вод наиболее мягкими являются дождевые воды, жесткость которых составляет примерно 70 – 100 ммоль/л. Жесткость подземных вод меняется в широких пределах от 0,7 моль/л (грунтовые воды Карелии) до 18-20 моль/л (грунтовые воды Донбаса) и зависит от состава контактирующих с ними горных пород.
Какие компоненты входят в состав карбонатной системы природных водоемов?
Под карбонатной жесткостью понимается количество ионов кальция и магния, связанных с ионами карбоната и гидрокарбоната. Поэтому численное значение карбонатной жесткости равно сумме концентраций этих ионов, выраженных в мг-экв/л. Если эта величина оказывается больше значения общей жесткости, т.е. карбона- и гидрокарбонат- ионы связаны с другими катионами, то значение карбонатной жесткости принимается равным значению общей жесткости воды.
Равновесия между какими компонентами природных систем, определяются законом Генри?
Когда любой газ находится в равновесии с растворителем, то количество газа, которое переходит в раствор, пропорционально парциальному давлению данного газа. Это утверждение, которое известно как закон Генри, может быть формализовано следующим образом:
[Сi,р-р] = КГi * Рi
где Сi,р-р – концентрация i газа в растворе (моль/л); КГi – константа Генри, для данной температуры раствора (моль/л*Па или моль/л*атм); Рi – парциальное давление i газа в газовой смеси, находящейся в равновесии с раствором (Па или атм.).
Какие параметры природных систем определяют величину константы Генри?
константа Генри (const растворимости), моль/(Па*л), коэффициент зависит от природы газа и растворителя, а также от температуры.
давление и концентрация, температура