Формы содержания |содержания| воды в веществах
1. Конституционная – входит в состав соединения. Выделяется после разложения вещества.
Са(ОН)2 → СаО + Н2О ↑ (пар)
2.Кристаллизационная – находится в пустотах кристаллических решеток веществ кристаллогидратов. Удаляется после нагревания выше 1000 С обратимо.
t0
СоСІ2 ∙ 6Н2О ↔ СоСІ2 + 6Н2О
Кристаллогидрат синий
розовый
3.Гигроскопическая – содержится поверхностью вещества. Химически не связанная. Удаляется обратимо при условиях уменьшения давления пара воды в воздухе даже при стандартных температурах.
Строение|стройка| молекулы воды
Тип химической связи в молекуле воды между атомами Оксигена и Гидрогена ковалентний полярный. По форме молекула воды представляет собой угол, в вершине которого находится атом Оксигена. При наличии личных двух пар спаренных электронов и смещенной от двух атомов Гидрогена электронной плотности, атом Оксигена имеет значительный отрицательный заряд. Атомы Гидрогена имеют положительные заряды. Таким образом, молекула воды представляет собой диполь.
При большом количестве диполей они присоединяются друг к другу противоположно заряженными полюсами (межмолекулярная водородная связь), что вызывает специфические свойства воды, которые отличают ее от аналогов ( H2S , H2Se , H2Te, и тому подобное).
Физические свойства воды
|
Вещество
|
Агрегатное состояние при стандартных условиях |
Молекулярная масса
|
Температура плавления, 0 С |
Температура кипения, 0 С |
|
H2O |
жидкость
|
18 |
0 |
100 |
|
H2S |
газ
|
34 |
- 85,6 |
- 60,3 |
|
H2Se |
газ
|
81 |
- 65 |
- 49 |
|
H2Te |
газ
|
130 |
- 42 |
- 2 |
|
H2Po |
жидкость
|
211 |
- 36 |
+ 35 |
Плотность воды равняется 1 г / см3 при температуре 4 0 С . При температурах более высоких, а также и более низких плотность воды уменьшается. Плотность льда 0,9 г / см3 . Чистая вода практически не проводит электрический ток.
Вода как электролит
Вода – это амфотерний электролит ( амфолит). Диссоциация воды сопровождается образованием катионов Н+ и анионов ОН- .
Н2О ↔ Н+ + ОН-
Степень диссоциации воды равняется 2 • 10 - 9 %, то есть вода – электролит очень слабый.
Количественной характеристикой диссоциации слабых электролитов является константа равновесия процесса диссоциации, которая называется константой диссоциации
Кдис. = [ Н+]∙[ОН-] ∕ [Н2О] = const при T= const
Учитывая очень малую степень диссоциации воды, [Н2О] можно считать величиной постоянной.
Кдис. ∙ [Н2О] = К Н2О = [ Н+] ∙ [ОН-]
где К Н2О - ионное произведение води
К Н2О = Кдис. ∙ [Н2О] = 1,8 ∙ 10−16 ∙ 55,56 = 1 ∙ 10−14 ( моль ∕ л)2 = const
Таким образом, для воды и разбавленных водных растворов при постоянной температуре произведение концентрации ионов Гидрогена (Н+) и ионов ОН- - является величиной постоянной.
Для воды и нейтральных растворов
[ Н+] = [ОН-] = √ К Н2О = √ 10−14 = 10−7 моль ∕ л
Для растворов кислот, у каких ионов Н+ больше чем ОН-
[ Н+] > 10−7 ( 10−6 , 10−5 … 100 )
Для растворов щелочей, у каких ионов Н+ меньше чем ОН-
[ Н+] < 10−7 ( 10−8 , 10−9 … 10−14 )
Кислотность и основность | растворов можно определять с помощью|посредством| водородного показателя – рН| (пе| аш|), или с помощью|посредством| индикаторов.
рН = - lg [ Н+]
|
Среда
|
Концентрация Н+, моль / л |
рН
|
|
Нейтральная
|
[ Н+] = [ОН-] = 10−7 |
7 |
|
Кислая
|
[ Н+] > 10−7 ( 10−6 , 10−5 … 100 ) |
< 7 |
|
Щелочная |
[ Н+] < 10−7 ( 10−8 , 10−9 … 10−14 ) |
>7 |
Индикаторы – это вещества, которые изменяют свою окраску в зависимости от среды.
|
Индикатор
|
Среда
| ||
|
кислая
|
нейтральная
|
щелочная
| |
|
метилоранж
|
красный
|
оранжевый
|
желтый
|
|
лакмус
|
красный
|
фиалковый
|
синий
|
|
фенолфталеин
|
бесцветный
|
бесцветный
|
розовый
|
Значение рН| некоторых|некоих| веществ
|
Кровь
|
7,4 - 7,45 |
|
Слюна
|
6,35 – 6,85
|
|
Желудочный сок
|
0,9 – 1,1
|
|
Слезы
|
7,4 – 7,5
|