A molekuláról lehetetlen bármit is mondani. "Este a földre repül, az éj a földön marad, és reggel újra elrepül."

Tizenharmadik fejezet. A legkisebb anyagszemről

– A fagyott vízre gondol, amely közönséges folyékony vízben úszik?
- Természetesen! És amikor kéz a kézben sétálunk be az ebédlőbe, úgy néz ki, mint a mozgó víz, mintha úsznánk” – magyarázta Maxim.
– Amikor véget érnek az órák, kifutunk az iskolaudvarra, aztán kiderül, mint egy másik rejtvényben:

Teát és pitét ittak, Sasha és Maxim festeni mentek. Sasha belemártotta az ecsetet egy pohár vízbe, majd festéket kanalazott rá. Egy fényes csepp esett az asztalra, Sasha megtörölte egy ronggyal. Aztán ugyanazt a cseppet a vízbe ejtette. A csepp a fenékre süllyedt, és lassan elkezdett elmosódni.
„Valószínűleg a vízmolekulák mozognak az üvegben, és szétnyomják a festékmolekulákat” – javasolta Sasha. - Hú, a molekulákat nem lehet látni, de amit csinálnak, az észrevehető...
Kinyitotta a kémiafüzetét, és megmutatta Maximnak a jegyzeteket, amiket az anyja mondott neki.

2. teszt

1. Milyen kifejezésekben beszélünk az oxigén egyszerű anyagáról, és nem kémiai elemről?

a) az oxigén a víz része; c) a réz(II)-oxidban az oxigén tömeghányada 20%;

b) az oxigén rosszul oldódik vízben; d) az oxigén szagtalan és színtelen.

2. Az elem relatív atomtömege:

a) mértékegység – g/mol b) megegyezik az atom tömegének 1 atomhoz viszonyított arányával.

c) a d) dimenzió nélküli mennyiség egyenlő egy atom tömegének a 12-es tömegszámú szén-nuklid atom tömegéhez viszonyított arányával.

3. Mit mutat a H 2 S0 4 kémiai képlet?
a) egy molekula kénsav; b) a kénsav relatív atomtömege;
c) a kénsav minőségi összetétele; d) a kénsavmolekula térbeli szerkezete.

4. Milyen tulajdonságok jellemzik mind a molekulát, mind az ezekből a molekulákból álló anyagot?
a) minőségi összetétel; b) elektromos vezetőképesség;

c) kémiai tulajdonságok; d) az összesítés állapota.

5. Egy atom, amelynek elemének tömege 2,66. 10-23 g?
a) kén b) oxigén c) nitrogén d) neon

6. Milyen állítások igazak az „egyszerű anyag” fogalmára?
a) a kémiai elem természetben való létezésének formája;
b ) kémiai vegyületek része;
c) azonos típusú atomokból áll;
d) több egyszerű anyag van, mint kémiai elem.

7. Jelölje meg a kémiai jelenségeket* tükröző reakciósémákat:
a) I 2 (j) → I 2 (d); 6) S + O 2 → SO 2;
c) Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu; d) H20 (g) → H20 (l).

8. Határozza meg egy olyan anyag legegyszerűbb képletét, amelyben a nátrium, kén és oxigén tömeghányada (%) 29,1; 40,5 és 30,4:
a) Na2S03; b) Na2S04; c) Na 2S 2O 3; d) Na 2S 2 0 7 .

9. Az O 3 molekula tömege egyenlő:
a) 16 óra 6) 32 óra c) 48 g) 7,97,10-23 g

10. Mi a vas-oxid képlete, amelyben a vas tömeghányada 2,333-szor nagyobb, mint az oxigén tömeghányada?
a) FeO b) Fe 2 O 3 c) Fe 3 O 4 d) FeO 3

3. teszt

1. Adja meg a moláris térfogat mértékegységét:
a) mol/l; b) g/mol; c) l; d) l/mol.

2. Milyen állítások igazak Avogadro állandójára?
a) dimenzió nélküli mennyiség; 6) mértékegység mol -1;
c) számszerűen megegyezik a 23 g nátriumban lévő atomok számával; d) numerikusan egyenlő az 1 mol anyagban lévő molekulák számával

3. A vakond a következő:
a) egy anyag mennyiségi egysége; b) 22,4 liter gáz tömege nulla szinten;

c) a 6,02·10 23 szerkezeti egységet tartalmazó anyag mennyiségét;

d) az anyag tömegének és mennyiségének aránya.

4. Egy adott gáz molekulájának tömege 7,304·10 -23 g Mekkora ennek a gáznak a relatív sűrűsége: hélium esetében?
a) 10; 6)11; 12-kor; d) 13;

5. A legtöbb molekula +4°C-on és 1 atm nyomáson 10 literben található:
egy víz; b) hidrogén-szulfid; c) hidrogén; d) hidrogén-klorid.

6. Az anyag jelzett részei közül melyikben i.u. a legtöbb molekulát tartalmazza?

a) 2 mol N2; b) 44,8 l N 2 ; c) 132 g CO 2; d) 0,018 liter víz.

7. 2 liter gáz tömege (n.s.) 6,34 g Mekkora a gáz moláris tömege?
a) 71; 6) 71 g; c) 35,5 g/mol; d) 71 g/mol.

8. Mekkora térfogatú, 1,013·10 5 Pa nyomású és + 4°C hőmérsékletű vízben van 1 mol anyag?
a) 22,4 liter; 6) 18 ml; c) 36 ml; d) 0,018 ml.

9. Melyik gáz sűrűsége az i.u. 1,63 g/l?
a) szén-oxid (IV); b) ammónia; c) hidrogén-klorid; d) metán.

10. A hélium gázsűrűsége 20. Mekkora a gázmolekula tömege?
a) 80 g/mol; b) 80 a. eszik.; c) 80 g; d) 1,33·10-22 g

Teszt4

1. Melyik sorozatban szerepel két összetett és egy egyszerű anyag?

a) oxigén, nitrogén, víz; c) hidrogén, bróm, szén;

b) klór, ammónia, szén-dioxid; d) gyémánt, szilícium (IV) oxid, réz.

2. Milyen állítások igazak az „atom” fogalmára?
a) egy elem kémiai tulajdonságainak hordozója;
b) kémiai reakciókban megsemmisül;
c) kémiailag oszthatatlan; d) elektromosan semleges.

3. Mely kifejezések helyesek?
a) nátriumatom; c) ammóniaatom;

b) vízmolekula; d) oxigénmolekula.

4. Milyen egységekben fejezhető ki az atomok és molekulák tömege?
a) d; b) A. eszik.; V) kg; G) anyajegy.

5. Milyen vízzel kapcsolatos jelenségeket kísér kémiai reakció?
a) a víz megfagyása; c) víz elpárologtatása;
b) nátrium feloldása vízben; d) kén(IV)-oxid feloldása vízben.

6. Mi a relatív molekulatömeg mértékegysége?
a) d; b ) g/mol; c) délelőtt; G) ez egy dimenzió nélküli mennyiség.

7. Kémiai elem- Ez:
a) az azonos tömegű atomok típusa; b) az azonos magtöltésű atomok típusa;
c) az anyag legkisebb kémiailag oszthatatlan részecskéje;
d) elektromosan semleges részecske, amely pozitív töltésű atommagból és forgó atommagból áll; negatív töltésű elektronok körülötte.

8. Egy molekuláról nem lehet azt mondani, hogy:
a) kémiai reakciókban megmarad; 6) az anyag kémiai tulajdonságainak hordozója;
c) kémiai reakciók során megsemmisül;
d) ugyanolyan minőségi összetételű, mint az ezekből a molekulákból álló anyag.

9. Mekkora a fluoratom tömege?
a)19; b) 19 a.u.m;.c) 19 g; d) 3,15·10 -26 kg

10. Egy foszformolekula tömege bizonyos körülmények között 1,03·10-26 g Hány foszforatomot tartalmaz a molekulája?
A)2; 6)4; c)Z; d)8.

Tantárgy 2. Mol. Moláris tömeg. Mól
hangerő. Relatív gázsűrűség
5. teszt

1. A moláris tömeg számszerűen egyenlő a tömeggel:
a) egy anyag molekulája;
6) 6.02.1023 anyagszerkezeti egység;
c) 22,4 liter gáz (n.o.)*;
d) 1 mol anyag.

2. A sz. 22,4 l a térfogata:
a) 1 mól bármilyen gáz;
b) bármely gáz egy molekulája;
c) 6,02·10 23 gázmolekula foglalja el;
d) neonnal elfoglalva, 40 g tömegű.

3. Adja meg a moláris tömeg mértékegységét:
a) d; b) mol -1 c) l/mol; d) g/mol.

4. Egy anyag mennyiségét nem mérik:
a) a.m.u.; 6) g; c) anyajegy; d) l/mol.

5. A „vakond” fogalmáról nem lehet azt mondani, hogy az:
a) egy molekula tömege;
b) tömege 6,02·10 23 molekula;
c) a részecskék száma 1 mól anyagban;
d) a 6,02·10 23 szerkezeti egységet tartalmazó anyag mennyiségét.

6. Különböző gázok esetében azonos tömeg és külső feltételek mellett nagyobb a molekulák száma abban a gázban, amelynél:
a) kisebb moláris tömeg; b) nagyobb moláris tömegérték;
c) nagyobb gáztérfogat; d) kevesebb gáz által elfoglalt térfogat.

7. Melyik nitrogén-oxidra egyenlő a hélium gőzsűrűsége 7,5?
a) NEM; b) N20; c) NEM 2. d) N 2 O 5

8. Milyen anyagok térfogata 1 mól talajszinten? egyenlő 22,4 literrel?
egy víz; b) jód; c) oxigén; d) nitrogén.

9. Mennyi az atomok száma 5,6 liter (n.s.) ózonban?
a)1,51·10 23; 6) 3,01 10 23; c) 4,52 10 23; d)6,02·10 23.

10. A kéngőz sűrűsége a hidrogénhez viszonyítva bizonyos körülmények között 32. Adja meg a kénmolekula képletét az alábbi feltételek mellett:
a) S8; b) S 4; c) S2; d) S 6.

3. témakör Az atommagok és elektronhéjak szerkezete
atomok. Izotópok
6. teszt

1. Jelölje be a lehetetlen energia-alszintek szimbólumait:
a) 5s; 6) 3f; c) Zd; d) 1 dörzsölje.

2. Adja meg annak az elemnek a kémiai előjelét, amelynek alapállapotú atomja a legtöbb félig kitöltött pályával rendelkezik:
a) C; b) Li; c)N; d) C1.

3. Miben különböznek egymástól a 19 40 K és a 19 39 K atomok?

a) szentmise; b) a neutronok száma; c) elektronok száma; d) a protonok száma.

4. Mekkora a 7 15 N nuklid atomjának tömege?
a) reggel 7 óra; . 6) 15 amu; . c) 2.49. 10-23 g; d) 1.16. 10 23

5. A Ca 2+ ion alapállapota csökkentett elektronikus konfigurációnak felel meg:
a) …3S 2 3p 6 4s 2 ; b) …3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 ; c) …3s 2 3p 6 4s 0 ; d) …3s 2 3p 4 .

6. Jegyezzük meg az 1 2 H nuklid atom elektronkonfigurációját:
a) 1s 2; b 1s 1; c) 1s 2 2s 1; d) 1s 2 2s 2.

7. Adja meg a protonok számát nem F-ben:
a) 19; 6) 20; 9-kor; d) 10.

8. Két elektron megszerzésével az oxigénatom átalakul:
a) az oxigén egyik izotópja; 6) nitrogénatom;
c) fluoratom; d) oxigén non a neon elektronhéjával.

9. Hány elektron van az alapállapotú Cr atom külső energiaszintjén?
a) 2; 6) 1; c) 13; d) 12.

10. Adja meg a 11 és 12 elektront tartalmazó atom tömegét!
Neutronok:
a) 12 óra; . 6) délelőtt 23 óra; . c) 1,99. 10 23 g; d) 3,82. 10-23.

7. teszt

1. Adja meg a neutronok számát a 19 39 K méretű nuklid atommagjában:

a) 39; 6) 19; 20-ban; d) 58.

2. Jelölje be az atomok gerjesztett állapotának diagramjait:
A) . . .2S 2 2р 5 3s 1 ; 6) . . .3s 2 3р 6 4s 2 3d 1 ; V) . . . 3s 2 3р 6 4s 1; g).. 4s 2 3d 4 .

3. A megadott elektronikus konfigurációk között jelölje meg a lehetetleneket:

a) 1s 2 2s 1; b) …2s 2 2p 7 ; c) …2s 2 2p 6 ; d) …3 s 2 3p 6 4 s 2 d 11 .

4. Összesen hány pálya van a harmadik energiaszinten?

a) 5; b) 2; 3-nál; d) 9.

5. Adja meg az alapállapotú rézatom külső energiaszintjében lévő elektronok számát:

a) 2; b) 1; 10 órakor; d) 18.

6. Jelölje be az elektromosan semleges atom legnagyobb energiájú energia alszintjének szimbólumát:

a) 4a; b) 4p; c) 3p; d) 3s.

7. Összesen hány protont, neutront és elektront tartalmaz a 35 Cl nuklid atomja?

a) 37; b) 17; c) 52; d) 71.

8. Adja meg a trícium atomok tömegét:

a) 3 g; b) 3 amu; c) 2 amu; d) 4,98. 10-24 év

9. Hány energia-alszintet tartalmaz a negyedik energiaszint?

a) 2; b) 3; 1-ben; d) 4.

10. Hány elektront tartalmaz a Cr-ion külső energiaszintje?

a) 17; b) 7; 8-kor; d) 6.

8. teszt

1. Az alábbi elektronikus konfigurációk közül melyik felel meg nemesgáznak (n a főkvantumszám)?

a) ns 2 np 4; b) 1s 2; c) ns 2 np 6; d) ns 2 np 5.

2. Hány elektron fér el maximálisan az 5d alszintre?

a) 3; b) 6; 10 órakor; d) 14.

3. Melyik elem atomja lehet 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 1?

a) nátrium; b) magnézium; c) kalcium; d) skandium.

4. A Cr 3+ ionban lévő összes elektronszám:

a) 21; b) 24; c) 27; d) 52.

5. Hány teljesen kitöltött energiaszint van egy 26-os rendszámú elem atomjában?

a) 1; b) 2; 3-nál; d) 4.

6. Adja meg a vegyértékelektronok konfigurációját a Co atomban alapállapotban:

a) 3d 3 4s 1 b) 3d 10 4s 2 c) 4s 2 4d 7; d) 3d 7 4s 2 .

7. Hány neutront tartalmaz egy 35 tömegszámú nuklidatomokból álló klórmolekula?

a) 18; b) 35; c) 36; d) 34.

8. Miben különbözik egymástól a 16 O nuklid atom és a 16 O -2 ion?

a) a protonok száma; b) elektronok száma; c) a neutronok számát; d) nukleáris töltés.

9. Adja meg a legnehezebb részecske nevét:

a) proton; b) neutron; c) deutérium atom; d) protium atom.

10. Melyik elem atomja tartalmaz ugyanannyi elektront, mint egy ammónia molekula?

a) nitrogén; b) fluor; c) neon; d) nátrium.

9. teszt

1. A 36 80 kg tömegű atom magja a következőket tartalmazza:

a) 80 proton és 36 neutron; b) 36 proton és 44 neutron;

c) 36 proton és 44 neutron; d) 36 proton és 80 neutron.

2. Mely elemek atomjai tartalmaznak két elektront a külső energiaszinten?

a) króm; b) mangán; c) vanádium; d) réz.

3. Egy foszformolekula 30 elektront tartalmaz. Hány P atom van a molekulában?

a) 2; b) 3; 4-nél; d) 5.

4. Valamely elem E 3+ kationja 1s 2 2s 2 2p 6 elektronikus konfigurációjú. Hány atom van az elem atommagjában?

a) 10; b) 13; c) 16; d) 17.

5. Az E 2 molekula 18 elektront tartalmaz. Adja meg az elem szimbólumát:

a) O; b) F; autó; d) Cl.

6. A 37 17 Oe nuklid egy atomjára a 35 17 Oe nuklidnak három atomja van Mekkora az elem relatív atomtömegének átlagos értéke?

a) 35,4; b) 35,5; c) 35,6; d) 35.7.

7. Nyolc (oktett) elektron a külső elektronrétegben atomokat vagy ionokat tartalmaz:

a) Te -2; b) Ca; c) O-2; d) Mg 2+.

8. A 45 21 Sc nuklid atomjának elektronjainak és neutronjainak teljes száma egyenlő:

a) 21; b) 24; c) 45; d) 66.

9. Egy 18 elektront és 16 protont tartalmazó ion töltése egyenlő:

a) – 18; b) – 2; c) + 2; d) + 16.

10. Melyik részecskében van több proton, mint elektron?

a) nátriumatom; b) nátrium-kation; c) kénatom; d) szulfidion S -2.

10. teszt

1. Egy adott nuklid atomjának tömege 127 amu, az atom elektronhéja 53 elektront tartalmaz. Egy adott nuklid atommagjában hány neutron található?

a) 127; b) 53; c) 180; d) 74.

2. Ugyanaz a szám az 1 9 40 K és a 18 40 Ar alapállapotú nuklidok atomjainál?

a) tömeg; b) protonok száma; c) elektronok száma; d) a neutronok száma.

3. Miben különböznek egymástól az 1s és 3s pályán elhelyezkedő elektronok?

a) energia; b) az atompálya alakja;

c) az atompálya mérete; d) az atompálya tájolása a térben.

4. Amikor egy elektromosan semleges atom kationná alakul, akkor:

a) az atommag töltése megnő; b) az atommag töltése nem változik;

c) növekszik az elektronok száma egy atomban; d) az atomban lévő elektronok száma csökken.

5. A pionatom, a nátrium-kation és a fluoranion azonos:

a) tömegérték; b) a neutronok száma; c) elektronok száma; d) protonok száma.

6. Jelölje meg az azonos elektroneloszlású részecskék szimbólumait az energia alszinteken:

a) O-2; b) Ne; c) N +5; d) Cl +7.

7. Egy atom alapállapotban tíz elektront tartalmaz a harmadik energiaszinten:

a) kalcium; b) titán; c) réz; d) króm.

8. A szilícium atomban, főállapotban, teljesen kitöltetlen pályák vannak:

a) 1; b) 6; 5-nél; d) 3.

9. Az NO 3 ionban lévő elektronok és protonok száma rendre egyenlő:

a) 14. és 48.; b) 15. és 48.; c) 32. és 31.; d) 31. és 25.

10. Az alapállapotban lévő párosítatlan elektronok és egy atom, amelynek magja 24 protont tartalmaz, egyenlő:

A víz az egyik legelterjedtebb anyag a természetben (a hidroszféra a Föld felszínének 71%-át foglalja el). A víz létfontosságú szerepet játszik a geológiában és a bolygó történetében. Víz nélkül élő szervezetek nem létezhetnek. Az a tény, hogy az emberi test csaknem 63% - 68% víz. Minden élő sejtben szinte minden biokémiai reakció vizes oldatban zajlik... A legtöbb technológiai folyamat oldatban (többnyire vizes) megy végbe a vegyiparban, a gyógyszerek és élelmiszerek gyártása során. A kohászatban pedig a víz rendkívül fontos, és nem csak a hűtés miatt. Nem véletlen, hogy a hidrometallurgia - fémek kinyerése ércekből és koncentrátumokból különböző reagensek oldataival - fontos iparággá vált.

Víz, nincs színed, nincs ízed, nincs szagod,
nem lehet leírni, élvezed,
nem tudni, hogy mi vagy. Lehetetlen megmondani
ami az élethez szükséges: maga az élet vagy.
Örömmel töltesz be minket,
ami nem magyarázható érzéseinkkel.
Veled visszatér az erőnk,
akitől már elbúcsúztunk.
Kegyelmedből újrakezdődnek bennünk
szívünk száraz forrásai bugyborékolnak.
(A. de Saint-Exupéry. Az emberek bolygója)

Írtam egy esszét „A víz a világ legcsodálatosabb anyaga” témában. Azért választottam ezt a témát, mert ez a legrelevánsabb téma, hiszen a víz a legfontosabb anyag a Földön, amely nélkül egyetlen élő szervezet sem tud létezni, és nem mehet végbe biológiai, kémiai reakciók, technológiai folyamatok.

A víz a legcsodálatosabb anyag a Földön

A víz ismerős és szokatlan anyag. A híres szovjet tudós, I. V. Petrjanov akadémikus a vízről szóló népszerű tudományos könyvét „a világ legkülönlegesebb anyagának” nevezte. A biológiai tudományok doktora, B. F. Szergejev által írt „Szórakoztató fiziológia” pedig a vízről szóló fejezettel kezdődik: „Az anyag, amely létrehozta bolygónkat”.
A tudósoknak teljesen igazuk van: nincs a Földön olyan anyag, amely fontosabb lenne számunkra a közönséges víznél, és ugyanakkor nincs még egy olyan anyag, amelynek tulajdonságaiban annyi ellentmondás és anomália lenne, mint amennyi a tulajdonságaiban.

Bolygónk felszínének csaknem 3/4-ét óceánok és tengerek foglalják el. Kemény víz – hó és jég – a szárazföld 20%-át borítja. A bolygó éghajlata a víztől függ. A geofizikusok azt állítják, hogy a Föld már rég kihűlt volna, és élettelen kődarabká változott volna, ha nem lenne víz. Nagyon nagy hőkapacitása van. Melegítve elnyeli a hőt; kihűlve odaadja. A Föld vize sok hőt elnyel és vissza is ad, és ezáltal „kiegyenlíti” az éghajlatot. A kozmikus hidegtől pedig azok a vízmolekulák védik a Földet, amelyek a légkörben – felhőkben és pára formájában – szétszóródnak... Víz nélkül nem lehet – ez a legfontosabb anyag a Földön.
A vízmolekula szerkezete

A víz viselkedése "logikátlan". Kiderült, hogy a víz szilárd halmazállapotból folyékony és gáz állapotba való átmenete sokkal magasabb hőmérsékleten megy végbe, mint kellene. Ezekre az anomáliákra magyarázatot találtak. A H 2 O vízmolekula háromszög alakban épül fel: a két oxigén-hidrogén kötés közötti szög 104 fok. De mivel mindkét hidrogénatom az oxigén ugyanazon oldalán található, az elektromos töltések szétszóródnak. A vízmolekula poláris, ez az oka a különböző molekulái közötti különleges kölcsönhatásnak. A H 2 O molekulában lévő, részlegesen pozitív töltésű hidrogénatomok kölcsönhatásba lépnek a szomszédos molekulák oxigénatomjainak elektronjaival. Ezt a kémiai kötést hidrogénkötésnek nevezik. A H 2 O molekulákat egyedi térszerkezetű polimerekké egyesíti; a hidrogénkötések síkja merőleges ugyanannak a H 2 O molekulának az atomjainak síkjára.A vízmolekulák közötti kölcsönhatás elsősorban magyarázza olvadásának és forrásának abnormálisan magas hőmérsékletét. További energiát kell szolgáltatni a hidrogénkötések fellazításához, majd megsemmisítéséhez. És ez az energia nagyon jelentős. Emiatt egyébként olyan nagy a víz hőkapacitása.

Milyen kötései vannak a H2O-nak?

Egy vízmolekula két poláris kovalens kötést tartalmaz H-O.

Az oxigénatom két egyelektronos p-felhőjének és a két hidrogénatom egyelektronos S-felhőjének átfedése következtében jönnek létre.

Egy vízmolekulában az oxigénatom négy elektronpárral rendelkezik. Közülük kettő a kovalens kötések kialakításában vesz részt, i.e. kötelező érvényűek. A másik két elektronpár nem kötődik.

Egy molekulában négy pólustöltés van: kettő pozitív és kettő negatív. A pozitív töltések a hidrogénatomokon koncentrálódnak, mivel az oxigén elektronegatívabb, mint a hidrogén. A két negatív pólus két nem kötő elektronpárból származik.

A molekula szerkezetének ilyen megértése lehetővé teszi a víz számos tulajdonságának megmagyarázását, különösen a jég szerkezetét. A jégkristályrácsban minden molekulát négy másik molekula vesz körül. Síkképen ez a következőképpen ábrázolható:

Az ábra azt mutatja, hogy a molekulák közötti kapcsolat egy hidrogénatomon keresztül valósul meg:
Egy vízmolekula pozitív töltésű hidrogénatomja vonzódik egy másik vízmolekula negatív töltésű oxigénatomjához. Ezt a kötést hidrogénkötésnek nevezik (pontokkal jelöljük). A hidrogénkötés erőssége körülbelül 15-20-szor gyengébb, mint a kovalens kötésé. Ezért a hidrogénkötés könnyen felszakad, ami például a víz elpárolgása során figyelhető meg.

A folyékony víz szerkezete a jégéhez hasonlít. A folyékony vízben a molekulák is hidrogénkötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz, de a víz szerkezete kevésbé „merev”, mint a jégé. A vízben lévő molekulák hőmozgása miatt egyes hidrogénkötések felszakadnak, mások pedig létrejönnek.

A H 2 O fizikai tulajdonságai

Víz, H 2 O, szagtalan, íztelen, színtelen folyadék (vastag rétegekben kékes); sűrűség 1 g/cm 3 (3,98 fokon), t pl = 0 fok, t forrás = 100 fok.
Különböző típusú víz létezik: folyékony, szilárd és gáznemű.
A víz az egyetlen anyag a természetben, amely szárazföldi körülmények között mindhárom halmozódási állapotban létezik:

folyadék - víz
kemény - jég
gáznemű - gőz

V. I. Vernadsky szovjet tudós ezt írta: "A víz kiemelkedik bolygónk történetében. Nincs olyan természetes test, amely összehasonlítható lenne vele a fő, legambiciózusabb geológiai folyamatok lefolyására gyakorolt ​​hatásában. Nincs földi anyag - kőzet ásvány, élő test, amely nem tartalmazná. Minden földi anyagot áthat és átölel."

A H 2 O kémiai tulajdonságai

A víz kémiai tulajdonságai közül kiemelten fontos molekuláinak ionokká történő disszociációs (szétesési) képessége, valamint a víz különböző kémiai természetű anyagokat oldó képessége. A víz fő és univerzális oldószer szerepét elsősorban molekuláinak polaritása (a pozitív és negatív töltések középpontjainak elmozdulása) és ennek következtében rendkívül magas dielektromos állandója határozza meg. Az ellentétes elektromos töltések és különösen az ionok a vízben 80-szor gyengébben vonzzák egymást, mint a levegőben. A vízbe merített test molekulái vagy atomjai közötti kölcsönös vonzási erők is gyengébbek, mint a levegőben. Ebben az esetben a hőmozgás könnyebben elválasztja a molekulákat. Ezért történik az oldódás, sok nehezen oldódó anyag is: egy csepp elkoptatja a követ...

A vízmolekulák disszociációja (bomlása) ionokká:
H 2 O → H + +OH, vagy 2H 2 O → H 3 O (hidroxi-ion) +OH
normál körülmények között rendkívül jelentéktelen; 500 000 000-ből átlagosan egy molekula disszociál. Figyelembe kell venni, hogy a megadott egyenletek közül az első tisztán feltételes: az elektronhéjtól megfosztott H proton nem létezhet vizes környezetben, azonnal egyesül egy vízmolekulával, H 3 O hidroxiiont képezve. Még azt is tartják, hogy a vízmolekulák társulásai valójában sokkal nehezebb ionokká bomlanak, mint pl.
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4, és a H 2 O → H + +OH - reakció csak egy nagyon leegyszerűsített diagramja a valós folyamatnak.

A víz reakcióképessége viszonylag alacsony. Igaz, néhány aktív fém képes kiszorítani belőle a hidrogént:
2Na+2H2O → 2NaOH+H2,

és szabad fluor atmoszférában a víz éghet:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF+O 2.

A közönséges jégkristályok is molekuláris vegyületek hasonló molekuláris asszociációiból állnak. Az atomok „csomagolása” egy ilyen kristályban nem ionos, és a jég nem vezet jól hőt. A folyékony víz sűrűsége nullához közeli hőmérsékleten nagyobb, mint a jégé. 0 °C-on 1 g jég 1,0905 cm 3 térfogatot, 1 g folyékony víz pedig 1,0001 cm 3 térfogatot foglal el. A jég pedig úszik, ezért a víztestek nem fagynak át, hanem csak jég borítja őket. Ez a víz újabb anomáliájáról árulkodik: az olvadás után először összehúzódik, majd csak ezután, 4 fokos fordulatkor, a további folyamat során kezd tágulni. Nagy nyomáson a közönséges jég az úgynevezett jég - 1, jég - 2, jég - 3 stb. - ennek az anyagnak nehezebb és sűrűbb kristályos formáivá alakítható. Az eddigi legkeményebb, legsűrűbb és leginkább tűzálló jég a 7, amelyet 3 kiloPa nyomáson kaptak. 190 fokon olvad.

Víz körforgása a természetben

Az emberi testet véredények milliói hatolják át. A nagy artériák és vénák összekötik egymással a test fő szerveit, a kisebbek minden oldalról összefonják őket, és a legfinomabb hajszálerek szinte minden egyes sejtbe eljutnak. Akár gödröt ásol, akár az osztályban ülsz, akár boldogan alszol, a vér folyamatosan áramlik rajtuk, összekötve az agyat és a gyomrot, a veséket és a májat, a szemet és az izmokat az emberi test egyetlen rendszerévé. Mihez kell vér?

A vér oxigént szállít a tüdejéből és tápanyagokat a gyomrából a test minden sejtjébe. A vér a test minden sarkából, még a legeldugottabb zugokból is összegyűjti a salakanyagokat, megszabadítva azt a szén-dioxidtól és más szükségtelen, köztük veszélyes anyagoktól. A vér speciális anyagokat hordoz a szervezetben - hormonokat, amelyek szabályozzák és koordinálják a különböző szervek munkáját. Más szóval, a vér a test különböző részeit egyetlen rendszerré, koherens és hatékony szervezetté köti össze.

Bolygónknak is van keringési rendszere. A Föld vére víz, az erek pedig folyók, patakok, patakok és tavak. És ez nem csak összehasonlítás, művészi metafora. A Földön a víz ugyanazt a szerepet tölti be, mint a vér az emberi szervezetben, és amint azt a tudósok nemrégiben megállapították, a folyóhálózat szerkezete nagyon hasonlít az emberi keringési rendszer szerkezetére. "A természet szekere" - így nevezte a nagy Leonardo da Vinci a vizet, ő az, aki a talajból a növényekbe, a növényekből a légkörbe jut, folyókon lefolyik a kontinensekről az óceánokba, és légáramlatokkal tér vissza, összekötve a természet különféle összetevői egymással, egyetlen földrajzi rendszerré alakítva őket. A víz nem egyszerűen átjut egyik természetes összetevőből a másikba. A vérhez hasonlóan hatalmas mennyiségű vegyszert visz magával, exportálva azokat a talajból a növényekbe, a szárazföldről a tavakra és óceánokra, a légkörből a szárazföldre. A talajban lévő tápanyagokat minden növény csak vízzel tudja felvenni, ahol azok oldott állapotban vannak. Ha nem áradna be a víz a talajból a növényekbe, minden gyógynövény, még a leggazdagabb talajokon is, „éhen” halna, mint egy kereskedő, aki éhen halt egy aranyládán. A víz tápanyagokkal látja el a folyók, tavak és tengerek lakóit. A tavaszi hóolvadáskor vagy nyári esőzések után a mezőkről, rétekről vidáman ömlő patakok útközben összegyűjtik a talajban raktározott vegyszereket, és eljuttatják a tározók és a tenger lakóihoz, összekötve ezzel bolygónk szárazföldi és vízi területeit. . A leggazdagabb „asztal” ott alakul ki, ahol a tápanyagot szállító folyók tavakba és tengerekbe ömlenek. Ezért a part ilyen területeit - a torkolatokat - a víz alatti élet lázadása különbözteti meg. És ki távolítja el a különböző földrajzi rendszerek élettevékenysége következtében keletkező hulladékot? Ismét víz, és gyorsítóként sokkal jobban működik, mint az emberi keringési rendszer, amely csak részben látja el ezt a funkciót. A víz tisztító szerepe különösen fontos most, amikor az emberek a városok, ipari és mezőgazdasági vállalkozások hulladékaival mérgezik a környezetet. A felnőtt emberi test körülbelül 5-6 kg-ot tartalmaz. vér, amelynek nagy része folyamatosan kering teste különböző részei között. Mennyi vízre van szüksége világunk életének?

A földön lévő összes vizet, amely nem része a kőzeteknek, egyesíti a „hidroszféra” fogalma. Súlya olyan nagy, hogy általában nem kilogrammban vagy tonnában, hanem köbkilométerben mérik. Egy köbkilométer egy olyan kocka, amelynek minden éle 1 km-es, és folyamatosan víz tölti el. 1 km 3 víz tömege 1 milliárd tonnának felel meg.Az egész földön 1,5 milliárd km 3 víz található, ami tömeg szerint megközelítőleg 1500000000000000000 tonna! Minden emberre 1,4 km 3 víz jut, vagyis 250 millió tonna.Igyál, nem akarok!
De sajnos nem minden ilyen egyszerű. A tény az, hogy ennek a térfogatnak a 94%-a a világ óceánjainak vizeiből áll, amelyek nem alkalmasak a legtöbb gazdasági célra. Mindössze 6%-a szárazföldi víz, ennek csak 1/3-a friss, i.e. a hidroszféra teljes térfogatának csak 2%-a. Ennek az édesvíznek a nagy része a gleccserekben koncentrálódik. Lényegesen kevesebb van belőlük a földfelszín alatt (sekély felszín alatti vízhorizontokban, földalatti tavakban, talajokban, valamint a légköri gőzökben. A folyók aránya, amelyekből az emberek főként vizet vesznek, nagyon kicsi - 1,2 ezer km 3. Az élő szervezetekben egyidejűleg található víz összmennyisége teljesen jelentéktelen.Tehát nincs annyi víz a bolygónkon, amit az ember és más élőlények el tudna fogyasztani.De miért nem ér véget?Végül is emberek és állatok Folyamatosan isznak vizet, a növények elpárologtatják a légkörbe, a folyók pedig az óceánba hordják.

Miért nem fogy ki a Földből a víz?

Az emberi keringési rendszer egy zárt kör, amelyben a vér folyamatosan áramlik, oxigént és szén-dioxidot, tápanyagokat és salakanyagokat szállítva. Ez az áramlás soha nem ér véget, mert ez egy kör vagy egy gyűrű, és mint tudjuk, „a gyűrűnek nincs vége”. Bolygónk vízhálózatát ugyanezen elv szerint alakították ki. A Földön a víz állandó körforgásban van, és az egyik láncszemből való elvesztését azonnal pótolja a másikból való bevitel. A víz körforgásának hajtóereje a napenergia és a gravitáció. A víz körforgása miatt a hidroszféra minden része szorosan összekapcsolódik, és összekapcsolja a természet más összetevőit. A víz körforgása bolygónkon a legáltalánosabb formájában így néz ki. A napfény hatására a víz az óceán és a szárazföld felszínéről elpárolog, és belép a légkörbe, a szárazföld felszínéről pedig a folyók és a tározók, valamint a talaj és a növények párologtatják el. A víz egy része esővel azonnal visszatér az óceánba, egy részét pedig a szél a szárazföldre viszi, ahol eső és hó formájában hullik. A talajba kerülve a víz részben felszívódik benne, feltöltve a talajnedvesség és a talajvíz tartalékait; a talajnedvesség részben a felszín mentén folyik a folyókba és a tározókba; a talajnedvesség részben átjut a növényekbe, amelyek elpárologtatják a légkörbe, és részben kifolynak. folyókba, csak kisebb sebességgel. A felszíni patakokból és talajvízből táplálkozó folyók vizet szállítanak az óceánokba, pótolva annak veszteségét. A víz elpárolog a felszínéről, visszakerül a légkörbe, és a körforgás bezárul. Ugyanaz a vízmozgás a természet minden összetevője és a földfelszín minden része között sok millió éven keresztül folyamatosan és megszakítás nélkül történik.

Azt kell mondani, hogy a víz körforgása nincs teljesen lezárva. Egy része a légkör felső rétegeibe esve a napfény hatására lebomlik és az űrbe kerül. De ezeket a kisebb veszteségeket folyamatosan pótolja a föld mélyrétegeiből származó vízkészlet a vulkánkitörések során. Ennek köszönhetően a hidroszféra térfogata fokozatosan növekszik. Egyes számítások szerint 4 milliárd évvel ezelőtt 20 millió km 3 volt a térfogata, i.e. hétezerszer kisebb volt, mint a modern. A jövőben láthatóan a Földön a víz mennyisége is növekedni fog, tekintettel arra, hogy a Föld köpenyében lévő víz térfogatát 20 milliárd km 3-re becsülik – ez 15-ször több, mint a hidroszféra jelenlegi térfogata. Ha összehasonlítjuk a hidroszféra egyes részein lévő víz térfogatát az oda és a körforgás szomszédos részeibe beáramló víz mennyiségével, meghatározható a vízcsere aktivitása, azaz. az az idő, amely alatt a világóceán, a légkör vagy a talaj vízmennyisége teljesen megújulhat. A sarki gleccserek vizei megújulnak a leglassabban (8 ezer évente egyszer). A leggyorsabban a folyóvíz pedig megújul, amely a Föld összes folyójában 11 nap alatt teljesen megváltozik.

A bolygó vízéhsége

„A Föld egy csodálatos kékség bolygója”! - számoltak be lelkesen a távoli Űrből a Holdraszállás után visszatérő amerikai űrhajósok. És vajon bolygónk másképp nézhet ki, ha felszínének több mint 2/3-át tengerek és óceánok, gleccserek és tavak, folyók, tavak és víztározók foglalják el. De akkor mit jelent az a jelenség, amelynek a neve a címszavakban szerepel? Miféle „éhség” lehet, ha ilyen rengeteg víz van a Földön? Igen, több mint elég víz van a Földön. De nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy az élet a Földön a tudósok szerint először a vízben jelent meg, és csak azután került a szárazföldre. Az élőlények az evolúció során sok millió éven keresztül megőrizték vízfüggőségüket. A víz a testüket alkotó fő „építőanyag”. Ez könnyen ellenőrizhető a következő táblázatok számadatainak elemzésével:

A táblázat utolsó száma azt jelzi, hogy egy személy súlya 70 kg. 50 kg-ot tartalmaz. víz! De még több van belőle az emberi embrióban: egy háromnapos embrióban - 97%, egy három hónapos embrióban - 91%, egy nyolc hónapos embrióban - 81%.

A „vízéhség” problémája bizonyos mennyiségű víz inkontinensének szükségessége a szervezetben, mivel a különféle élettani folyamatok során állandó nedvességvesztés következik be. A mérsékelt éghajlaton való normális élethez az embernek naponta körülbelül 3,5 liter vizet kell fogyasztania ivásból és ételből, a sivatagban ez a norma legalább 7,5 literre nő. Egy személy élelem nélkül körülbelül negyven napig, víz nélkül pedig sokkal kevesebb - 8 napig élhet. Speciális orvosi kísérletek szerint a testtömeg 6-8%-os nedvességveszteségével az ember félig ájulásba esik, 10%-os veszteséggel hallucinációk kezdődnek, 12%-kal nem tud. tovább gyógyulnak speciális orvosi ellátás nélkül, és 20%-os veszteséggel elkerülhetetlen halál. Sok állat jól alkalmazkodik a nedvesség hiányához. Ennek leghíresebb és legszembetűnőbb példája a „sivatag hajója”, a teve. Nagyon sokáig el tud élni forró sivatagban, anélkül, hogy ivóvizet fogyasztana, és akár 30%-ot is elveszíthet eredeti súlyából anélkül, hogy a teljesítménye romlana. Tehát az egyik speciális teszten egy teve 8 napig dolgozott a tűző nyári napsütésben, és 100 kg-ot fogyott. 450 kg-tól. kezdősúlya. És amikor a vízhez hozták, 103 litert ivott, és visszanyerte a súlyát. Megállapítást nyert, hogy a teve akár 40 liter nedvességhez is juthat a púpjában felgyülemlett zsír átalakításával. A sivatagi állatok, például a jerboák és a kengurupatkányok egyáltalán nem fogyasztanak ivóvizet – nekik csak a táplálékból kapott nedvességre és a saját zsírjuk oxidációja során szervezetükben képződő vízre van szükségük, akárcsak a tevéknek. A növények még több vizet fogyasztanak növekedésükhöz és fejlődésükhöz. Egy fej káposzta több mint egy liter vizet „iszik meg” naponta, egy fa átlagosan több mint 200 liter vizet. Természetesen ez egy meglehetősen hozzávetőleges adat - a különböző fafajok különböző természeti körülmények között nagyon-nagyon eltérő mennyiségű nedvességet fogyasztanak. Így a sivatagban növő szaxaul minimális mennyiségű nedvességet pazarol, a helyenként „szivattyúfának” nevezett eukaliptusz pedig hatalmas mennyiségű vizet enged át magán, s emiatt ültetvényeit mocsarak lecsapolására használják. Így vált virágzó területté a Kolchisz-alföld mocsaras maláriás vidéke.

Már most is bolygónk lakosságának körülbelül 10%-ának hiányzik a tiszta víz. És ha figyelembe vesszük, hogy a vidéki területeken, ahol az emberiség mintegy 25%-a él, 800 millió háztartásban nincs vezetékes víz, akkor a „vízéhség” problémája valóban globálissá válik. Különösen akut a fejlődő országokban, ahol a lakosság körülbelül 90%-a szegény vizet használ. A tiszta víz hiánya az emberiség progresszív fejlődését korlátozó egyik legfontosabb tényezővé válik.

Vásárolt kérdések a vízvédelemmel kapcsolatban

A vizet az emberi gazdasági tevékenység minden területén használják. Szinte lehetetlen megnevezni olyan gyártási folyamatot, amely nem használ vizet. Az ipar rohamos fejlődése és a városi népesség növekedése miatt a vízfogyasztás növekszik. A vízkészletek és források kimerüléstől, valamint a szennyvízszennyezéstől való védelmének kérdése kiemelten fontos. Mindenki tudja, hogy a szennyvíz milyen károkat okoz a víztestek lakóinak. Még szörnyűbb az emberek és a Föld minden élőlénye számára a mérgező vegyszerek megjelenése a folyóvizekben, amelyeket lemostak a mezőkről. Tehát 2,1 rész peszticid (endrin) jelenléte a vízben egymilliárd rész vízben elegendő ahhoz, hogy az összes halat elpusztítsa. A települések folyókba dobott tisztítatlan szennyvize óriási veszélyt jelent az emberiségre. Ezt a problémát olyan technológiai eljárások megvalósításával oldják meg, amelyek során a szennyvizet nem a tározókba engedik, hanem tisztítás után visszavezetik a technológiai folyamatba.

Jelenleg nagy figyelmet fordítanak a környezet és különösen a természetes tározók védelmére. A probléma jelentőségét tekintve hazánk nem fogadott el törvényt a természeti erőforrások védelméről és ésszerű felhasználásáról. Az alkotmány kimondja: „Oroszország polgárai kötelesek gondoskodni a természetről és megóvni gazdagságát.”

A víz fajtái

Brómos víz - Br 2 telített vizes oldata (3,5 tömeg% Br 2). A brómos víz oxidálószer, brómozószer az analitikai kémiában.

Ammóniás víz - A nyers kokszolókemence gáz vízzel való érintkezésekor keletkezik, amely a gáz lehűlése miatt koncentrálódik, vagy speciálisan az NH3 kimosására fecskendezik bele. Mindkét esetben úgynevezett gyenge vagy súroló ammóniás vizet kapunk. Ezt az ammóniás vizet gőzzel desztillálva, majd visszafolyató hűtő alatt forralva és kondenzálva tömény ammóniás vizet (18-20 tömeg% NH 3) kapunk, amelyet szódagyártásban, folyékony műtrágyaként stb.