h2o արժեքը. Ջրի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները. Ջրի անոմալ հատկությունները

Քիմիան ուսումնասիրում է ջրի բաղադրությունը՝ ջուրը կազմող տարրերը։ Քիմիկոսներն ուսումնասիրում են, թե ինչպես է ջուրը փոխազդում տարբեր նյութերի հետ, ուստի ռեակցիան տեղի է ունենում և ինչ է առաջանում դրա արդյունքում։

Ջուրը շատ ակտիվ է քիմիապեսնյութ.

Ջրի քիմիական հատկությունները.

1) Ջուրը արձագանքում է շատերի հետ մետաղներջրածնի արտազատմամբ.

2Na + 2H 2 O = H 2 + 2NaOH (բուռն)

2K + 2H 2 O = H 2 + 2KOH (բուռն)

3Fe + 4H 2 O = 4H 2 + Fe 3 O 4 (միայն երբ տաքացվում է)

Ամեն ինչ չէ, բավական է ակտիվ մետաղներկարող է մասնակցել այս տեսակի ռեդոքս ռեակցիաներին: I և II խմբերի ալկալիական և հողալկալիական մետաղներն ամենահեշտ արձագանքում են:

Սկսած ոչ մետաղներՕրինակ՝ ածխածինը և նրա ջրածնի միացում(մեթան): Այս նյութերը շատ ավելի քիչ ակտիվ են, քան մետաղները, բայց դեռևս ընդունակ են արձագանքել ջրի հետ բարձր ջերմաստիճանում.

C + H 2 O = H 2 + CO (բարձր ջերմության դեպքում)

CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 (բարձր ջերմությամբ)

2) Ջուրը ենթարկվելով քայքայվում է ջրածնի և թթվածնի էլեկտրական հոսանք . Սա նաև ռեդոքս ռեակցիա է, որտեղ ջուրը և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ է.

3) Ջուրն արձագանքում է շատերի հետ օքսիդներ ոչ մետաղներ. Ի տարբերություն նախորդների, այս ռեակցիաները ռեդոքս չեն, այլ զուգակցող ռեակցիաներ.

4) Ոմանք մետաղական օքսիդներմիացությունները կարող են նաև արձագանքել ջրի հետ: Մենք արդեն տեսել ենք նման արձագանքների օրինակներ.

Ոչ բոլոր մետաղական օքսիդներն են ունակ ջրի հետ փոխազդելու։ Դրանցից ոմանք գործնականում չեն լուծվում ջրի մեջ և, հետևաբար, չեն արձագանքում ջրի հետ: Այդպիսի օքսիդներ են՝ ZnO, TiO 2, Cr 2 O 3, որոնցից, օրինակ, պատրաստվում են ջրակայուն ներկեր։ Երկաթի օքսիդները նույնպես անլուծելի են ջրում և չեն արձագանքում դրա հետ։

5) Ջուրը ձևավորում է բազմաթիվ միացություններ, որոնցում նրա մոլեկուլն ամբողջությամբ պահպանված է: Սրանք այսպես կոչված խոնավացնում է. Եթե ​​հիդրատը բյուրեղային է, ապա այն կոչվում է բյուրեղային հիդրատ. Օրինակ՝

Ահա հիդրատի ձևավորման այլ օրինակներ.

H2SO4 + H2O = H2SO4 . H 2 O (ծծմբաթթվի հիդրատ)

NaOH + H2O = NaOH . H 2 O (կաուստիկ սոդայի հիդրատ)

Միացությունները, որոնք ջուրը կապում են հիդրատների և բյուրեղային հիդրատների մեջ, օգտագործվում են որպես չորացնող նյութեր: Նրանց օգնությամբ, օրինակ, խոնավ մթնոլորտային օդից հեռացվում է ջրի գոլորշին։

6) Ջրի հատուկ ռեակցիա է բույսերի կողմից օսլայի (C 6 H 10 O 5) n-ի և նմանատիպ այլ միացությունների (ածխաջրերի) սինթեզը, որը տեղի է ունենում թթվածնի արտազատմամբ.

6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (լույսի ներքո)

Ջուրը եզակի նյութ է, մոլորակի բոլոր կենդանի օրգանիզմների հիմքը։ Նա կարող է ձեռք բերել տարբեր ձևև լինել երեք նահանգներում: Որոնք են հիմնական ֆիզիկական և քիմիական հատկություններջուր? Խոսքը նրանց մասին է մենք կխոսենքմեր հոդվածում։

Ջուրն է...

Ջուրը մեր մոլորակի վրա ամենատարածված բանն է անօրգանական միացություն. Ջրի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները որոշվում են նրա մոլեկուլների բաղադրությամբ։

Այսպիսով, ջրի մոլեկուլի կառուցվածքը պարունակում է երկու ջրածնի ատոմ (H) և մեկ թթվածնի ատոմ (O): Բնապահպանական նորմալ պայմաններում այն ​​անհամ, անհոտ և անգույն հեղուկ է։ Ջուրը կարող է գոյություն ունենալ նաև այլ վիճակներում՝ գոլորշու կամ սառույցի տեսքով։

Մեր մոլորակի ավելի քան 70%-ը ծածկված է ջրով։ Ավելին, մոտ 97%-ը տեղի է ունենում ծովերում և օվկիանոսներում, ուստի դրա մեծ մասը պիտանի չէ մարդկանց սպառման համար: Այն մասին, թե որոնք են հիմնական քիմիական հատկությունները խմելու ջուր- Դուք կիմանաք ավելին:

Ջուրը բնության և մարդու կյանքում

Ջուրը ցանկացած կենդանի օրգանիզմի կարևոր բաղադրիչ է։ Մասնավորապես, մարդու մարմինԻնչպես գիտեք, ավելի քան 70%-ը բաղկացած է ջրից։ Ավելին, գիտնականները ենթադրում են, որ հենց այս միջավայրում է առաջացել կյանքը Երկրի վրա։

Ջուրը հանդիպում է (ջրի գոլորշու կամ կաթիլների տեսքով) մթնոլորտի տարբեր շերտերում։ Մթնոլորտից երկրագնդի մակերևույթ է հասնում անձրևի կամ այլ տեղումների (ձյուն, ցող, կարկուտ, սառնամանիք) ձևով՝ խտացման գործընթացներով։

Ջուրը մի շարք հետազոտության օբյեկտ է գիտական ​​առարկաներ. Դրանցից են ջրաբանությունը, ջրագրությունը, հիդրոերկրաբանությունը, լիմնոլոգիան, սառցադաշտաբանությունը, օվկիանոսաբանությունը և այլն։ Այս բոլոր գիտությունները, այսպես թե այնպես, ուսումնասիրում են ջրի ֆիզիկական, ինչպես նաև քիմիական հատկությունները։

Ջուրն ակտիվորեն օգտագործվում է մարդկանց կողմից իրենց տնտեսական գործունեության մեջ, մասնավորապես.

• մշակաբույսերի աճեցման համար;
• արդյունաբերության մեջ (որպես լուծիչ);
• էներգիայի մեջ (որպես հովացուցիչ նյութ);
• հրդեհների մարման համար;
• խոհարարության մեջ;
• դեղատան մեջ և այլն։

Իհարկե, այս նյութը արդյունավետ օգտագործելու համար տնտեսական գործունեություն, ջրի քիմիական հատկությունները պետք է մանրամասն ուսումնասիրվեն։

Ջրի տեսակները

Ինչպես վերը նշվեց, ջուրը բնության մեջ կարող է լինել երեք վիճակում՝ հեղուկ (իրականում ջուր), պինդ (սառցե բյուրեղներ) և գազային (գոլորշու): Այն կարող է նաև ընդունել ցանկացած ձև:

Ջրի մի քանի տեսակներ կան. Այսպիսով, կախված Ca և Na կատիոնների պարունակությունից, ջուրը կարող է լինել.

• կոշտ;
• փափուկ.

• թարմ;
• հանքային;
• աղի.

Էզոթերիզմում և որոշ կրոններում ջուր կա.

• մահացած;
• կենդանի;
• սուրբ.

Քիմիայի մեջ կան նաև այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են թորած և դեիոնացված ջուրը։

Ջրի բանաձևը և նրա կենսաբանական նշանակությունը

Ջրածնի օքսիդն այն է, ինչ քիմիկոսներն անվանում են այս նյութը: Ջրի բանաձևն է՝ H 2 O։ Նշանակում է, որ այս միացությունը բաղկացած է մեկ թթվածնի և երկու ջրածնի ատոմից։

Ջրի յուրահատուկ քիմիական հատկությունները պայմանավորում են նրա բացառիկ դերը կենդանի օրգանիզմների կյանքի համար։ Դա ջրի շնորհիվ է կենսաբանական կյանքգոյություն ունի մեր մոլորակի վրա:

Ջրի ամենայուրահատուկ առանձնահատկությունն այն է, որ այն հիանալի կերպով լուծում է հսկայական քանակությամբ այլ նյութեր (ինչպես օրգանական, այնպես էլ անօրգանական): Այս հատկանիշի կարևոր հետևանքն այն է, որ բոլորը քիմիական ռեակցիաներկենդանի օրգանիզմներում առաջանում են բավականին արագ։

Բացի այդ, շնորհիվ եզակի հատկություններջրի մեջ, այն գտնվում է ճշգրիտ հեղուկ վիճակ, չափազանց լայն ջերմաստիճանի միջակայքում:

Ջրի ֆիզիկական հատկությունները

Ջրածնային եզակի կապերի շնորհիվ ջուրը շրջակա միջավայրի ստանդարտ պայմաններում գտնվում է հեղուկ վիճակում։ Սա բացատրում է ջրի չափազանց բարձր եռման կետը։ Եթե ​​նյութի մոլեկուլները միացված չլինեին այս ջրածնային կապերով, ապա ջուրը կեռա +80 աստիճանում, իսկ -100 աստիճանում կսառչի։

Ջուրը եռում է +100 աստիճան Ցելսիուսում, սառչում է զրոյական աստիճանում։ Ճիշտ է, որոշակի, կոնկրետ պայմաններում, այն կարող է սկսել սառչել նույնիսկ դրական ջերմաստիճանի դեպքում: Երբ ջուրը սառչում է, այն մեծանում է ծավալով (խտության նվազման պատճառով)։ Ի դեպ, սա բնության մեջ գրեթե միակ նյութն է, որն ունի նման ֆիզիկական հատկություն։ Բացի ջրից, սառեցման ժամանակ ընդլայնվում են միայն բիսմութը, անտիմոնը, գերմանիումը և գալիումը։

Նյութը բնութագրվում է նաև բարձր մածուցիկությամբ, ինչպես նաև բավականին ուժեղ մակերեսային լարվածությամբ։ Ջուրը հիանալի լուծիչ է բևեռային նյութերի համար։ Պետք է նաև իմանաք, որ ջուրը շատ լավ փոխանցում է էլեկտրականությունը։ Այս հատկությունը բացատրվում է նրանով, որ ջուրը գրեթե միշտ պարունակում է մեծ թվովդրա մեջ լուծված աղերի իոններ։

Ջրի քիմիական հատկությունները (8-րդ դասարան)

Ջրի մոլեկուլները չափազանց բարձր բևեռականություն ունեն: Հետևաբար, այս նյութը իրականում բաղկացած է ոչ միայն պարզ մոլեկուլներտեսակ H 2 O, այլ նաև բարդ ագրեգատներից (բանաձև - (H 2 O) n):

Քիմիական առումով ջուրը շատ ակտիվ է, այն փոխազդում է շատ այլ նյութերի հետ, նույնիսկ երբ նորմալ ջերմաստիճաններ. Ալկալիների և հողալկալիական մետաղների օքսիդների հետ փոխազդեցության ժամանակ հիմքեր է կազմում։

Ջուրը նաև ունակ է լուծելու լայն տեսականի քիմիական նյութեր- աղեր, թթուներ, հիմքեր, որոշ գազեր. Այս հատկության համար այն հաճախ կոչվում է ունիվերսալ լուծիչ: Բոլոր նյութերը, կախված նրանից, թե լուծվում են ջրի մեջ, թե ոչ, սովորաբար բաժանվում են երկու խմբի.

• հիդրոֆիլ (լավ լուծվում է ջրի մեջ) - աղեր, թթուներ, թթվածին, ածխածնի երկօքսիդ և այլն;
• հիդրոֆոբ (ջրում վատ լուծվող) - ճարպեր և յուղեր:

Ջուրը նաև քիմիական ռեակցիաների մեջ է մտնում որոշ մետաղների (օրինակ՝ նատրիումի) հետ, ինչպես նաև մասնակցում է բույսերի ֆոտոսինթեզի գործընթացին։

Եզրափակելով...

Ջուրը մեր մոլորակի վրա ամենատարածված անօրգանական նյութն է: Այն հանդիպում է գրեթե ամենուր՝ վրա երկրի մակերեսըև նրա խորքերում, թիկնոցի և ժայռերի մեջ, ներս բարձր շերտերմթնոլորտում և նույնիսկ տիեզերքում:

Ջրի քիմիական հատկությունները որոշվում են նրա քիմիական կազմը. Քիմիապես պատկանում է խմբին ակտիվ նյութեր. Ջուրը փոխազդում է բազմաթիվ նյութերի հետ

, գիպս և այլն), առկա է հողում, պահանջվում է։ բոլոր կենդանի օրգանիզմների բաղադրիչ.

Իզոտոպային կազմը.Գոյություն ունի ջրի 9 կայուն իզոտոպային տեսակ։ Քաղցրահամ ջրում դրանց միջին պարունակությունը հետևյալն է (մոլ %)՝ 1 H 2 16 O - 99,13; 1 H 2 18 O - 0.2; 1 N 2 17 0-0,04; 1 H 2 O 16 O-0.03; մնացած հինգ իզոտոպային տեսակներն առկա են ջրում չնչին քանակությամբ: Բացի կայուն իզոտոպային տեսակներից, ջուրը պարունակում է փոքր քանակությամբ ռադիոակտիվ 3 H 2 (կամ T 2 O): Տարբեր ծագման բնական ջրի իզոտոպային կազմը. տարբերվում է. 1 H/2 H հարաբերակցությունը հատկապես փոփոխական է՝ inքաղցրահամ ջրեր - միջինը 6900, դյույմծովի ջուր

Ֆիզ. ջրի հատկությունները աննորմալ են. Սառույցը հալվում է ատմ. ճնշումն ուղեկցվում է ծավալի 9%-ով նվազմամբ։ Ջերմաստիճանի գործակիցը. Սառույցի և հեղուկ ջրի ծավալային ընդլայնումը բացասական է t-pax resp. -210°C-ից ցածր և 3,98°C-ից ցածր: Ջերմային հզորությունը C° հալման ժամանակ գրեթե կրկնապատկվում է և 0-100°C միջակայքում գրեթե անկախ է ջերմաստիճանից (նվազագույնը կա 35°C-ում): Նվազագույն իզոթերմ սեղմելիությունը (44,9 * 10 -11 Պա -1), որը դիտվում է 46°C ջերմաստիճանում, արտահայտված է բավականին հստակ։ Ցածր ճնշման և մինչև 30 °C ջերմաստիճանի դեպքում ջրի մածուցիկությունը նվազում է ճնշման աճով: Բարձր դիէլեկտրիկ Ջրի թափանցելիությունը և դիպոլային մոմենտը որոշում են նրա լավ լուծվող կարողությունը բևեռային և իոնային նյութերի նկատմամբ։ C° բարձր արժեքների շնորհիվ ջուրը կարևոր կլիմայի կարգավորիչ է: պայմանները երկրի վրա՝ կայունացնելով t-ru-ն իր մակերեսի վրա։ Ավելին, մոտիկություն անկյուն N-O-Nմինչև քառաեզր (109° 28") որոշում է սառույցի և հեղուկ ջրի կառուցվածքների թուլությունը և, որպես հետևանք, խտության անոմալ կախվածությունը ջերմաստիճանից: Հետևաբար, մեծ ջրային մարմինները չեն սառչում մինչև հատակը, ինչը հնարավոր է դարձնում: որպեսզի նրանց մեջ կյանք գոյություն ունենա:

Աղյուսակ 1 - ՋՐԻ ԵՎ ՋՐԱՅԻՆ ԳՈԼՈՐՇԻ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ՀԱՎԱՍԱՐԱԿՈՒԹՅԱՆ ՄԵՋ.

Սակայն II-VI փոփոխությունների խտությունը զգալիորեն ցածր է, քան սառույցը կարող էր ունենալ, եթե մոլեկուլները խիտ փաթեթավորված լինեին: Բավական է միայն VII և VIII փոփոխություններում բարձր խտությունՓաթեթավորումներ. իրենց կառուցվածքում երկու կանոնավոր ցանցեր, որոնք կառուցված են տետրաեդրից (նման են ցածր ջերմաստիճանի սառույցի խորանարդային Ic-ում գոյություն ունեցողներին, իզոկառուցվածքայինից մինչև ադամանդ), տեղադրվում են մեկը մյուսի մեջ. այս դեպքում պահպանվում է ուղիղ ջրածնային կապերի համակարգը, իսկ կոորդինացիոն. թթվածնի թիվը կրկնապատկվում է և հասնում է 8-ի: VII և VIII սառույցներում թթվածնի ատոմների դասավորությունը նման է երկաթի և շատ այլ մետաղների ատոմների դասավորությանը: Սովորական (Ih) և խորանարդ (Ic) սառույցներում, ինչպես նաև HI, V-VII սառույցներում մոլեկուլների կողմնորոշումը որոշված ​​չէ. O ատոմին ամենամոտ երկու պրոտոններն էլ կազմում են նրա հետ կովալենտային կապեր, որոնք կարող են. ուղղված չորս հարևան թթվածնի ատոմներից ցանկացած երկուսին քառաեդրոնի գագաթներում: Դիէլեկտրիկ Այս փոփոխությունների թափանցելիությունը բարձր է (ավելի բարձր, քան հեղուկ ջրինը): II, VIII և IX փոփոխությունները կողմնորոշված ​​են. նրանց դիէլեկտրիկը թափանցելիությունը ցածր է (մոտ 3): Ice VIII-ը սառույցի VII-ի պրոտոնային կարգի տարբերակն է, իսկ սառույցը IX-ը սառույցի III տարբերակն է։ Կողմնորոշված ​​կարգավորված մոդիֆիկացիաների (VIII, IX) խտությունները մոտ են համապատասխան անկարգությունների խտություններին (VII, III):

Ջուրը որպես լուծիչ: Ջուրը շատ լավ է լուծում: բևեռային և տարանջատվում է իոնների: Սովորաբար, pH-ն ավելանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, բայց երբեմն ջերմաստիճանից կախվածությունն ավելի բարդ է լինում: Այսպիսով, r-reality-ը հոգնակի է: սուլֆատներ, կարբոնատներ և ֆոսֆատներ, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, այն նվազում է կամ սկզբում ավելանում, այնուհետև անցնում է առավելագույնի միջով: Ցածր բևեռային նյութերի (ներառյալ մթնոլորտը կազմող գազերի) pH արժեքը ջրում ցածր է, և երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, այն սովորաբար սկզբում նվազում է, այնուհետև անցնում է նվազագույնի միջով: Ճնշման մեծացման հետ գազերի pH-ն ավելանում է՝ բարձր ճնշման դեպքում անցնելով առավելագույն միջով: Շատ նյութեր, երբ լուծվում են ջրի մեջ, արձագանքում են դրա հետ։ Օրինակ, NH 3 լուծույթները կարող են պարունակել NH 4 իոններ (տես նաև Հիդրոլիզ): Ջրի մեջ լուծված իոնների, ատոմների և մոլեկուլների միջև, որոնք քիմիական փոխազդեցություն չունեն դրա հետ։ շրջաններ, և

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Ջուր (ջրածնի օքսիդ)- երկուական անօրգանական միացություն.

Քիմիական բանաձև. H2O

Կառուցվածքային բանաձև.

Մոլային զանգված՝ 18,01528 գ/մոլ։

Այլընտրանքային անուններօքսիդ, ջրածնի հիդրօքսիդ, հիդրօքսիլ թթու, երկջրածնի մոնօքսիդ, օքսիդ, երկհիդրոմոնօքսիդ:

Ջրի մոլեկուլում թթվածնի ատոմը գտնվում է sp 3 հիբրիդացման վիճակում, քանի որ հիբրիդային ուղեծրերի ձևավորմանը մասնակցում են ոչ միայն վալենտային էլեկտրոնները, այլև միայնակ էլեկտրոնային զույգերը։ Հիբրիդային ուղեծրերն ուղղված են դեպի քառանիստ գագաթները.

Թթվածնի և ջրածնի էլեկտրաբացասականության մեծ տարբերության պատճառով մոլեկուլում կապերը խիստ բևեռացված են, և էլեկտրոնը տեղափոխվում է դեպի ։ Ջրի մոլեկուլն ունի մեծ դիպոլային մոմենտ, քանի որ բևեռային կապերտեղակայված ասիմետրիկ.

O–H կապի ուժեղ բևեռացումը կապված է ձևավորման հետ ջրածնային կապեր ջրի մոլեկուլների միջև: Յուրաքանչյուր ջրի մոլեկուլ կարող է ձևավորել մինչև չորս ջրածնային կապ, որոնցից երկուսը ձևավորվում են թթվածնի ատոմով, ևս երկուսը ջրածնի ատոմներով.

Ջրածնային կապերի առաջացումը ավելին է որոշում բարձր ջերմաստիճանջրի եռման կետը, մածուցիկությունը և մակերևութային լարվածությունը՝ համեմատած անալոգային հիդրիդների հետ (սելեն և թելուր):

Ջրի իզոտոպային փոփոխություններ

Կախված մոլեկուլում ներառված ջրածնի իզոտոպների տեսակից՝ առանձնանում են. ջրի իզոտոպային փոփոխություններ:

Հաշվի առնելով, որ թթվածինը ունի երեք կայուն իզոտոպ(16 O, 17 O և 18 O), դուք կարող եք ստեղծել 18 բանաձև ջրի մոլեկուլների համար, որոնք տարբերվում են իզոտոպային կազմով: Սովորաբար բնական ջուրը պարունակում է այս բոլոր տեսակի մոլեկուլները:

«Ջրի բանաձեւ» թեմայով խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

Զորավարժություններ	Մեքենայի ռադիատորի մեջ լցրել են 9 լիտր ջուր եւ ավելացրել 0,8 գ/մլ խտությամբ 2 լիտր մեթիլ։ Ո՞ր նվազագույն ջերմաստիճանում կարող եք այժմ թողնել մեքենան: դրսումառանց վախենալու, որ ռադիատորի ջուրը կսառչի (ջրի կրիոսկոպիկ հաստատունը 1,86 Կկգ/մոլ է):
Լուծում	Ռաուլտի օրենքի համաձայն՝ ոչ էլեկտրոլիտների նոսր լուծույթների բյուրեղացման ջերմաստիճանի նվազումը հավասար է. որտեղ՝ – լուծույթի սառեցման ջերմաստիճանի նվազում. К cr – լուծիչի կրիոսկոպիկ հաստատուն; Cm-ը լուծույթի մոլալային կոնցենտրացիան է. m B-ը լուծված նյութի զանգվածն է. m A-ն լուծիչի զանգվածն է. M B – լուծված նյութի մոլային զանգված: Մեթիլ սպիրտի զանգվածը հետևյալն է. Ջրի զանգվածը հավասար է. Մեթիլ սպիրտի մոլային զանգվածը 32 գ/մոլ է Եկեք հաշվարկենք սառեցման ջերմաստիճանի փոփոխությունը.
Պատասխանել	Մեքենան կարելի է դրսում թողնել -10,3°C-ից բարձր ջերմաստիճանի դեպքում

ՕՐԻՆԱԿ 2

Զորավարժություններ	Քանի՞ գրամ Na 2 SO 4 10H 2 O պետք է լուծել 250 գ ջրի մեջ 5% անջուր պարունակող լուծույթ ստանալու համար.
Լուծում	Na 2 SO 4-ի մոլային զանգվածը հետևյալն է. Բյուրեղային հիդրատի մոլային զանգված. Լուծված աղի քանակը (մոլ) նշանակենք x-ով։ Այնուհետև լուծումը հավասար կլինի. Անջուր աղի զանգվածը պատրաստի լուծույթում հավասար կլինի.

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Ջուր– ջրածնի օքսիդը անօրգանական բնույթի երկուական միացություն է:

Բանաձև – H 2 O. Մոլային զանգված – 18 գ/մոլ. Կարող է գոյություն ունենալ երեքով ագրեգացման վիճակներ– հեղուկ (ջուր), պինդ (սառույց) և գազային (ջրային գոլորշի):

Ջրի քիմիական հատկությունները

Ջուրը ամենատարածված լուծիչն է: Ջրային լուծույթում կա հավասարակշռություն, այդ իսկ պատճառով ջուրը կոչվում է ամֆոլիտ.

H 2 O ↔ H + + OH — ↔ H 3 O + + OH — .

Էլեկտրական հոսանքի ազդեցության տակ ջուրը քայքայվում է ջրածնի և թթվածնի.

H 2 O = H 2 + O 2:

Սենյակային ջերմաստիճանում ջուրը լուծարում է ակտիվ մետաղները՝ առաջացնելով ալկալիներ, և ջրածինը նույնպես ազատվում է.

2H 2 O + 2Na = 2NaOH + H 2:

Ջուրն ունակ է փոխազդելու ֆտորի և ինտերհալիդային միացությունների հետ, իսկ երկրորդ դեպքում ռեակցիան տեղի է ունենում ցածր ջերմաստիճաններում.

2H 2 O + 2F 2 = 4HF + O 2:

3H 2 O +IF 5 = 5HF + HIO 3.

Թույլ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը ջրի մեջ լուծվելիս ենթարկվում են հիդրոլիզի.

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S.

Ջուրը տաքացնելիս կարող է լուծել որոշակի նյութեր՝ մետաղներ և ոչ մետաղներ.

4H 2 O + 3Fe = Fe 3 O 4 + 4H 2;

H 2 O + C ↔ CO + H 2:

Ջուրը ծծմբաթթվի առկայության դեպքում մտնում է ռեակցիայի (հիդրացիայի) հետ չհագեցած ածխաջրածիններ- ալկեններ՝ հագեցած միահիդրային սպիրտների ձևավորմամբ.

CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH:

Ջրի ֆիզիկական հատկությունները

Ջուրը թափանցիկ հեղուկ է (ն.ս.): Դիպոլի մոմենտը 1,84 D է (թթվածնի և ջրածնի էլեկտրաբացասականության ուժեղ տարբերության պատճառով)։ Ջուրն ամենաբարձր արժեքն ունի հատուկ ջերմային հզորությունագրեգացման հեղուկ և պինդ վիճակում գտնվող բոլոր նյութերի շարքում: Հատուկ ջերմությունջրի հալեցում – 333,25 կՋ/կգ (0 C), գոլորշիացում – 2250 կՋ/կգ։ Ջուրը կարող է լուծել բևեռային նյութեր: Ջուրն ունի բարձր մակերևութային լարվածություն և բացասական մակերևութային էլեկտրական պոտենցիալ:

Ջուր ստանալը

Ջուրը ստացվում է չեզոքացման ռեակցիայով, այսինքն. ռեակցիաներ թթուների և ալկալիների միջև.

H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + H 2 O;

HNO 3 + NH 4 OH = NH 4 NO 3 + H 2 O;

2CH 3 COOH + Ba(OH) 2 = (CH 3 COO) 2 Ba + H 2 O:

Ջուր ստանալու եղանակներից մեկը մետաղների վերականգնումն է ջրածնով դրանց օքսիդներից.

CuO + H 2 = Cu + H 2 O:

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

Զորավարժություններ	Որքա՞ն ջուր է պետք խմել 20% քացախաթթվի լուծույթից 5% լուծույթ պատրաստելու համար:
Լուծում	Ըստ սահմանման զանգվածային բաժիննյութեր 20% քացախաթթվի լուծույթը ներկայացնում է 80 մլ լուծիչ (ջուր) 20 գ թթու, իսկ 5% քացախաթթվի լուծույթը ներկայացնում է 95 մլ լուծիչ (ջուր) 5 գ թթու: Եկեք համամասնություն կազմենք. x = 20 × 95 /5 = 380: Նրանք. նոր լուծույթը (5%) պարունակում է 380 մլ լուծիչ։ Հայտնի է, որ նախնական լուծույթը պարունակում էր 80 մլ լուծիչ։ Հետևաբար, 20% լուծույթից քացախաթթվի 5% լուծույթ ստանալու համար անհրաժեշտ է ավելացնել. 380-80 = 300 մլ ջուր։
Պատասխանել	Ձեզ անհրաժեշտ է 300 մլ ջուր։

ՕՐԻՆԱԿ 2

Զորավարժություններ	Այրման ժամանակ օրգանական նյութեր 4,8 գ քաշով առաջացել է 3,36 լ ածխածնի երկօքսիդ(ն.ս.) և 5,4 գ ջուր։ Օրգանական նյութերի ջրածնի խտությունը 16 է։ Որոշե՛ք օրգանական նյութերի բանաձևը.
Լուծում	Ածխածնի երկօքսիդի և ջրի մոլային զանգվածները հաշվարկված են աղյուսակի միջոցով քիմիական տարրերԴ.Ի. Մենդելեև – համապատասխանաբար 44 և 18 գ/մոլ։ Հաշվարկենք ռեակցիայի արտադրանքներում նյութի քանակը. n (CO 2) = V (CO 2) / V մ; n (H 2 O) = m (H 2 O) / M (H 2 O); n (CO 2) = 3.36 / 22.4 = 0.15 մոլ; n (H 2 O) = 5.4 / 18 = 0.3 մոլ: Հաշվի առնելով, որ CO 2 մոլեկուլը պարունակում է մեկ ածխածնի ատոմ, իսկ H 2 O մոլեկուլը պարունակում է 2 ջրածնի ատոմ, այս ատոմների նյութի և զանգվածի քանակը հավասար կլինի. n (C) = 0.15 մոլ; n(H) = 2×0.3 մոլ; m(C) = n(C)× M(C) = 0.15 × 12 = 1.8 գ; m(N) = n(N)× M(N) = 0.3 × 1 = 0.3 գ: Եկեք որոշենք, թե արդյոք օրգանական նյութը պարունակում է թթվածին. m(O) = m(C x H y O z) – m(C) – m(H) = 4,8 – 0,6 – 1,8 = 2,4 գ: Թթվածնի ատոմների նյութի քանակը. n (O) = 2.4 / 16 = 0.15 մոլ: Այնուհետեւ, n(C): n(H): n(O) = 0.15: 0.6: 0.15: Բաժանել ըստ ամենափոքր արժեքը, ստանում ենք n(C):n(H): n(O) = 1: 4: 1: Հետևաբար, օրգանական նյութի բանաձևը CH 4 O է: Օրգանական նյութի մոլային զանգվածը հաշվարկվում է քիմիական աղյուսակի միջոցով: տարրեր D.I. Մենդելեև – 32 գ/մոլ. Օրգանական նյութի մոլային զանգվածը, որը հաշվարկվում է ջրածնի խտությամբ. M(C x H y O z) = M(H 2) × D(H 2) = 2 × 16 = 32 գ/մոլ: Եթե ​​այրման արտադրանքներից ստացված և ջրածնի խտության օգտագործմամբ օրգանական նյութերի բանաձևերը տարբերվում են, ապա հարաբերակցությունը. մոլային զանգվածներկլինի 1-ից մեծ: Եկեք ստուգենք սա. M(C x H y O z) / M(CH 4 O) = 1: Հետևաբար, օրգանական նյութի բանաձևը CH 4 O է:
Պատասխանել	Օրգանական նյութի բանաձևը CH 4 O է: