Перечислите химические свойства воды какие из этих свойств находят практическое применение кратко

Обновлено: 07.07.2024

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

§17. Роль воды в химических реакциях

image8

1. Какое строение имеет молекула воды? Каковы ее физические свойства?

image9

2. Раскройте интегрирующую роль воды в естествознании – между химией, биологией, физикой и географией. Возможно ли без структурирования и актуализации интеграционных проблем достаточно полно сделать это?

image10

3. Расскажите о роли воды в решении экономических проблем общества.

image11

4. Раскройте глобальную проблему человечества – проблему пресной воды на Земле и предложите путь ее решения.

image12

5. Расскажите о роли воды в химических реакциях.

image13

6. Докажите, что диссоциация электролита – это результат процесса гидратации. Какую роль сыграли русские химики в изучении этой стороны теории электролитической диссоциации?

image14

7. Что такое степень электролитической диссоциации? На какие группы делят электролиты по степени электролитической диссоциации? Приведите примеры представителей каждой группы.

image15

8. Перечислите химические свойства воды. Какие из этих свойств находят практическое применение?

image16

9. Что такое кристаллогидраты? Какой процесс лежит в основе наложения гипсовых повязок или изготовления изделий из алебастра?

10. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Утром после дождя

Химические и физические свойства воды в жидком состоянии — термины, определения и комментарии

Строго говоря, в этом материале мы кратко рассмотрим не только химические и физические свойства воды в жидком состоянии, но и свойства присущие ей в общем как таковой.

Более детально про свойства воды в твердом состоянии вы можете прочитать в нашей статье — ЛЁД – ТВЕРДОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДЫ → .

Аномальные свойства воды

Многие физические и химические свойства воды удивляют и выпадают из общих правил и закономерностей и являются аномальными, так например:

  • В соответствии с закономерностями, установленными по принципу подобия, в рамках таких наук как химия и физика, мы могли бы ожидать, что:
    • вода будет закипать при минус 70°С, а замерзать при минус 90°С;
    • вода будет не капать с кончика крана, а литься тонкой струйкой;
    • лед будет тонуть, а не плавать на поверхности;
    • в стакане вода не растворилось бы более нескольких крупинок сахара.

    Более подробно с аномальными свойствами Вы можете ознакомиться в нашей статье — АНОМАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ, ИЛИ УДИВИТЕЛЬНОЕ РЯДОМ → .

    Вода имеет много и других аномалий, исследование которых вероятно принесет, в ближайшем будущем, новые неожиданные открытия.

    Необходимо отметить, что вода в естественных природных условиях может существовать в трех агрегатных состояниях, более подробно, с которыми можно ознакомиться в нашей статье — АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВОДЫ В ПРИРОДЕ → .

    Как уже отмечалось выше, в данном материале мы перечислим основные физические и химические свойства воды и сделаем к некоторым из них краткие комментарии.

    Физические свойства воды

    ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА – это свойства, которые проявляются вне химических реакций.

    Чистота

    Чистота воды – зависит от наличия в ней примесей, бактерий, солей тяжелых металлов … , для ознакомления с интерпретацией термина ЧИСТАЯ ВОДА по версии нашего сайта необходимо прочитать статью — ЧИСТАЯ ВОДА → .

    Цвет воды – зависит от химического состава и механических примесей

    Большая советская энциклопедия

    Цвет моря. Цвет, воспринимаемый глазом, когда наблюдатель смотрит на поверхность моря, Цвет моря зависит от цвета морской воды, цвета неба, количества и характера облаков, высоты Солнца над горизонтом и др. причин.

    Понятие Цвет моря следует отличать от понятия цвет морской воды. Под цветом морской воды понимают цвет, воспринимаемый глазом при отвесном осмотре морской воды над белым фоном. От поверхности моря отражается лишь незначительная часть падающих на неё световых лучей, остальная их часть проникает вглубь, где поглощается и рассеивается молекулами воды, частицами взвешенных веществ и мельчайшими пузырьками газов. Отражённые и выходящие из моря рассеянные лучи и создают Ц. м. Молекулы воды рассеивают сильнее всего синий и зелёные лучи. Взвешенные частицы почти одинаково рассеивают все лучи. Поэтому морская вода с малым количеством взвесей кажется сине-зелёной (цвет открытых частей океанов), а со значительным количеством взвесей — желтовато-зелёной (например, Балтийское море). Теоретическая сторона учения о Ц. м. разработана В. В. Шулейкиным и Ч. В. Раманом.

    Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978

    Запах

    Запах воды – чистая вода как правило, не имеет запаха.

    Прозрачность

    Прозрачность воды — зависит от растворенных в ней минеральных веществ и содержания механических примесей, органических веществ и коллоидов:

    Экологический энциклопедический словарь

    ПРОЗРАЧНОСТЬ ВОДЫ — способность воды пропускать свет. Обычно измеряется диском Секки. Зависит в основном от концентрации взвешенных и растворенных в воде органических и неорганических веществ. Может резко снижаться в результате антропогенного загрязнения и эвтрофирования водоемов.

    Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев И.И. Дедю. 1989

    Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

    • прозрачные;
    • слабо опалесцирующие;
    • опалесцирующие;
    • слегка мутные;
    • мутные;
    • сильно мутные.

    Вкус воды – зависит от состава растворенных в ней веществ.

    Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

    Вкус воды — свойство воды, зависящее от растворенных в ней солей и газов. Имеются таблицы ощутимой на вкус концентрации солей, растворенных в воде (в мг/л), например следующая таблица (по Штаффу).

    Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961

    Температура

    Температура плавления воды:

    Научно-технический энциклопедический словарь

    ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ — температура, при которой вещество переходит из ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ в жидкое. Температура плавления твердого вещества равна температуре замерзания жидкости, например, температура плавления льда, О °С, равна температуре замерзания воды.

    Научно-технический энциклопедический словарь.

    Температура кипения воды: 99,974°C

    Научно-технический энциклопедический словарь

    ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ, температура, при которой вещество переходит из одного состояния (фазы) в другое, т. е. из жидкости в пар или газ. Температура кипения возрастает при увеличении внешнего давления и понижается при его уменьшении. Обычно ее измеряют при стандартном давлении в 1 атмосферу (760 мм рт. ст.) Температура кипения воды при стандартном давлении составляет 100 °С.

    Научно-технический энциклопедический словарь.

    Тройная точка воды

    Тройная точка воды: 0,01 °C, 611,73 Па;

    Научно-технический энциклопедический словарь

    ТРОЙНАЯ ТОЧКА, температура и давление, при которых все три состояния вещества (твердое, жидкое, газообразное) могут существовать одновременно. Для воды тройная точка находится при температуре 273,16 К и давлении 610 Ра.

    Научно-технический энциклопедический словарь

    Поверхностное натяжение воды

    Поверхностное натяжение воды – определяет силу сцепления молекул воды друг с другом, например, от этого параметра зависит то, как усваивается та или иная вода организмом человека.

    Адгезия и когезия воды

    Капиллярность

    Капиллярность — свойство воды, благодаря которому вода может подниматься вертикально вверх в пористых материалах. Данное свойство реализуется через другие свойства воды, такие как — поверхностное натяжение, адгезия и когезия.

    Жесткость воды

    Жесткость воды – определяется количеством содержания солей, более подробно читайте в материалах — ЖЕСТКАЯ ВОДА — ЧТО ЖЕ ЭТО ТАКОЕ → и МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ → .

    Морской словарь

    ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ (Stiffness of Water) — свойство воды, обескровливаемое содержанием растворенных в ней солей щелочноземельных металлов, гл. обр. кальция и магния (в виде двууглекислых солей — бикарбонатов), и солей сильных минеральных кислот — серной и соляной. Жёсткость воды измеряется в особых единицах, так наз. градусах жесткости. Градусом жесткости называется весовое содержание окиси кальция (СаО), равное 0,01 г в 1 л воды. Жесткая вода непригодна для питания котлов, так как способствует сильному образованию накипи на их стенках, что может вызвать пережог трубок котла. Котлы больших мощностей и особенно высоких давлений должны питаться совершенно очищенной водой (конденсат от паровых машин и турбин, очищенный посредством фильтров от примеси масла, а также дистиллят, приготовляемый в особых аппаратах-испарителях).

    Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941

    Научно-технический энциклопедический словарь

    ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ, неспособность воды образовывать пену с мылом из-за растворенных в ней солей, в основном кальция и магния.

    Накипь в котлах и трубах образуется из-за присутствия в воде растворенного карбоната кальция, попадающего в воду при контакте с известняком. В горячей или кипящей воде карбонат кальция переходит в осадок в виде твердых известковых отложений на поверхностях внутри котлов. Карбонат кальция также не дает мылу пениться. Ионообменный контейнер(3), заполнен гранулами, покрытыми натрий-содержащими материалами. с которыми вода вступает в контакт. Ионы натрия как более активные, замещают ионы кальция Так как соли натрия остаются растворимыми даже при кипячении, накипь не образуется.

    Научно-технический энциклопедический словарь.

    Структура воды

    Под структурой воды понимается определенное расположение молекул воды по отношению друг к другу. Это понятие активно используется в теории структурированной воды, читайте нашу статью — СТРУКТУРИРОВАННАЯ ВОДА — БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ → .

    Минерализация воды

    Экологический энциклопедический словарь

    МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ — насыщение воды неорганич. (минеральными) веществами, находящимися в ней в виде ионов и коллоидов; общая сумма неорганических солей, содержащихся преимущественно в пресной воде, степень минерализации обычно выражают в мг/л или г/л (иногда в г/кг).

    Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989

    Вязкость воды

    Вязкость воды — характеризует внутреннее сопротивление частиц жидкости ее движению:

    Геологический словарь

    Вязкость воды (жидкости) — свойство жидкости, обусловливающее при движении возникновение силы трения. Является фактором, осуществляющим передачу движения от слоев воды, перемещающихся с большой скоростью, к слоям с меньшей скоростью. Вязкость воды зависит от температуры и концентрации раствора. Физически она оценивается коэф. вязкости, который входит в ряд формул движения воды.

    Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978

    Различают два вида вязкости воды:

    • Динамическая вязкость воды — 0,00101 Па•с (при 20°C).
    • Кинематическая вязкость воды — 0,01012 см 2 /с (при 20°C).

    Более подробно читайте в нашей статье — ВЯЗКОСТЬ ВОДЫ → .

    Критическая точка воды

    Критической точкой воды называется ее состояние при определенном соотношении давления и температуры, когда ее свойства одинаковы в газообразном и жидком состоянии (газообразной и жидкой фазе).

    Критическая точка воды: 374°C, 22,064 MПа.

    Диэлектрическая проницаемость

    Диэлектрическая проницаемость, в общем, является коэффициентом показывающим, во сколько сила взаимодействия между двумя зарядами в вакууме больше чем в определенной среде.

    В случае с водой этот показатель необычайно высок и для статических электрических полей равняется 81.

    Теплоёмкость воды

    Теплоёмкость воды — вода обладает на удивление высокой теплоемкостью:

    Экологический словарь

    Научно-технический энциклопедический словарь

    УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ (обозначение с), тепло, необходимое для того, чтобы поднять температуру 1 кг вещества на 1К. Измеряется в Дж/К.кг (где Дж -ДЖОУЛЬ). Вещества с высокой удельной теплоемкостью, такие как вода, требуют большего количества энергии для поднятия температуры, чем вещества с низкой удельной теплоемкостью.

    Научно-технический энциклопедический словарь

    Теплопроводность воды

    Теплопроводность вещества подразумевает его способность проводить тепло от своих более горячих частей к более холодным.

    Передача тепла в воде происходит либо на молекулярном уровне, т. е. передаётся молекулами воды, либо благодаря движению / перемещению каких, либо объемов вод – турбулентная теплопроводность.

    Теплопроводность воды зависит от температуры и давления.

    Текучесть

    Под текучестью веществ понимают их способность менять свою форму под влиянием постоянного напряжения или постоянного давления.

    Текучесть жидкостей, так же определяется подвижностью их частиц, которые в состоянии покоя неспособны воспринимать касательные напряжения.

    Индуктивность

    Индуктивность определяет магнитные свойства замкнутых цепей электрического тока. Вода, за исключением некоторых случаев, электрический ток проводит, а следовательно и обладает определенной индуктивностью.

    Плотность воды

    Плотность воды — определяется отношением ее массы к объему при определенной температуре. Подробнее читайте в нашем материале — ЧТО ТАКОЕ ПЛОТНОСТЬ ВОДЫ → .

    Сжимаемость воды

    Сжимаемость воды – очень мала и зависит от солености воды и давления. Например у дистиллированной воды она равняется 0,0000490. В естественных природных условиях вода практически несжимаемая, но в промышленном производстве для технических целей воду сильно сжимают. Например, для резки твердых материалов, в том числе и таких как металлы.

    Электропроводность воды

    Электропроводность воды — во многом зависит от количества растворенных в них солей.

    Радиоактивность

    Радиоактивность воды – зависит от содержания в ней радона, эманации радия.

    Физико-химические свойства воды

    Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

    ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ — параметры, определяющие физико-химические особенности природных вод. К ним относятся показатели концентрации водородных ионов (рН) и окислительно-восстановительный потенциал (Eh).

    Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961

    Растворимость

    Разные источники данное свойство классифицируют по разному — одни относят его к физическим, другие к химическим свойствам вещества. Поэтому на данном этапе мы отнесли его к физико-химическим свойствам воды, что и подтверждается одним из определений растворимости, приведённом ниже.

    Большой Энциклопедический словарь

    РАСТВОРИМОСТЬ — способность вещества в смеси с одним или несколькими другими веществами образовывать растворы. Мера растворимости вещества в данном растворителе — концентрация его насыщенного раствора при данных температуре и давлении. Растворимость газов зависит от температуры и давления, растворимость жидких и твердых тел практически от давления не зависит.

    Большой Энциклопедический словарь. 2000

    Справочник дорожных терминов

    Растворимость – свойство материала (веществ) образовывать однородные системы, имеющие одинаковый химический состав и физические свойства.

    Справочник дорожных терминов, М. 2005

    Общая химия

    Растворимость – свойство газообразных, жидких и твердых веществ переходить в растворенное состояние; выражается равновесным массовым отношением растворенного вещества и растворителя при данной температуре.

    Общая химия: учебник А. В. Жолнин; под ред. В. А. Попкова, А. В. Жолнина. 2012

    Физическая энциклопедия

    Кислотно-щелочное равновесие (pH воды)

    Кислотно-щелочной баланс воды определяется pH показателем, значение которого может изменяться от 0 до 14. Значение 7 — определяет кислотно-щелочной баланс воды как нейтральный, если меньше 7 — вода кислотная, более 7 — щелочная вода.

    Окислительно-восстановительный потенциал воды

    Окислительно-восстановительный потенциал воды (ОВП) — способность воды вступать в биохимические реакции.

    Химические свойства воды

    ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА – это свойства, которые проявляются в результате химических реакций.

    Взаимодействие воды с металлами

    При взаимодействии воды с большинством металлов происходит реакция с выделением водорода:

    • 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (бурно);
    • 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (бурно);
    • 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (только при нагревании).

    Не все, а только достаточно активные металлы могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях этого типа. Наиболее легко реагируют щелочные и щелочноземельные металлы I и II групп.

    При взаимодействии воды с благородными металлами, такими как золото, платина …, реакция отсутствует.

    Взаимодействие воды с неметаллами

    Из неметаллов с водой реагируют, например, углерод и его водородное соединение (метан). Эти вещества гораздо менее активны, чем металлы, но все же способны реагировать с водой при высокой температуре:

    • C + H2O = H2 + CO (при сильном нагревании);
    • CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (при сильном нагревании).

    Взаимодействие воды с электрическим током

    При воздействии электрическим током вода разлагается на водород и кислород. Это также окислительно-восстановительная реакция, где вода является одновременно и окислителем, и восстановителем.

    Взаимодействие воды с оксидами неметаллов

    Вода вступает в реакцию со многими оксидами неметаллов и некоторыми оксидами металлов. Это не окислительно-восстановительные реакции, а реакции соединения:

    • SO2 + H2O = H2SO3 (сернистая кислота);
    • SO3 + H2O = H2SO4 (серная кислота);
    • CO2 + H2O = H2CO3 (угольная кислота).

    Взаимодействие воды с оксидами металлов

    Некоторые оксиды металлов также могут вступать в реакции соединения с водой.

    Примеры таких реакций мы уже встречали:

    CaO + H2O = Ca(OH)2 (гидроксид кальция (гашеная известь).

    Не все оксиды металлов способны реагировать с водой. Часть из них практически не растворима в воде и поэтому с водой не реагирует. Например: ZnO, TiO2, Cr2O3, из которых приготовляют, например, стойкие к воде краски. Оксиды железа также не растворимы в воде и не реагируют с ней.

    Гидраты и кристаллогидраты

    Вода образует соединения, гидраты и кристаллогидраты, в которых полностью сохраняется молекула воды.

    • CuSO4 + 5 H2O = CuSO4.5H2O;
    • CuSO4 — вещество белого цвета (безводный сульфат меди);
    • CuSO4.5H2O — кристаллогидрат (медный купорос), синие кристаллы.

    Другие примеры образования гидратов:

    • H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (гидрат серной кислоты);
    • NaOH + H2O = NaOH.H2O (гидрат едкого натра).

    Соединения, связывающие воду в гидраты и кристаллогидраты, используют в качестве осушителей. С их помощью, например, удаляют водяные пары из влажного атмосферного воздуха.

    Био-синтез

    Вода участвует в био-синтезе в результате, которого образуется кислород:

    6n CO2 + 5n H2O = (C6H10O5)n + 6n O2 (при действии света)

    Выводы

    Мы видим, что СВ разнообразны и охватывают практически все аспекты жизни на Земле. Как сформулировал один из ученых … изучать воду необходимо комплексно, а не в контексте отдельных ее проявлений.

    Читайте также: