Voda je najbežnejším rozpúšťadlom na planéte Zem, čo do značnej miery určuje povahu pozemskej chémie ako vedy. Väčšina chémie sa pri svojom vzniku ako vedy začala presne ako chémia vodných roztokov látok. Niekedy sa považuje za amfolyt - kyselinu aj zásadu súčasne (katión H+ anión OH−). Pri absencii cudzorodých látok vo vode je koncentrácia hydroxidových iónov a vodíkových iónov (alebo hydróniových iónov) rovnaká, pKa ≈ cca. 16.
Voda je chemicky pomerne aktívna látka. Vysoko polárne molekuly vody solvujú ióny a molekuly a tvoria hydráty a kryštalické hydráty. Solvolýza a najmä hydrolýza sa vyskytuje v živej a neživej prírode a má široké využitie v chemickom priemysle.
Voda reaguje pri izbovej teplote:
S aktívne kovy(sodík, draslík, vápnik, bárium atď.)
S halogénmi (fluór, chlór) a interhalogénovými zlúčeninami
So soľami tvorenými slabou kyselinou a slabou zásadou, čo spôsobuje ich úplnú hydrolýzu
S anhydridmi a kyslými halogenidmi karboxylových a anorganických kyselín
S aktívnym kovom organické zlúčeniny(dietylzinok, Grignardove činidlá, metyl sodný atď.)
S karbidy, nitridy, fosfidy, silicidy, hydridy aktívnych kovov (vápnik, sodík, lítium atď.)
S mnohými soľami, ktoré tvoria hydráty
S bóranmi, silánmi
S keténmi, oxidom uhličitým
S fluoridmi vzácnych plynov
Voda pri zahrievaní reaguje:
So železom, horčíkom
S uhlím, metánom
S niektorými alkylhalogenidmi
Voda reaguje v prítomnosti katalyzátora:
S amidmi, estermi karboxylových kyselín
S acetylénom a inými alkínmi
S alkénmi
S nitrilmi
Chemické vlastnosti vody sú určené vlastnosťami jej štruktúry. Voda je pomerne stabilná látka, pri zahriatí na najmenej 1000 ° C (dochádza k tepelnej disociácii) alebo pod vplyvom ultrafialového žiarenia (fotochemická disociácia) sa začína rozkladať na vodík a kyslík.
Voda je chemicky aktívna zlúčenina. Reaguje napríklad s fluórom. Chlór, keď sa zahrieva alebo je vystavený svetlu, rozkladá vodu a uvoľňuje atómový kyslík:
H2O + Cl2 = HCl + HClO (HClO = HCl + O)
Za normálnych podmienok interaguje s aktívnymi kovmi:
2H20 + Ca = Ca(OH)2 + H2
2H20 + 2Na = 2NaOH + H2
Voda reaguje aj s mnohými nekovmi. Napríklad pri interakcii s atómovým kyslíkom vzniká peroxid vodíka:
H2O + O = H202
Mnohé oxidy reagujú s vodou za vzniku zásad a kyselín:
CO2 + H2O = H2C03
CaO + H2O = Ca(OH)2
Pri interakcii s niektorými soľami vznikajú kryštalické hydráty. Pri zahrievaní strácajú kryštalizačnú vodu:
Na2C03 + 10H20 = Na2C03 x 10H20
Voda tiež rozkladá väčšinu solí (tzv. hydrolýza).
Ušľachtilé kovy nereagujú s vodou.
Okrem hlavných iónov, ktorých obsah vo vode je dosť vysoký, sa v nej nachádza množstvo prvkov: dusík, fosfor, kremík, hliník, železo, fluór v koncentráciách od 0,1 do 10 mg/l. Nazývajú sa mezoelementy (z gréckeho „mesos“ - „priemerný“, „stredný“).
Do nádrží s dažďovou vodou sa dostáva dusík vo forme dusičnanov NO3- a pri rozklade organických zvyškov vo forme aminokyselín, močoviny (NH2)2CO a amónnych solí NH4+.
Fosfor sa vo vode vyskytuje vo forme hydrogénfosforečnanov HPO32- a dihydrogenfosforečnanov H2PO3-, ktoré vznikajú rozkladom organických zvyškov.
Kremík je stálou zložkou chemického zloženia prírodné vody. To je uľahčené, na rozdiel od iných zložiek, všadeprítomnosťou zlúčenín kremíka v horninách a iba ich nízka rozpustnosť vysvetľuje nízky obsah kremíka vo vode. Koncentrácia kremíka v prírodných vodách je zvyčajne niekoľko miligramov na liter. V podzemných vodách sa zvyšuje a často dosahuje desiatky miligramov na liter av horúcich termálnych vodách dokonca stovky. Na rozpustnosť kremíka má okrem teploty veľký vplyv aj zvýšenie pH roztoku. Relatívne nízky obsah kremíka v povrchových vodách, horší ako rozpustnosť oxidu kremičitého (125 mg/l pri 26 °C, 170 mg/l pri 38 °C), naznačuje prítomnosť procesov vo vode, ktoré znižujú jeho koncentráciu. Patrí medzi ne konzumácia kremíka vodnými organizmami, z ktorých mnohé, napríklad rozsievky, si stavajú kostru z kremíka. Okrem toho je kyselina kremičitá, ktorá je slabšia, vytesnená z roztoku kyselinou uhličitou:
Na4SiO4 + 4CO2 + 4H2O = H4SiO4 + 4NaHC03
Nestabilita kremíka v roztoku tiež prispieva k tendencii kyseliny kremičitej meniť sa za určitých podmienok na gél. Vo veľmi slabo mineralizovaných vodách tvorí kremík významnú a niekedy aj prevažnú časť chemického zloženia vody, a to aj napriek nízkemu absolútnemu obsahu. Prítomnosť kremíka vo vode je vážnou prekážkou v technológii, pretože pri dlhom varení vody tvorí kremík v kotloch veľmi tvrdý silikátový kameň.
Hliník vstupuje do vodných útvarov v dôsledku pôsobenia kyselín na íly (kaolín):
Al2(OH)4 + 6H+ = 2Si02 + 5H20 + 2Al3+
Hlavným zdrojom železa sú íly obsahujúce železo. Organické zvyšky (ďalej len „C“) pri styku s nimi redukujú železo na dvojmocné, ktoré sa pomaly vyplavuje vo forme hydrogénuhličitanu alebo solí humínových kyselín:
2Fe2O3 + "C" + 4H2O + 7CO2 = 4Fe(HCO3)2
Keď sa voda s rozpustenými iónmi Fe2+ dostane do kontaktu so vzduchom, železo rýchlo oxiduje a vytvorí hnedú zrazeninu hydroxidu Fe(OH)3. Postupom času sa mení na močiarnu rudu – hnedú železnú rudu (limonit) FeO(OH). Karelská bahenná ruda sa používala v 18.-19. storočí na získavanie železa.
Modrastý film na povrchu vody je Fe(OH)3, ktorý vzniká, keď sa podzemná voda obsahujúca ióny Fe2+ dostane do kontaktu so vzduchom. Často sa zamieňa s olejovým filmom, ale je veľmi ľahké ich rozlíšiť: film hydroxidu železa má zubaté okraje. Ak sa povrch vody mierne rozhýbe, hydroxidový film na rozdiel od olejového nepretečie.
Chemické zloženie prírodnej vody je dané históriou, ktorá jej predchádzala, t.j. dráhu, ktorú voda prechádza počas svojho cyklu. Množstvo rozpustených látok v takejto vode bude závisieť na jednej strane od zloženia látok, s ktorými prišla do styku, a na druhej strane od podmienok, za ktorých k týmto interakciám dochádzalo. vplyv chemické zloženie voda môže byť spôsobená týmito faktormi: horniny, pôdy, živé organizmy, ľudské aktivity, klíma, reliéf, vodný režim, vegetácia, hydrogeologické a hydrodynamické pomery a pod. Uvažujme len niektoré faktory ovplyvňujúce zloženie vody.
Pôdny roztok a atmosférické zrážky filtrované cez pôdu môžu zlepšiť rozpúšťanie hornín a minerálov. Ide o jednu z najdôležitejších vlastností pôdy, ktorá ovplyvňuje tvorbu zloženia prírodných vôd a je výsledkom zvýšenia koncentrácie oxidu uhličitého v pôdnom roztoku, ktorý sa uvoľňuje pri dýchaní živých organizmov a koreňa. systém v pôdach a biochemický rozklad organických zvyškov. V dôsledku toho sa koncentrácia CO2 v pôdnom vzduchu zvyšuje z typických 0,033 %. atmosférický vzduch až 1% alebo viac v pôdnom vzduchu (v ťažkých ílovitých pôdach koncentrácia CO2 v pôdnom vzduchu niekedy dosahuje 5-10%, čím dáva roztoku silný agresívny účinok voči horninám). Ďalším faktorom, ktorý umocňuje agresívny účinok vody prefiltrovanej cez pôdu, je organická hmota – pôdny humus, ktorý vzniká v pôdach pri premene rastlinných zvyškov. V zložení humusu, humínových a fulvových kyselín a jednoduchších zlúčenín, napríklad organické kyseliny (citrónová, šťaveľová, octová, jablčná atď.), amíny atď., treba uviesť predovšetkým ako aktívne činidlá. Pôdny roztok, obohatený o organické kyseliny a CO2, výrazne urýchľuje chemické zvetrávanie hlinitokremičitanov obsiahnutých v pôdach. Podobne, filtrovanie vody cez pôdu urýchľuje chemické zvetrávanie hlinitokremičitanov a uhličitanových hornín pod pôdou. Vápenec ľahko tvorí rozpustný (až 1,6 g/l) hydrogénuhličitan vápenatý:
CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca(HCO3)2
Takmer v celej európskej časti Ruska (okrem Karélie a Murmanskej oblasti) sa vápence, ale aj dolomity MgCO3 CaCO3 vyskytujú celkom blízko povrchu. Preto tu voda obsahuje najmä hydrogénuhličitany vápnika a horčíka. V riekach ako Volga, Don, Severná Dvina a ich hlavné prítoky tvoria hydrogenuhličitany vápnika a horčíka 3/4 až 9/10 všetkých rozpustených solí.
Soli sa tiež dostávajú do vodných útvarov v dôsledku ľudskej činnosti. Takže chlorid sodný a vápenatý sa v zime kropí na cesty, aby roztopil ľad. Na jar prúdia chloridy do riek spolu s roztopenou vodou. Tretinu chloridov v riekach európskej časti Ruska tam priniesli ľudia. V riekach, na ktorých stoja veľké mestá, tento podiel je oveľa väčší.
Terén nepriamo ovplyvňuje zloženie vody, prispieva k vyplavovaniu solí z horninového masívu. Hĺbka erózneho zárezu rieky uľahčuje vstup viac mineralizovanej podzemnej vody z nižších horizontov do rieky. Napomáhajú tomu aj iné typy depresií (údolia riek, rokliny, rokliny), ktoré zlepšujú odvodnenie povodia.
Klíma vytvára všeobecné pozadie, na ktorom prebieha väčšina procesov, ktoré ovplyvňujú tvorbu chemického zloženia prírodných vôd. Klíma určuje predovšetkým rovnováhu tepla a vlahy, ktorá určuje vlhkosť územia a objem prietoku vody, a tým aj zriedenie alebo koncentráciu prírodných roztokov a možnosť rozpúšťania alebo vyzrážania látok.
Chemické zloženie vody a jej zmeny v čase sú výrazne ovplyvnené zdrojmi energie vodného útvaru a ich pomerom. V období topenia snehu má voda v riekach, jazerách a nádržiach nižšiu mineralizáciu ako v období, kedy väčšina výživy pochádza z podzemných vôd a podzemných vôd. Táto okolnosť sa používa na reguláciu plnenia nádrží a vypúšťania vody z nich. Nádrže sa spravidla napĺňajú počas jarnej povodne, kedy má prítoková voda menšiu mineralizáciu.
VODA
Molekula vody pozostáva z atómu kyslíka a dvoch atómov vodíka, ktoré sú k nej pripojené pod uhlom 104,5°.
Uhol 104,5° medzi väzbami v molekule vody určuje drobivosť ľadu a tekutej vody a v dôsledku toho anomálnu závislosť hustoty od teploty. Veľké vodné plochy preto nezamŕzajú až na dno, čo umožňuje život v nich.
VODA, ĽAD A PARA,v kvapalnom, pevnom a plynnom stave chemická zlúčenina molekulový vzorec H20.
Vďaka silnej príťažlivosti medzi molekulami má voda vysoké teploty topenia (0 °C) a teploty varu (100 °C). Hrubá vrstva vody má modrú farbu, ktorá je určená nielen jej fyzikálnymi vlastnosťami, ale aj prítomnosťou suspendovaných častíc nečistôt. Voda horských riek je zelenkastá vďaka suspendovaným časticiam uhličitanu vápenatého, ktoré obsahuje. Čistá voda je zlý vodič elektriny. Hustota vody je maximálna pri 4 °C, rovná sa 1 g/cm3. Ľad má menšiu hustotu ako tekutá voda a vypláva na jej hladinu, čo je pre obyvateľov nádrží v zime veľmi dôležité.
Voda má extrémne vysokú tepelnú kapacitu, preto sa pomaly ohrieva a pomaly ochladzuje. Vďaka tomu vodné bazény regulujú teplotu na našej planéte.
Chemické vlastnosti vody
Voda je vysoko reaktívna látka. Za normálnych podmienok reaguje s mnohými zásaditými a kyslými oxidmi, ako aj s alkalickými kovmi a kovmi alkalických zemín. Voda tvorí početné zlúčeniny – kryštalické hydráty.
Pod vplyvom elektrický prúd voda sa rozkladá na vodík a kyslík:
2H20 elektrický prúd= 2H2+02
Video "Elektrolýza vody"
- Horčík reaguje s horúcou vodou za vzniku nerozpustnej bázy:
Mg + 2H20 = Mg(OH)2 + H2
- Berýlium s vodou tvorí amfotérny oxid: Be + H 2 O = BeO + H 2
1. Aktívne kovy sú:
Li, Na, K, Rb, Čs, O- 1 skupina "A"
Ca, Sr, Ba, Ra- 2. skupina "A"
2. Rad aktivity kovov
3. Alkália je vo vode rozpustná zásada, komplexná látka, ktorá obsahuje aktívny kov a hydroxylovú skupinu OH ( ja).
4. Stredne aktívne kovy v rozsahu napätia od MgdoPb(hliník v špeciálnej polohe)
Video „Interakcia sodíka s vodou“
Pamätaj!!!
Hliník reaguje s vodou ako aktívne kovy a vytvára základ:
2Al + 6H 2 O = 2Al( OH) 3 + 3H 2
Pomocou vzorky zapíšte rovnice interakčných reakcií:
SO2 + H20 =
S03 + H20 =
Cl207 + H20 =
P205 + H20 (horúce) =
N205 + H20 =
Pamätajte! S vodou reagujú iba oxidy aktívnych kovov. Oxidy kovov priemerná aktivita a kovy, ktoré prichádzajú po vodíku v rade aktivít, sa vo vode nerozpúšťajú, napríklad CuO + H 2 O = reakcia nie je možná.
Video „Interakcia oxidov kovov s vodou“
Li + H20 =
Cu + H2O =
ZnO + H20 =
Al + H20 =
Ba + H2O =
K20 + H20 =
Mg + H20 =
N205 + H20 =
Najdôležitejšou látkou našej planéty, unikátnou svojimi vlastnosťami a zložením, je samozrejme voda. Veď práve vďaka nej je na Zemi život, kým na iných dnes známych objektoch slnečná sústava ona tam nie je. Pevné, tekuté, vo forme pary - čokoľvek z toho je potrebné a dôležité. Voda a jej vlastnosti sú predmetom štúdia celku vedeckej disciplíne- hydrológia.
Množstvo vody na planéte
Ak vezmeme do úvahy indikátor množstva tohto oxidu vo všetkých stavoch agregácie, potom je to asi 75% celkovej hmotnosti na planéte. V tomto prípade treba brať do úvahy viazanú vodu v organických zlúčeninách, živých organizmoch, mineráloch a iných prvkoch.
Ak vezmeme do úvahy iba kvapalné a pevné skupenstvo vody, údaj klesne na 70,8 %. Uvažujme, ako sú tieto percentá rozdelené, kde je daná látka obsiahnutá.
- V oceánoch a moriach a slaných jazerách na Zemi je 360 miliónov km 2 slanej vody.
- Sladká voda je rozložená nerovnomerne: 16,3 milióna km 2 z nej je obalených ľadom v ľadovcoch Grónska, Arktídy a Antarktídy.
- 5,3 milióna km 2 oxidu vodíka je sústredených v čerstvých riekach, močiaroch a jazerách.
- Podzemná voda predstavuje 100 miliónov m3.
Preto môžu astronauti zo vzdialeného vesmíru vidieť Zem v tvare modrej gule so vzácnymi inklúziami súše. Voda a jej vlastnosti, znalosť jej štruktúrnych znakov sú dôležité prvky veda. Navyše v poslednej dobe ľudstvo začalo pociťovať jasný nedostatok sladkej vody. Možno takéto znalosti pomôžu pri riešení tohto problému.
Zloženie vody a molekulová štruktúra
Ak vezmeme do úvahy tieto ukazovatele, vlastnosti, ktoré táto úžasná látka vykazuje, budú okamžite jasné. Molekula vody sa teda skladá z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka, preto má empirický vzorec H 2 O. Okrem toho elektróny oboch prvkov zohrávajú dôležitú úlohu pri stavbe samotnej molekuly. Pozrime sa, aká je štruktúra vody a jej vlastnosti.
Je zrejmé, že každá molekula je orientovaná okolo druhej a spolu tvoria spoločnú kryštálovú mriežku. Je zaujímavé, že oxid je postavený v tvare štvorstenu - atóm kyslíka v strede a dva páry elektrónov a dva atómy vodíka okolo neho asymetricky. Ak nakreslíte čiary cez stredy jadier atómov a spojíte ich, dostanete presne štvorstenný geometrický tvar.
Uhol medzi stredom atómu kyslíka a jadrami vodíka je 104,5 0 C. Dĺžka O-N pripojenia= 0,0957 nm. Prítomnosť elektrónových párov kyslíka, ako aj jeho väčšia elektrónová afinita v porovnaní s vodíkom zabezpečuje vznik negatívne nabitého poľa v molekule. Naproti tomu vodíkové jadrá tvoria kladne nabitú časť zlúčeniny. Ukazuje sa teda, že molekula vody je dipól. To určuje, čo voda môže byť a jej fyzikálne vlastnosti závisia aj od štruktúry molekuly. Pre živé bytosti zohrávajú tieto vlastnosti zásadnú úlohu.
Základné fyzikálne vlastnosti
Tieto zvyčajne zahŕňajú kryštálovú mriežku, teploty varu a topenia a špeciálne individuálne vlastnosti. Zoberme si ich všetky.
- Štruktúra kryštálovej mriežky oxidu vodíka závisí od stavu agregácie. Môže byť pevný - ľad, kvapalný - zásaditá voda za normálnych podmienok, plynný - para, keď teplota vody vystúpi nad 100 0 C. Ľad tvorí krásne vzorované kryštály. Mriežka ako celok je voľná, ale spojenie je veľmi pevné a hustota je nízka. Môžete to vidieť na príklade snehových vločiek alebo mrazivých vzorov na skle. V bežnej vode mriežka nemá stály tvar, mení sa a prechádza z jedného stavu do druhého.
- Molekula vody v kozmického priestoru má správny tvar gule. Avšak pod vplyvom pozemská moc gravitácii je skreslená a v tekutom stave má podobu nádoby.
- Skutočnosť, že oxid vodíka má dipólovú štruktúru, určuje tieto vlastnosti: vysoká tepelná vodivosť a tepelná kapacita, čo možno vidieť na rýchlom zahrievaní a dlhom ochladzovaní látky, schopnosť orientovať okolo seba ako ióny, tak aj jednotlivé elektróny a zlúčeniny . To robí z vody univerzálne rozpúšťadlo (polárne aj neutrálne).
- Zloženie vody a štruktúra molekuly vysvetľujú schopnosť tejto zlúčeniny vytvárať viaceré vodíkové väzby, a to aj s inými zlúčeninami, ktoré majú osamelé elektrónové páry (amoniak, alkohol a iné).
- Teplota varu kvapalnej vody je 100 0 C, ku kryštalizácii dochádza pri +4 0 C. Pod týmto ukazovateľom sa nachádza ľad. Ak zvýšite tlak, bod varu vody sa prudko zvýši. Áno, kedy vysoké atmosféry Môžete v ňom roztopiť olovo, ale ani nevrie (nad 300 0 C).
- Vlastnosti vody sú pre živé bytosti veľmi dôležité. Napríklad jedným z najdôležitejších je povrchové napätie. Ide o vytvorenie tenkého ochranného filmu na povrchu oxidu vodíka. Ide o o tekutej vode. Tento film je veľmi ťažké pretrhnúť mechanickým pôsobením. Vedci zistili, že budete potrebovať silu, rovná hmotnosti 100 ton. Ako to zistiť? Film je viditeľný, keď voda pomaly kvapká z kohútika. Je vidieť, že je to akoby v akejsi škrupine, ktorá je natiahnutá do určitej hranice a hmotnosti a odlietava vo forme okrúhlej kvapky, mierne zdeformovanej gravitáciou. Vďaka povrchové napätie na vodnej hladine môže byť veľa predmetov. Hmyz so špeciálnymi úpravami sa môže po nej voľne pohybovať.
- Voda a jej vlastnosti sú anomálne a jedinečné. Podľa organoleptických ukazovateľov je táto zlúčenina bezfarebná kvapalina bez chuti a zápachu. To, čo nazývame chuťou vody, sú minerály a ďalšie zložky v nej rozpustené.
- Elektrická vodivosť oxidu vodíka v kvapalnom stave závisí od toho, koľko a aké soli sú v ňom rozpustené. Destilovaná voda, ktorá neobsahuje žiadne nečistoty, nevedie elektrický prúd.
Ľad je zvláštny stav vody. V štruktúre tohto stavu sú molekuly navzájom spojené vodíkovými väzbami a tvoria krásnu kryštálovú mriežku. Je však dosť nestabilný a môže sa ľahko rozštiepiť, roztaviť, to znamená, že sa zdeformuje. Medzi molekulami je veľa dutín, ktorých rozmery presahujú rozmery samotných častíc. V dôsledku toho je hustota ľadu menšia ako hustota kvapalného oxidu vodíka.
má veľkú hodnotu pre rieky, jazerá a iné sladkovodné útvary. V zime v nich voda úplne nezamrzne, ale iba sa viac pokryje hustou kôrou svetlý ľad, plávajúce na vrchol. Ak by táto vlastnosť nebola charakteristická pre pevný stav oxidu vodíka, potom by zásobníky premrzli. Život pod vodou by bol nemožný.
Navyše, pevné skupenstvo vody má veľký význam ako zdroj obrovského množstva čerstvej pitnej vody. Toto sú ľadovce.
Špeciálnu vlastnosť vody možno nazvať javom trojitého bodu. Toto je stav, v ktorom môžu súčasne existovať ľad, para a kvapalina. Vyžaduje si to nasledujúce podmienky:
- vysoký tlak - 610 Pa;
- teplota 0,01 0 C.
Čistota vody sa líši v závislosti od cudzích látok. Kvapalina môže byť úplne priehľadná, opalescentná alebo zakalená. Vlny žltej a červenej farby sú absorbované, fialové lúče prenikajú hlboko.
Chemické vlastnosti
Voda a jej vlastnosti sú dôležitým nástrojom na pochopenie mnohých životných procesov. Preto boli veľmi dobre študované. Hydrochémia sa teda zaujíma o vodu a jej chemické vlastnosti. Medzi nimi sú nasledujúce:
- Tuhosť. Toto je vlastnosť, ktorá sa vysvetľuje prítomnosťou vápenatých a horečnatých solí a ich iónov v roztoku. Delí sa na trvalé (soli menovaných kovov: chloridy, sírany, siričitany, dusičnany), dočasné (hydrogenuhličitany), ktoré sa vylúčia varom. V Rusku sa voda pred použitím zmäkčuje. chemicky pre lepšiu kvalitu.
- Mineralizácia. Vlastnosť založená na dipólovom momente oxidu vodíka. Vďaka jeho prítomnosti sú molekuly schopné na seba naviazať mnoho ďalších látok, iónov a udržať ich. Takto vznikajú spolky, klatráty a iné spolky.
- Redoxné vlastnosti. Ako univerzálne rozpúšťadlo, katalyzátor a pomocník je voda schopná interagovať s mnohými jednoduchými a komplexnými zlúčeninami. S niektorými pôsobí ako oxidačné činidlo, s inými - naopak. Ako redukčné činidlo reaguje s halogénmi, soľami, niektorými menej aktívnymi kovmi as mnohými organickými látkami. Študuje najnovšie premeny organickej chémie. Voda a jej vlastnosti, najmä chemické, ukazujú, aká je univerzálna a jedinečná. Ako oxidačné činidlo reaguje s aktívnymi kovmi, niektorými binárnymi soľami, mnohými organickými zlúčeninami, uhlíkom a metánom. Vôbec chemické reakcie s účasťou tejto látky vyžadujú výber určitých podmienok. Výsledok reakcie bude závisieť od nich.
- Biochemické vlastnosti. Voda je neoddeliteľnou súčasťou všetkých biochemických procesov v tele, je rozpúšťadlom, katalyzátorom a médiom.
- Interakcia s plynmi za vzniku klatrátov. Bežná tekutá voda dokáže absorbovať aj chemicky neaktívne plyny a umiestniť ich do dutín medzi molekulami vnútornej štruktúry. Takéto zlúčeniny sa zvyčajne nazývajú klatráty.
- S mnohými kovmi tvorí oxid vodíka kryštalické hydráty, v ktorých je zahrnutý nezmenený. Napríklad síran meďnatý (CuSO 4 * 5H 2 O), ako aj bežné hydráty (NaOH * H 2 O a ďalšie).
- Voda sa vyznačuje zloženými reakciami, pri ktorých vznikajú nové triedy látok (kyseliny, zásady, zásady). Nie sú redoxné.
- Elektrolýza. Vplyvom elektrického prúdu sa molekula rozkladá na svoje zložky plynov – vodík a kyslík. Jedným zo spôsobov, ako ich získať, je laboratórium a priemysel.
Z pohľadu Lewisovej teórie je voda slabá kyselina a zároveň slabá zásada (amfolyt). To znamená, že môžeme hovoriť o určitej amfoternosti v chemických vlastnostiach.
Voda a jej prospešné vlastnosti pre živé bytosti
Je ťažké preceňovať dôležitosť, ktorú má oxid vodíka pre všetky živé veci. Koniec koncov, voda je zdrojom života. Je známe, že bez nej by človek nemohol žiť ani týždeň. Voda, jej vlastnosti a význam sú jednoducho kolosálne.
- Je univerzálny, to znamená, že je schopný rozpúšťať organické aj anorganické zlúčeniny, rozpúšťadlo aktívne v živých systémoch. To je dôvod, prečo je voda zdrojom a médiom pre všetky katalytické biochemické premeny, pri ktorých dochádza k tvorbe zložitých životne dôležitých komplexných zlúčenín.
- Schopnosť vytvárať vodíkové väzby robí túto látku univerzálnou pri odolávaní teplotám bez zmeny stavu agregácie. Ak by to tak nebolo, potom by sa pri najmenšom znížení stupňov zmenil na ľad vo vnútri živých bytostí, čo by spôsobilo bunkovú smrť.
- Pre ľudí je voda zdrojom všetkých základných domácich potrieb a potrieb: varenie, pranie, upratovanie, kúpanie, kúpanie a plávanie atď.
- Priemyselné závody (chemický, textilný, strojársky, potravinársky, ropný rafinérsky a iné) by bez účasti oxidu vodíka nemohli vykonávať svoju prácu.
- Od staroveku sa verilo, že voda je zdrojom zdravia. Používala sa a používa sa dodnes ako liečivá látka.
- Rastliny ho využívajú ako hlavný zdroj výživy, vďaka čomu produkujú kyslík, plyn, ktorý umožňuje existenciu života na našej planéte.
Môžeme vymenovať ďalšie desiatky dôvodov, prečo je voda najrozšírenejšou, najdôležitejšou a najpotrebnejšou látkou pre všetky živé a umelo vytvorené objekty. Uviedli sme len tie najzrejmejšie, hlavné.
Hydrologický cyklus vody
Inými slovami, toto je jeho kolobeh v prírode. Veľmi dôležitý proces, ktorý nám umožňuje neustále dopĺňať zmenšujúce sa zásoby vody. Ako sa to stane?
Existujú traja hlavní účastníci: podzemná (alebo podzemná) voda, povrchová voda a svetový oceán. Dôležitá je aj atmosféra, ktorá kondenzuje a produkuje zrážky. Aktívnymi účastníkmi procesu sú aj rastliny (hlavne stromy), schopné absorbovať obrovské množstvo vody za deň.
Proces teda prebieha nasledovne. Podzemná voda vypĺňa podzemné kapiláry a prúdi na povrch a do Svetového oceánu. Povrchová voda je potom absorbovaná rastlinami a transpirovaná do životné prostredie. K odparovaniu dochádza aj z rozsiahlych oblastí oceánov, morí, riek, jazier a iných vodných plôch. Čo robí voda v atmosfére? Ten kondenzuje a steká späť vo forme zrážok (dážď, sneh, krúpy).
Ak by k týmto procesom nedošlo, zásoby vody, najmä sladkej, by sa už dávno minuli. Preto ľudia venujú veľkú pozornosť ochrane a normálnemu hydrologickému cyklu.
Koncept ťažkej vody
V prírode existuje oxid vodíka ako zmes izotopológov. Je to spôsobené tým, že vodík tvorí tri typy izotopov: protium 1 H, deutérium 2 H, trícium 3 H. Kyslík zasa tiež nezaostáva a tvorí tri stabilné formy: 16 O, 17 O, 18 O Je to vďaka Preto tu nie je len obyčajná protiová voda zloženia H 2 O (1 H a 16 O), ale aj deutérium a trícium.
Zároveň je to deutérium (2H), ktoré je stabilné v štruktúre a forme, ktoré je súčasťou zloženia takmer všetkých prírodných vôd, ale v malých množstvách. Tomu sa hovorí ťažké. Vo všetkých ohľadoch sa trochu líši od normálneho alebo ľahkého.
Ťažká voda a jej vlastnosti sú charakterizované niekoľkými bodmi.
- Kryštalizuje pri teplote 3,82 °C.
- Teplota varu sa pozoruje pri 101,42 °C.
- Hustota je 1,1059 g/cm3.
- Ako rozpúšťadlo je niekoľkonásobne horší ako ľahká voda.
- Má chemický vzorec D2O.
Pri vykonávaní experimentov ukazujúcich vplyv takejto vody na živé systémy sa zistilo, že v nej sú schopné žiť len niektoré druhy baktérií. Trvalo nejaký čas, kým sa kolónie prispôsobili a aklimatizovali. Po adaptácii však úplne obnovili všetky životne dôležité funkcie (reprodukcia, výživa). Oceľ je navyše veľmi odolná voči žiareniu. Pokusy na žabách a rybách nepriniesli pozitívny výsledok.
Moderné oblasti použitia deutéria a ním tvorenej ťažkej vody - jadrové a jadrovej energie. Takáto voda sa dá získať v laboratórnych podmienkach pomocou bežnej elektrolýzy – vzniká ako vedľajší produkt. Samotné deutérium vzniká pri opakovaných destiláciách vodíka v špeciálnych zariadeniach. Jeho použitie je založené na schopnosti spomaľovať neutrónové fúzie a protónové reakcie. Práve ťažká voda a izotopy vodíka sú základom pre vytváranie jadrových a vodíkových bômb.
Pokusy o používaní deutériovej vody ľuďmi v malých množstvách ukázali, že nezostáva dlho - úplné stiahnutie sa pozoruje po dvoch týždňoch. Nemožno ho použiť ako zdroj vlhkosti na celý život, ale jeho technický význam je jednoducho obrovský.
Roztopená voda a jej použitie
Už od pradávna boli vlastnosti takejto vody ľuďmi identifikované ako liečivé. Už dlho sa zistilo, že keď sa sneh topí, zvieratá sa snažia piť vodu z výsledných kaluží. Neskôr bola starostlivo študovaná jeho štruktúra a biologické účinky na ľudský organizmus.
Roztopená voda, jej charakteristiky a vlastnosti sú uprostred medzi obyčajnou ľahkou vodou a ľadom. Zvnútra je tvorený nielen molekulami, ale aj súborom zhlukov tvorených kryštálmi a plynom. To znamená, že vo vnútri dutín medzi štruktúrnymi časťami kryštálu je vodík a kyslík. Autor: celkový vzhľadŠtruktúra roztopenej vody je podobná štruktúre ľadu - jej štruktúra je zachovaná. Fyzikálne vlastnosti takéhoto oxidu vodíka sa v porovnaní s konvenčnými mierne menia. Biologický účinok na organizmus je však výborný.
Keď voda zamrzne, prvá frakcia sa zmení na ľad, ťažšia časť - to sú izotopy deutéria, soli a nečistoty. Preto by sa toto jadro malo odstrániť. Ale zvyšok časti je čistý, štruktúrovaný a zdravá voda. Aký je účinok na telo? Vedci z Doneckého výskumného inštitútu pomenovali tieto typy vylepšení:
- Zrýchlenie procesov obnovy.
- Posilnenie imunitného systému.
- U detí sa po vdýchnutí takejto vody obnoví a vylieči nádcha, odíde kašeľ, nádcha atď.
- Zlepšuje sa dýchanie, stav hrtana a slizníc.
- Zvyšuje sa všeobecná pohoda človeka a aktivita.
Dnes existuje množstvo priaznivcov liečby roztopenou vodou, ktorí píšu svoje pozitívne recenzie. Sú však vedci, vrátane lekárov, ktorí tieto názory nepodporujú. Veria, že z takejto vody nebude žiadna škoda, ale aj malý úžitok.
Energia
Prečo sa vlastnosti vody môžu meniť a obnovovať pri prechode do rôznych stavov agregácie? Odpoveď na túto otázku je: tohto spojenia má vlastnú informačnú pamäť, ktorá zaznamenáva všetky zmeny a vedie k obnove štruktúry a vlastností v správny čas. Bioenergetické pole, cez ktoré prechádza časť vody (tá, ktorá pochádza z vesmíru), nesie silný náboj energie. Tento vzor sa často používa pri liečbe. Z medicínskeho hľadiska však nie každá voda môže pôsobiť blahodarne, teda aj informačne.
Štruktúrovaná voda - čo to je?
Ide o vodu, ktorá má trochu inú štruktúru molekúl, umiestnenie kryštálové mriežky(rovnako ako v ľade), ale stále je to kvapalina (tavenina je tiež tohto typu). V tomto prípade zloženie vody a jej vlastnosti s vedecký bod videnie sa nelíši od charakteristických pre obyčajný oxid vodíka. Štruktúrovaná voda preto nemôže mať taký široký liečivý účinok, aký jej pripisujú ezoterici a priaznivci alternatívnej medicíny.
Oxid vodíka (H 2 O), ktorý je nám všetkým bez preháňania známy pod názvom „voda“, je hlavnou kvapalinou v živote organizmov na Zemi, pretože všetky chemické a biologické reakcie prebiehajú buď za účasti vo vode alebo v roztokoch.
Voda je po vzduchu druhá najdôležitejšia látka pre ľudský organizmus. Osoba môže žiť bez vody nie dlhšie ako 7-8 dní.
Čistá voda v prírode môže existovať v troch stavoch agregácie: pevná - vo forme ľadu, kvapalina - samotná voda, v plynnom - vo forme pary. Takáto rozmanitosť stavov agregácie V prírode neexistuje žiadna iná látka, ktorá by sa tým mohla pochváliť.
Fyzikálne vlastnosti vody
- pri č. - je to bezfarebná kvapalina bez zápachu a chuti;
- voda má vysokú tepelnú kapacitu a nízku elektrickú vodivosť;
- teplota topenia 0 °C;
- teplota varu 100 °C;
- maximálna hustota vody pri 4 °C je 1 g/cm3;
- voda je dobré rozpúšťadlo.
Štruktúra molekuly vody
Molekula vody pozostáva z jedného atómu kyslíka, ktorý je spojený s dvoma atómami vodíka, pričom O-H pripojenia zvierajú uhol 104,5°, pričom spoločné elektrónové páry sú posunuté smerom k atómu kyslíka, ktorý je elektronegatívny v porovnaní s atómami vodíka, preto na atóme kyslíka vzniká čiastočný záporný náboj, resp. atómy vodíka. Molekula vody sa teda môže považovať za dipól.
Molekuly vody môžu navzájom vytvárať vodíkové väzby, pričom ich priťahujú opačne nabité časti (vodíkové väzby sú na obrázku znázornené bodkovanými čiarami):
Formácia vodíkové väzby vysvetľuje vysokú hustotu vody, jej body varu a topenia.
Počet vodíkových väzieb závisí od teploty – čím vyššia teplota, tým menej väzieb sa vytvorí: vo vodnej pare sú len jednotlivé molekuly; v kvapalnom stave - vznikajú asociáty (H 2 O) n, v kryštalický stav Každá molekula vody je spojená so susednými molekulami štyrmi vodíkovými väzbami.
Chemické vlastnosti vody
Voda „dobrovoľne“ reaguje s inými látkami:
- Voda reaguje s alkalickými kovmi a kovmi alkalických zemín pri nulových podmienkach: 2Na+2H2O = 2NaOH+H2
- Voda reaguje s menej aktívnymi kovmi a nekovmi len vtedy vysoká teplota: 3Fe+4H20=FeO → Fe203 +4H2C+2H20 → CO2+2H2
- so zásaditými oxidmi pri č. voda reaguje za vzniku zásad: CaO+H2O = Ca(OH)2
- s kyslými oxidmi pri č. voda reaguje za vzniku kyselín: CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3
- voda je hlavným účastníkom hydrolytických reakcií (podrobnejšie pozri Hydrolýza solí);
- voda sa zúčastňuje hydratačných reakcií spájaním organickej hmoty s dvojitými a trojitými väzbami.
Rozpustnosť látok vo vode
- vysoko rozpustné látky - viac ako 1 g látky sa za štandardných podmienok rozpustí v 100 g vody;
- zle rozpustné látky - 0,01-1 g látky sa rozpustí v 100 g vody;
- prakticky nerozpustné látky – v 100 g vody sa rozpustí menej ako 0,01 g látky.
Absolútne nerozpustné látky v prírode neexistuje.
Dôvody – komplexné látky, ktoré pozostávajú z kovového katiónu Me + (alebo kovu podobného katiónu, napr. amónny ión NH 4 +) a hydroxidového aniónu OH -.
Na základe ich rozpustnosti vo vode sa zásady delia na rozpustný (zásady) A nerozpustné zásady . Existuje tiež nestabilné základy, ktoré sa spontánne rozkladajú.
Získanie dôvodov
1. Interakcia zásaditých oxidov s vodou. V tomto prípade iba tie oxidy, ktoré zodpovedajú rozpustnej zásade (zásady). Tie. týmto spôsobom môžete len získať alkálie:
zásaditý oxid + voda = zásada
Napríklad , oxid sodný tvorí vo vode hydroxid sodný(hydroxid sodný):
Na20 + H20 -> 2NaOH
Zároveň o oxid meďnatý s voda nereaguje:
CuO + H20 ≠
2. Interakcia kovov s vodou. V rovnakom čase reagovať s vodouza normálnych podmienoklen alkalické kovy(lítium, sodík, draslík, rubídium, cézium), vápnik, stroncium a bárium.V tomto prípade nastáva redoxná reakcia, vodík je oxidačné činidlo a kov je redukčné činidlo.
kov + voda = alkálie + vodík
Napríklad, draslík reaguje s voda veľmi búrlivé:
2K0 + 2H2 + O -> 2K + OH + H20
3. Elektrolýza roztokov niektorých solí alkalických kovov. Na získanie alkálií sa spravidla uskutočňuje elektrolýza roztoky solí tvorené alkalickými kovmi alebo kovmi alkalických zemín a bezkyslíkatými kyselinami (okrem kyseliny fluorovodíkovej) - chloridy, bromidy, sulfidy a pod. .
Napríklad , elektrolýza chloridu sodného:
2NaCl + 2H20 -> 2NaOH + H2 + Cl2
4. Zásady vznikajú interakciou iných zásad so soľami. V tomto prípade interagujú iba rozpustné látky a nie rozpustná soľ alebo nerozpustná zásada:
alebo
zásada + soľ 1 = soľ 2 ↓ + zásada
Napríklad: Uhličitan draselný reaguje v roztoku s hydroxidom vápenatým:
K2C03 + Ca(OH)2 → CaC03↓ + 2KOH
Napríklad: Chlorid meďnatý reaguje v roztoku s hydroxidom sodným. V tomto prípade vypadne modrá zrazenina hydroxidu meďnatého:
CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl
Chemické vlastnosti nerozpustných zásad
1. Nerozpustné zásady reagujú so silnými kyselinami a ich oxidmi (a niektoré stredné kyseliny). v tomto prípade soľ a voda.
nerozpustná zásada + kyselina = soľ + voda
nerozpustná zásada + kyslý oxid= soľ + voda
Napríklad ,hydroxid meďnatý (II) reaguje so sil kyselina chlorovodíková:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H20
V tomto prípade hydroxid meďný (II) neinteraguje s kyslým oxidom slabý kyselina uhličitá - oxid uhličitý:
Cu(OH)2 + C02 ≠
2. Nerozpustné zásady sa zahrievaním rozkladajú na oxid a vodu.
Napríklad, Hydroxid železitý sa pri zahrievaní rozkladá na oxid železitý a vodu:
2Fe(OH)3 = Fe203 + 3H20
3. Nerozpustné zásady nereagujús amfotérnymi oxidmi a hydroxidmi.
nerozpustná zásada + amfotérny oxid ≠
nerozpustná zásada + amfotérny hydroxid ≠
4. Niektoré nerozpustné zásady môžu pôsobiť akoredukčné činidlá. Redukčné činidlá sú zásady tvorené kovmi s minimálne alebo stredný oxidačný stav, čo môže zvýšiť ich oxidačný stav (hydroxid železitý, hydroxid chrómový (II) atď.).
napr. Hydroxid železitý sa môže oxidovať vzdušným kyslíkom v prítomnosti vody na hydroxid železitý:
4Fe +2 (OH)2 + O20 + 2H20 → 4Fe +3 (0-2H)3
Chemické vlastnosti alkálií
1. Alkálie reagujú s akýmikoľvek kyseliny - silné aj slabé . V tomto prípade sa vytvorí stredná soľ a voda. Tieto reakcie sú tzv neutralizačné reakcie. Možné je aj vzdelávanie kyslá soľ, ak je kyselina viacsýtna, pri určitom pomere činidiel, alebo v prebytok kyseliny. IN nadbytok alkálií Stredná soľ a voda sa tvoria:
zásada (nadbytok) + kyselina = stredná soľ + voda
alkálie + viacsýtna kyselina (nadbytok) = soľ kyseliny + voda
Napríklad , Hydroxid sodný pri interakcii s trojsýtnou kyselinou fosforečnou môže tvoriť 3 typy solí: dihydrogénfosforečnany, fosfáty alebo hydrofosforečnany.
V tomto prípade sa dihydrogenfosforečnany tvoria v nadbytku kyseliny, alebo keď je molárny pomer (pomer množstiev látok) činidiel 1:1.
NaOH + H3P04 -> NaH2P04 + H20
Keď je molárny pomer zásady a kyseliny 2:1, tvoria sa hydrofosforečnany:
2NaOH + H3PO4 -> Na2HP04 + 2H20
V nadbytku zásady alebo pri molárnom pomere zásady ku kyseline 3:1 sa tvorí fosforečnan alkalického kovu.
3NaOH + H3P04 -> Na3P04 + 3H20
2. Alkálie reagujú samfotérne oxidy a hydroxidy. V rovnakom čase v tavenine vznikajú obyčajné soli , A v roztoku - komplexné soli .
alkálie (tavenina) + amfotérny oxid = stredná soľ + voda
alkálie (tavenina) + amfotérny hydroxid = stredná soľ + voda
alkálie (roztok) + amfotérny oxid = komplexná soľ
alkálie (roztok) + amfotérny hydroxid = komplexná soľ
Napríklad , keď hydroxid hlinitý reaguje s hydroxidom sodným v tavenine vzniká hlinitan sodný. Kyslejší hydroxid vytvára kyslý zvyšok:
NaOH + Al(OH)3 = NaAl02 + 2H20
A v roztoku vzniká komplexná soľ:
NaOH + Al(OH)3 = Na
Všimnite si prosím, ako sa skladá komplexný vzorec soli:najprv vyberieme centrálny atóm (dospravidla ide o amfotérny hydroxidový kov).Potom k tomu pridáme ligandy- v našom prípade ide o hydroxidové ióny. Počet ligandov je zvyčajne 2-krát väčší ako oxidačný stav centrálneho atómu. Ale komplex hliníka je výnimkou, jeho počet ligandov je najčastejšie 4. Výsledný fragment uzatvárame do hranatých zátvoriek – ide o komplexný ión. Určíme jeho náboj a na vonkajšej strane pridáme požadovaný počet katiónov alebo aniónov.
3. Alkálie interagujú s kyslými oxidmi. Zároveň je možné vzdelávanie kyslé alebo stredná soľ v závislosti od molárneho pomeru alkalického a kyslého oxidu. V nadbytku alkálií sa vytvorí stredná soľ a v nadbytku kyslého oxidu sa vytvorí kyslá soľ:
zásada (nadbytok) + kyslý oxid = stredná soľ + voda
alebo:
alkálie + kyslý oxid (nadbytok) = soľ kys
Napríklad , pri interakcii nadbytok hydroxidu sodného S oxidom uhličitým sa tvorí uhličitan sodný a voda:
2NaOH + C02 = Na2C03 + H20
A pri interakcii prebytok oxidu uhličitého s hydroxidom sodným vzniká iba hydrogénuhličitan sodný:
2NaOH + C02 = NaHC03
4. Alkálie interagujú so soľami. Alkálie reagujú len s rozpustnými soľami v roztoku, za predpokladu, že V potravinách sa tvorí plyn alebo sediment . Takéto reakcie prebiehajú podľa mechanizmu iónová výmena.
alkálie + rozpustná soľ = soľ + zodpovedajúci hydroxid
Alkálie interagujú s roztokmi kovových solí, ktoré zodpovedajú nerozpustným alebo nestabilným hydroxidom.
Napríklad hydroxid sodný reaguje so síranom meďnatým v roztoku:
Cu 2+ SO 4 2- + 2Na + OH - = Cu 2+ (OH) 2 - ↓ + Na2 + SO 4 2-
Tiež alkálie reagujú s roztokmi amónnych solí.
Napríklad , Hydroxid draselný reaguje s roztokom dusičnanu amónneho:
NH4 + N03 - + K + OH - = K + N03 - + NH3 + H20
! Keď soli interagujú amfotérne kovy s nadbytkom alkálie vzniká komplexná soľ!
Pozrime sa na túto problematiku podrobnejšie. Ak soľ tvorená kovom, ktorému zodpovedá amfotérny hydroxid , interaguje s malým množstvom alkálie, potom nastáva obvyklá výmenná reakcia a vzniká zrazeninahydroxidu tohto kovu .
Napríklad , prebytok síranu zinočnatého reaguje v roztoku s hydroxidom draselným:
ZnS04 + 2KOH = Zn(OH)2↓ + K2S04
Pri tejto reakcii však nevzniká zásada, ale mfotérny hydroxid. A ako sme už naznačili vyššie, amfotérne hydroxidy sa rozpúšťajú v nadbytku alkálií za vzniku komplexných solí . T Keď teda síran zinočnatý reaguje s prebytok alkalického roztoku vzniká komplexná soľ, nevytvárajú sa žiadne zrazeniny:
ZnS04 + 4KOH = K2 + K2S04
Takto získame 2 schémy interakcie kovových solí, ktoré zodpovedajú amfotérnym hydroxidom, s alkáliami:
amfotérna kovová soľ (nadbytok) + alkálie = amfotérny hydroxid↓ + soľ
soľ amph.kov + alkálie (nadbytok) = komplexná soľ + soľ
5. Alkálie interagujú s kyslými soľami.V tomto prípade sa tvoria stredné soli alebo menej kyslé soli.
kyslá soľ + zásada = stredná soľ + voda
Napríklad , Hydrosulfit draselný reaguje s hydroxidom draselným za vzniku siričitanu draselného a vody:
KHS03 + KOH = K2S03 + H20
Je veľmi vhodné určiť vlastnosti kyslých solí mentálnym rozbitím kyslej soli na 2 látky - kyselinu a soľ. Napríklad hydrogénuhličitan sodný NaHC03 rozložíme na kyselinu uolovú H2CO3 a uhličitan sodný Na2CO3. Vlastnosti hydrogénuhličitanu sú do značnej miery určené vlastnosťami kyseliny uhličitej a vlastnosťami uhličitanu sodného.
6. Alkálie interagujú s kovmi v roztoku a tavenine. V tomto prípade dochádza k oxidačno-redukčnej reakcii, ktorá sa tvorí v roztoku komplexná soľ A vodík, v tavenine - stredná soľ A vodík.
Venujte pozornosť! S alkáliami v roztoku reagujú len tie kovy, ktorých oxid s minimálnym kladným oxidačným stavom kovu je amfotérny!
Napríklad , železo nereaguje s alkalickým roztokom, oxid železitý je zásaditý. A hliník rozpúšťa sa v vodný roztok alkálie, oxid hlinitý - amfotérne:
2Al + 2NaOH + 6H2 + O = 2Na + 3H20
7. Alkálie interagujú s nekovmi. V tomto prípade dochádza k redoxným reakciám. spravidla nekovy sú v alkáliách neúmerné. Nereagujú s alkáliami kyslík, vodík, dusík, uhlík a inertné plyny (hélium, neón, argón atď.):
NaOH + 02 ≠
NaOH + N2 ≠
NaOH + C ≠
Síra, chlór, bróm, jód, fosfor a iné nekovy neprimerané v alkáliách (t.j. samy sa oxidujú a obnovujú).
Napríklad chlórpri interakcii s studený lúh prechádza do oxidačných stavov -1 a +1:
2NaOH + Cl20 = NaCl - + NaOCl + + H20
Chlór pri interakcii s horúcim lúhom prechádza do oxidačných stavov -1 a +5:
6NaOH + Cl20 = 5NaCl - + NaCl +503 + 3H20
Silikón oxidovaný alkáliami do oxidačného stupňa +4.
Napríklad, v riešení:
2NaOH + Si0 + H2 + O = NaCl - + Na2Si +403 + 2H20
Fluór oxiduje alkálie:
2F20 + 4NaO-2H = 020 + 4NaF - + 2H20
Viac o týchto reakciách si môžete prečítať v článku.
8. Alkálie sa pri zahrievaní nerozkladajú.
Výnimkou je hydroxid lítny:
2LiOH = Li20 + H20
