Волкова Светлана Александровна Геохимия Учебное пособие

Изда­тельство КГУ им. К.Э.Циолковского

Подписано в печать 25.10.2012.

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать цифровая.

Усл. печ. л. 14.Тираж 300 экз. Зак № 125.

Отпечатано «Наша Полиграфия»,

г. Калуга, Грабцевское шоссе, 126.

Лиц. ПЛД № 42-29 от 23.12.99

т. (4842) 77-00-75

­

1 Элементы, атомы и изотопы. Элементы состоят из атомов — мельчайших частиц элемента, которые могут принимать участие в химических реакциях. Атомы имеют три основные составляющие: протоны, нейтроны и электроны. Протоны заряжены положительно и несут массу, равную массе атома водорода. Нейтроны не заряжены и имеют массу, равную массе протона. Электроны несут отри­цательный заряд, равный (положительному) заряду протонов.

Атомы электронейтральны, поскольку имеют одинаковое число протонов (Z) и электронов. Величина Z. известна как атомный но­мер, отражающий химические свойства элемента. Атомный вес одного атома определяется его массовым числом; основная масса атома сосредоточена в ядре.

Массовое число = число протонов (Z) + число нейтронов (N).

Из уравнения видно, что масса элемента может меняться в резуль­тате изменения числа нейтронов. Это не влияет на химические свойст­ва элемента (которые определяются величиной Z). Атомы элемента, различающиеся по массе (т. е. N), называются изотопами.

2Радиогенные элементы – элементы, возникшие в результате ядерных реакций распада.

3 При соприкосновении с жидкостью газ в ней растворяется. Со­держание газов в жидкости в насыщенном растворе колеблется в ши­роких пределах и зависит от природы газа, растворителя, давления и температуры. При наличии химического взаимодействия газа с водой (НС1, NН₃, Н₂S, Сl₂, CO₂) их растворимость значительна; при обычном механическом смешении молекул газа с водой растворимость мала (N₂, O₂, Н₂, инертные газы, СН₄). По мере повышения температуры растворимость газов понижается.

Растворимость газа в жидкости характеризует коэффициент аб­сорбции (Бунзена), который показывает число объёмов газа (н.у.), по­глощённого одним объёмом жидкости при давлении 1 атм.

Количество растворённого газа в жидкости прямо пропорцио­нально его давлению над раствором (закон Генри): С=К_р,

где С - концентрация газа в растворе; р - давление газа над раство­ром; К - константа Генри, которая зависит от природы газа, раствори­теля и температуры, но не зависит от давления.

При растворении смеси газов закон Генри остается справедливым для каждой её составной части, когда каждый компонент газовой смеси растворяется пропорционально своему парциальному давлению и растворимости.

Парциальным давлением называется та часть общего давления газовой смеси, которая обусловлена данным газом или паром. Парциальное давление газа в смеси равно тому давлению газа, которым он обладал бы один, занимая такой же объём, какой занимает смесь при той же температуре. При отсутствии химических реакций общее дав­ление газовой смеси (Р) равно сумме парциальных давлений всех вхо­дящих в него газов (закон Дальтона):

Р=р₁+р₂+р₃+…p_n.

Присутствие в воде растворённых газов не всегда желательно. Растворённые в воде О₂ и СО₂ вызывают коррозию обору­дования водоподготовки; вода, содержащая О₂, вызывает «старение» анионитов, а наличие СО₂ в воде вызывает нецелесообразное умень­шение обменной ёмкости высокоосновных анионитов по силикат-анионам.

Для удаления растворённых газов из воды применяют дегаза­цию, которая может быть осуществлена десорбционными (деаэрация), термическими или химическими методами.

202