- •Физико-химические процессы в гидросфере Учебное пособие
- •Физико-химические процессы в гидросфере
- •1. Аномальные свойства воды и состав природных вод
- •Примеры решения задач
- •2. Способы классификации природных вод
- •Примеры решения задач
- •3. Основные процессы формирования химического состава природных вод
- •3.1. Процессы растворения газов в природных водах
- •3.2. Процессы растворения твердых веществ в природных водах
- •3.3. Жесткость природных вод
- •Примеры решения задач
- •4. Кислотно-основное равновесие в природных водоемах
- •4.1. Карбонатная система и рН атмосферных осадков
- •4.2. Растворимость карбонатов и рН подземных и поверхностных природных вод
- •4.3. Карбонатное равновесие в океане
- •4.4. Щелочность природных вод
- •4.5. Процессы закисления поверхностных водоемов
- •Примеры решения задач
- •5. Окислительно-восстановительные процессы в гидросфере
- •2.5.1. Окислительно-восстановительное равновесие
- •5.2. Взаимосвязь между окислительно-восстановительными и кислотно-основными характеристиками природных вод
- •5.3. Редокс-буферность природных вод
- •5.4. Особенности окислительно-восстановительных процессов в озерах
- •5.5. Особенности окислительно-восстановительных процессов в океане
- •5.6. Особенности окислительно-восстановительных процессов в подземных водах
- •5.7. Окислительно-восстановительные условия и миграция элементов
- •Примеры решения задач
- •Контрольные вопросы
- •Модуль № 2. Физико-химические процессы в гидросфере
- •Задачи ко второму учебному модулю
- •Ответы на задачи для самостоятельного решения
- •Литература
- •Приложение
- •Оглавление
Приложение
Таблица 2. Равновесные парциальные давления паров воды в воздухе
при различных температурах
Температура, 0С |
Парциальное давление паров воды | ||
Мм рт.ст. |
Атм |
Па | |
0 |
4,58 |
6,02 . 10–3 |
607,81 |
5 |
6,54 |
8,60 . 10–3 |
871,78 |
10 |
9,21 |
12,12 . 10–3 |
1227,69 |
15 |
12,79 |
16,83 . 10–3 |
1704,91 |
20 |
17,54 |
23 . 10–3 |
2338,08 |
25 |
23,76 |
31,26 . 10–3 |
3167,21 |
30 |
31,82 |
41,87 . 10–3 |
4241,61 |
Таблица 3. Константы Генри (Кг) для некоторых газов при температуре 298 К
Газ |
КГ, моль/(л . атм) |
Газ |
КГ, моль/(л . атм) |
СО2 |
3,3 . 10–2 |
NH3 |
89,1 |
SO2 |
5,34 |
H2O2 |
1 . 105 |
Таблица 4. Константы Генри (KГ) для кислорода при различных температурах
Т, К |
KГ | |
моль/л . атм |
моль/л . Па | |
278 |
0,00191 |
1,88 .10–8 |
298 |
0,00130 |
1,28 .10–8 |
Таблица 5. Изменение стандартной энергии Гиббса ()
при образовании некоторых веществ и ионов в водном растворе
при давлении 101,3 кПа и температуре 298 К
Вещество или ион |
, кДж/моль |
Вещество или ион |
, кДж/моль |
Н2О(ж) |
–237,23 |
CO2(Г) |
–394,37 |
СаСО3 (кальцит) |
–1128,35 |
MgCO3 (магнезит) |
–1012,15 |
CaSO4 (ангидрит) |
–1323,90 |
CaSO4 . 2Н2О (гипс) |
–1799,8 |
CaF2 (флюорит) |
–1168,46 |
Fe2C3 (крист.) |
–740,34 |
FезО4 (крист.) |
–1014,17 |
Са3РО4 |
–3884,9 |
Са2+ |
–552,70 |
Mg2+ |
–455,24 |
CO |
–527,60 |
НСО |
–586,56 |
SO |
–743,99 |
F– |
–279,99 |
Fe2+ |
–84,88 |
Fe3+ |
–10,53 |
Таблица 6. Изменение стандартной энтальпии ()
при образовании некоторых веществ и ионов в водном растворе
при давлении 101,3 кПа и температуре 298 К
Вещество или ион |
, кДж/моль |
Вещество или ион |
, кДж/моль |
Н2О(ж) |
–285,83 |
СаСО3 (кальцит) |
–1209,83 |
CaSO4 (ангидрит) |
–1436,28 |
CaSO4 . 2Н2О (гипс) |
–2027,70 |
MgCО3 (магнезит) |
–1095,85 |
CO |
–676,64 |
SO |
–909,26 |
F- |
–333,84 |
Са2+ |
–542,66 |
Mg2+ |
–461,75 |
Таблица 7. Константы диссоциации угольной и сернистой кислот
по первой (К1) и второй (К2) ступеням диссоциации при различных температурах
Кислота |
T, К |
К1 |
К2 |
H2SO3 |
298 |
2,7 . 10–2 |
1 . 10–7 |
Н2СО3 |
298 |
4,45 . 10–7 |
4,69 . 10–11 |
Н2СО3 |
278 |
3,02 . 10–7 |
2,75 . 10–11 |
Таблица 8. Константа а, характеризующая радиус гидратированного иона в модифицированном уравнении Дебая – Хюккеля
при давлении 101,3 кПа и температуре 298 К (А = 0,5058; В = 0,3281 . 108)
Ион |
а |
Ион |
а |
SO |
4,6 . 10–8 |
Са2+ |
6,0 . 10–8 |
F– |
3,5 . 10–8 |
Sr2+ |
5,0 . 108 |