4. Хімічні властивості води. Вода як розчинник.

Молекули води мають слабку здатність до зворотної іонізації шляхом розпаду на протон H+ і гідроксид-іон OH-:

H2O = H+ + OH-;

-Не зважаючи на те, що одним із продуктів дисоціації є протони, вони не існують у воді у вільному стані, а натомість відразу ж приєднуються до молекул H2O з утворенням іонів гідронію H3O-. Внаслідок іонізації чиста вода до певної міри може проводити електричний струм. При чому гідроксид- і гідроній-іони в електричному полі рухаються значно швидше ніж інші іони. Це пояснюється явищем «перетстрибування протонів»: жоден індивідуальний іон не переміщується на великі відстані, натомість відбувається перенесення протонів між молекулами води, з'єданими між собою водневими зв'язками. Таким чином виникає сумарний рух гідроній-іонів до катоду, а гідроксид-іонів — до аноду. «Перестрибування протонів» також призводить до того, що у водних розчинах дуже швидко проходять кислотно-основні реакції.

-У стані рівноваги тільки невеличка частина молекул води іонізовані, так при температурі 25 °C на іони розпадається приблизно одна молекула із півмільярда. Іонний добуток води ({H+}×{OH-}, де {H+} і {OH-} — активності відповідних іонів) є сталою величиною і становить 1×10−14 M2, оскільки у чистій воді концентрації (і активності) іонів OH- і H+ рівні, то кожна з них рівна 1×10−7 M2. Негативний десятковий логарифм із {H+} називається pH (водневий показник), відповідно для чистої води, яка є абсолютно нейтральною, він становить 7.

-У хімічному відношенні вода досить активна. З багатьма речовинами вона вступає в хімічні реакції вже при звичайній температурі. З оксидами лужних і лужноземельних металів вона утворює основи:

СаО + Н2О = Са(ОН)2

-З багатьма оксидами неметалів (ангідридами) вода утворює кисневмісні кислоти:

Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4

-З найактивнішими металами вона утворює основи з виділенням водню:

2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2 ↑

-З деякими солями вода утворює так звані кристалогідрати, які характеризуються строго визначеною кількістю молекул води, що припадають на одну молекулу солі. Наприклад, з сульфатом міді вода утворює мідний купорос:

CuSO4 + 5Н2О = CuSO4 • 5Н2О

в якому на одну молекулу сульфату міді припадає п'ять молекул води. Воду, що входить до складу кристалів, називають кристалізаційною.

-Кристалізаційну воду не слід плутати з гігроскопічною водою, яка поглинається (адсорбується) поверхнею і порами всіх речовин на відкритому повітрі. Деякі речовини відзначаються підвищеною здатністю поглинати вологу повітря. Внаслідок цього вони мокріють (наприклад, NaCl), а інколи навіть і розпливаються на повітрі (як CaCl2). Такі речовини називають гігроскопічними. На відміну від кристалізаційної, кількість гігроскопічної води в речовинах, змінна. Вона хімічно не взаємодіє з речовиною-адсорбантом.

-При високій температурі водяна пара взаємодіє з залізом і іншими речовинами. Наприклад:

3Fe + 4Н2О = Fe3О4 + 4Н2

-Раніше цю реакцію застосовували в техніці для добування водню.

-У термічному відношенні вода досить стійка. Проте при температурах, вищих 1000°С, вона починає розкладатися на водень і кисень:

2Н2О = 2Н2 + O2

-Вода,як розчинник — найпростіша хімічна сполука водню з киснем. Є ізотопна різновидність води — вода важка. При нормальних умовах вода — безколірна, блакитнувата рідина. Вода є головною складовою частиною гідросфери. Значна кількість води у вигляді пари міститься в атмосфері. Вода входить до складу грунту, багатьох мінералів і гірських порід; є складовою частиною всіх живих організмів. Для життя людини вода є дуже важливою. Вона становить до 75 % загальної маси тіла людини. Особливо велика кількість її в плазмі крові, лімфі, травних соках. Основна функція води в організмі полягає в тому, що вона є розчинником більшості речовин. За участю води відбуваються важливі фізико-хімічні процеси у клітинах і тканинах. Вода має велику теплоємність, завдяки чому вона переносить тепло по всьому організмові і вирівнює температуру тіла. При випаровуванні з поверхні тіла вода забирає надлишок тепла.

• Дистильована вода- розчини лікарських речовин для зовнішнього та внутрішнього застосування готують тільки на дистильованій воді. Дистильована вода найбільш широко використовується як розчинник для виготовлення ліків. Дистильована вода повинна бути безбарвною, прозорою, без запаху і смаку. рН дистильованої води повинен бути в межах 5,0-6,8. Вона не повинна містити хлоридів, сульфатів, нітратів, солей кальцію і важких металів.

Для одержання дистильованої води в аптечних умовах використовують водопровідну воду, в сільській місцевості, де немає централізованого водопостачання. Воду безпосередньо, без будь-якої обробки, дистилюють. Принцип дистиляція води полягає в наступному. Воду нагрівають в перегонній посудині до кип'ятіння і пара яка утворюється конденсують шляхом охолодження. Конденсат дистильована вода — таким чином звільняється від нелетючих домішок і стає придатна для виготовлення ліків.

• Вода для ін'єкцій- виготовлення лікарських форм і водорозчинних препаратів (а також для очних крапель, розчини для орошення для промивання ран) використовують воду для ін'єкцій, яка незалежно від вимог до дистильованої води, повинна задовольняти потреби на відсутність пірогенних речовин.

Воду для ін'єкцій зберігають у спеціальних умовах, які виключають можливість попадання в неї мікроорганізмів із навколишнього середовища (асептичні умови). Вода для ін'єкцій придатна для виготовлення відповідних лікарських форм на протязі не більше як 24 години з моменту її одержання.

• Демінералізована вода - одержується шляхом обезсолення водопровідної води з допомогою спеціальних іоннообмінних смол. Демінералізована вода може використовуватися для миття аптечного посуду, різноманітних упаковок. Вода демінералізована не повинна використовуватися для парентерального застосування, але може використовуватись для виготовлення всіх рідких лікарських форм, розчинів, реактивів. У випадку використання демінералізованої води для виготовлення очних ліків вона повинна бути простерилізована безпосередньо перед виготовленням ліків.