Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция № 4_Галогены.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
17.08.2019
Размер:
504.32 Кб
Скачать

Окончание Лекции № 3

Вода h2o

Вода – наиболее распространенная в природе жидкость. Поверхность Земли на 80 % покрыта водой. Жизнь зародилась в водной среде, и вода входит в состав всех живых существ, а также содержится в минералах, горных породах, почве и атмосфере. Вода является средой для протекания многих химических реакций.

Строение молекулы воды

Атом кислорода находится в sp3-гибридном состоянии и имеет форму тетраэдра (рис. г). Электроны атомов водорода смещены в сторону более электроотрицательного атома кислорода, поэтому в молекуле воды существует разделение зарядов. То есть молекула воды является диполем: неподеленные электронные пары кислорода создают отрицательный полюс, а атомы водорода – положительный (рис. б).

Каждая молекула воды образует по 2 водородные связи:

Эти связи полностью разрушаются только в парообразном состоянии.

Физические свойства воды

Вода – бесцветная жидкость без вкуса и запаха. tпл = 0 °C, tкип = 100 °С. Плотность 1 г/см3 (при 4 °С).

Аномалии воды

1. При обычных условиях вода – жидкость

Вода может находиться в жидком и даже в твердом состоянии (лед) в условиях, в которых похожие соединения водорода с более тяжелыми элементами (серой, селеном и т.д.) газообразны:

Сравнение водородных соединений по периоду

CH4

NH3

H2O

HF

Температура кипения, °С

-164

-33

+100

+20

Агрегатное состояние

газ

газ

жидкость

газ

Сравнение водородных соединений по группе

H2O

H2S

H2Se

H2Te

Температура кипения, °С

+100

-60,4

-41,4

-2

Агрегатное состояние

жидкость

газ

газ

газ

Это объясняется наличием большого числа водородных связей в воде.

Аммиак NH3 и фтороводород HF также образуют водородные связи:

Точками обозначены неподеленные электронные пары,

пунктиром обозначены водородные связи,

δ- и δ+ – частично отрицательный и частично положительный заряды

Однако только у воды число неподеленных пар у электроотрицательного атома равно числу протонов , поэтому только молекулы воды образуют наиболее упорядоченную тетраэдрическую структуру.

2. При кристаллизации плотность воды понижается

Это объясняется тетраэдрической структурой льда, в которой расстояния между молекулами гораздо больше самих молекул, поэтому плотность льда меньше, чем у жидкой воды:

При плавлении льда часть (10‑15 %) водородных связей разрушается. Свободные пустоты заполняются молекулами воды, и плотность повышается. Максимальную плотность вода имеет при температуре +4 °С.

Аномалия плотности имеет огромное значение в жизни водоемов. Лед, имея меньшую плотность, всплывает на поверхность, а в на глубине сохраняется температура +4 °С. Если бы было наоборот, водоемы промерзали бы до дна. Энергии Солнца тогда не хватило бы, чтобы растопить всю замерзшую воду.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.