Čo znamená vzorec h2o. H2O2 - čo je to za látku? Chemické vlastnosti a spôsoby prípravy

Voda je najunikátnejšia látka, základ všetkých živých organizmov na planéte. Môže získať iný tvar a byť v troch štátoch. Aké sú hlavné fyzické a Chemické vlastnosti voda? Práve o nich budeme diskutovať v našom článku.

Voda je...

Voda je na našej planéte najrozšírenejšia anorganická zlúčenina. Fyzikálne a chemické vlastnosti vody sú určené zložením jej molekúl.

Štruktúra molekuly vody teda obsahuje dva atómy vodíka (H) a jeden atóm kyslíka (O). IN normálnych podmienkach vonkajšie prostredie, je to kvapalina bez chuti, bez zápachu a farby. Voda môže byť aj v inom skupenstve: vo forme pary alebo vo forme ľadu.

Viac ako 70 % našej planéty pokrýva voda. Navyše asi 97 % pripadá na moria a oceány, takže väčšina z nich nie je vhodná na ľudskú spotrebu. O tom, aké sú hlavné chemické vlastnosti pitnej vody - sa dozviete ďalej.

Voda v prírode a ľudskom živote

Voda je nevyhnutnou súčasťou každého živého organizmu. Najmä ľudské telo, ako je známe, pozostáva z viac ako 70% vody. Vedci navyše naznačujú, že práve v tomto prostredí vznikol život na Zemi.

Voda je obsiahnutá (vo forme vodnej pary alebo kvapiek) v rôznych vrstvách atmosféry. Na zemský povrch sa dostáva z atmosféry vo forme dažďa alebo iných zrážok (sneh, rosa, krúpy, námraza) kondenzačnými procesmi.

Voda je predmetom výskumu mnohých vedných odborov. Patrí medzi ne hydrológia, hydrografia, hydrogeológia, limnológia, glaciológia, oceánológia a iné. Všetky tieto vedy tak či onak študujú fyzikálne a chemické vlastnosti vody.

Človek aktívne využíva vodu vo svojich ekonomických činnostiach, najmä:

• na pestovanie plodín;
• v priemysle (ako rozpúšťadlo);
• v energetickom sektore (ako chladivo);
• na hasenie požiarov;
• pri varení;
• vo farmácii a pod.

Samozrejme, pre efektívne využitie tejto látky v ekonomických aktivitách je potrebné detailne študovať chemické vlastnosti vody.

Odrody vody

Ako už bolo spomenuté vyššie, voda v prírode môže byť v troch skupenstvách: kvapalná (v skutočnosti voda), tuhá (ľadové kryštály) a plynná (para). Môže mať tiež akúkoľvek podobu.

Existuje niekoľko druhov vody. Takže v závislosti od obsahu katiónov Ca a Na môže byť voda:

• tvrdý;
• mäkké.

• čerstvé;
• minerálne;
• brakický.

V ezoterike a niektorých náboženstvách je voda:

• mŕtvy;
• žiť;
• svätý.

V chémii existujú aj také pojmy ako destilovaná a deionizovaná voda.

Vzorec vody a jej biologický význam

Oxid vodíka je to, čo chemici nazývajú túto látku. Vzorec vody je: H 2 O. To znamená, že táto zlúčenina pozostáva z jedného atómu kyslíka a dvoch atómov vodíka.

Jedinečné chemické vlastnosti vody predurčili jej výnimočnú úlohu pre život živých organizmov. Je to vďaka vode biologický život existuje na našej planéte.

Najunikátnejšou vlastnosťou vody je, že dokonale rozpúšťa obrovské množstvo iných látok (organického aj anorganického pôvodu). Dôležitým dôsledkom tejto funkcie je, že všetky chemické reakcie v živých organizmoch prebieha pomerne rýchlo.

Navyše je vďaka jedinečným vlastnostiam vody v tekutom stave, s extrémne širokým teplotným rozsahom.

Fyzikálne vlastnosti vody

Vďaka unikátnym vodíkovým väzbám je voda za štandardných podmienok prostredia v tekutom stave. To vysvetľuje extrémne vysoký bod varu vody. Ak by molekuly látky neboli spojené týmito vodíkovými väzbami, voda by vrela pri +80 stupňoch a zamrzla - až -100 stupňov.

Voda vrie pri +100 stupňoch Celzia a zamŕza pri nule. Pravda, za určitých, špecifických podmienok môže začať mrznúť aj pri plusových teplotách. Keď voda zamrzne, zväčší svoj objem (v dôsledku poklesu hustoty). Mimochodom, toto je takmer jediná látka v prírode, ktorá má niečo podobné fyzické vlastníctvo. Okrem vody sa pri zmrazení rozpína ​​iba bizmut, antimón, germánium a gálium.

Látka sa tiež vyznačuje vysokou viskozitou, ako aj pomerne silným povrchovým napätím. Voda je výborným rozpúšťadlom pre polárne látky. Mali by ste tiež vedieť, že voda veľmi dobre vedie elektrinu cez seba. Táto vlastnosť sa vysvetľuje skutočnosťou, že vo vode je takmer vždy veľké množstvo v ňom rozpustené ióny solí.

Chemické vlastnosti vody (stupeň 8)

Molekuly vody majú extrémne vysokú polaritu. Preto táto látka v skutočnosti pozostáva nielen z jednoduchých molekúl H 2 O, ale aj z komplexných agregátov (vzorec - (H 2 O) n).

Chemicky je voda veľmi aktívna, už pri bežných teplotách reaguje s mnohými ďalšími látkami. Pri interakcii s oxidmi alkalických kovov a kovov alkalických zemín vytvára bázy.

Voda je tiež schopná rozpúšťať široké spektrum chemických látok- soli, kyseliny, zásady, niektoré plyny. Pre túto vlastnosť sa často nazýva univerzálne rozpúšťadlo. Všetky látky, v závislosti od toho, či sa rozpúšťajú vo vode alebo nie, sú zvyčajne rozdelené do dvoch skupín:

• hydrofilné (dobre rozpustné vo vode) - soli, kyseliny, kyslík, oxid uhličitý atď.;
• hydrofóbne (zle rozpustné vo vode) - tuky a oleje.

Voda tiež vstupuje do chemických reakcií s niektorými kovmi (napríklad sodíkom) a zúčastňuje sa aj procesu fotosyntézy rastlín.

Konečne...

Voda je najrozšírenejšou anorganickou látkou na našej planéte. Nachádza sa takmer všade: na zemskom povrchu a v jej hĺbkach, v plášti aj v horninách, vo vysokých vrstvách atmosféry a dokonca aj vo vesmíre.

Chemické vlastnosti vody sú určené jej chemické zloženie. Patrí do skupiny chemicky aktívnych látok. S mnohými látkami vstupuje voda do

Ostatné mená: oxid vodíka, dihydrogen monoxid.

Voda je anorganická zlúčenina s chemický vzorec H2O.

Fyzikálne vlastnosti

Chemické vlastnosti a spôsoby prípravy

Voda najvyššej čistoty

a - jednoduchá (lacná) realizácia;
b - s rozprašovacím lapačom.Čistota vody sa určuje meraním jej elektrickej vodivosti, ktorá by mala byť bezprostredne po destilácii vody menšia ako 10 -6 Ohm -1 ·cm -1 . Test na obsah oxidu uhličitého vo vode sa vykonáva pomocou barytovej vody a test na obsah amoniaku sa vykonáva pomocou Nesslerovho činidla. Veľmi čistá voda sa uchováva v kremenných alebo platinových nádobách. K tomu možno použiť aj sklenené banky Duran 50 alebo Solidex, predtým dlhodobo naparované a určené výhradne na tento účel. Takéto nádoby sú najlepšie uzavreté leštenými uzávermi.

Voda určená na meranie elektrickej vodivosti

Ryža. 2. Konštrukcia zariadenia na destiláciu vody, určeného na meranie elektrickej vodivosti.

1 - vykurovacie vinutie (60 Ohm); 2 - vykurovací plášť (130 Ohm); 3 - adaptér na tenké časti.

Na trojcestný kohút na konci chladničky je pripojená nádoba, v ktorej sa vykonáva meranie elektrickej vodivosti destilovanej vody, kým sa nedosiahne požadovaná hodnota. χ . Potom sa voda prepnutím kohútika odošle do náhradného zberu.

Týmto spôsobom za 1 hodinu môžete získať 100 ml vody, pre ktorú je pri 25 ° C χ=2·10 -7 Ohm -1 cm -1. Ak sa destilácia vykonáva veľmi pomaly, potom môže elektrická vodivosť výslednej vody dosiahnuť hodnotu χ=10 -8 Ohm -1 ·cm -1.

Spôsob 2. Získanie iónovou výmenou. Vo veľkých množstvách „vodu na meranie elektrickej vodivosti“ (x od 7 10 -8 do 1,5 10 -7 Ohm -1 cm -1 možno získať iónovou výmenou v zariadení schematicky znázornenom na obr. 3.

1 - iónomeničová kolóna;
2 - porézny sklenený filter;
3 - článok na meranie elektrickej vodivosti;
4 - zber;
6 - trubica na absorpciu oxidu uhličitého. Pyrexová sklenená kolóna (75 cm dlhá a 7,5 cm v priemere) s poréznou sklenenou platňou na dne je naplnená zmesou (750 g) pozostávajúcou z jedného dielu Amberlite IR 120 (16-50 mesh) a dvoch dielov Amberlite IRA 400. (20-50 mesh), 50 mesh). Živica v kolóne je pokrytá perforovaným polyetylénovým kruhom, ktorý pláva v roztoku a slúži na zabránenie rozvírenia živice prúdom vody. Kolónou prechádza normálna destilovaná voda. Len čo elektrická vodivosť vody meraná v článku 3 dosiahne dostatočne nízku hodnotu, najskôr sa premyje a potom sa ňou naplní nádoba 4. Vnikaniu oxidu uhličitého zo vzduchu do vody bránia dva chloridy vápenaté skúmavky 5 vložené do kolóny a do zberača, naplnené karbosorbom" s indikátorom.

Vykonáva sa predbežná úprava a regenerácia živice nasledujúcim spôsobom. Katiónový výmenník IR 120 sa niekoľkokrát premyje destilovanou vodou, pričom sa odstránia malé častice dekantáciou. Potom sa živica na sklenenom poréznom filtri spracuje dvakrát striedavo 1 N. NaOH a 2 n. HCl, premývanie po každom ošetrení destilovanou vodou do neutrálnej reakcie. Aniónový menič IRA 400 sa tiež najskôr premyje destilovanou vodou. Po dekantácii sa živica na sklenenom poréznom filtri ošetrí 2 N. NaOH, ktorý neobsahuje uhličitany (voda na prípravu roztoku sa zbaví oxidu uhličitého destiláciou). Spracovanie prebieha dovtedy, kým sa koncentrácia iónov chlóru v eluáte nezníži na minimum. Potom sa živica premýva destilovanou vodou, kým sa nedosiahne neutrálna reakcia v premývacej vode.

Pred regeneráciou živice sa zmes oddelí. Do kadičky sa pridá živica, suspenduje sa v etanole a pridá sa chloroform, pričom aniónomenič sa zhromažďuje v hornej vrstve. Zmes sa rozdelí na zložky a uskutoční sa samostatná regenerácia.

Keď prístrojom prechádza obyčajná destilovaná voda, je možné bez regenerácie získať rýchlosťou 1 l/min. 7000 litrov „vody na meranie elektrickej vodivosti“ s x=5,52 10 -8 Ω -1 cm - 1 pri 25 °C.

Zoznam použitej literatúry

1. Volkov, A.I., Zharsky, I.M. Veľká chemická referenčná kniha / A.I. Volkov, I.M. Zharsky. - Mn.: moderná škola, 2005. - 608 s ISBN 985-6751-04-7.
2. M. Bowdler, G. Brouwer, F. Huber, V. Kvasnik, P.V. Schenk, M. Schmeiser, R. Steudel. Sprievodca anorganickou syntézou: V 6 zväzkoch. T.1. Za. s. nemčina / Ed. G. Brouwer. - M.: Mir, 1985. - 320 s., ill. [S. 152-156]

Odrazy (nie vzdelávací materiál!!!) k téme

vlastnosti molekuly vody

Najbežnejšia látka na našej planéte. Bez nej by nebol život. Všetky živé štruktúry, s výnimkou vírusov, sú väčšinou voda. Na jej príklade deti v škole vysvetľujú štruktúru molekúl, chemické vzorce. Vlastnosti, ktoré sú charakteristické iba pre vodu, sa využívajú vo voľnej prírode, ako aj v hospodárskom živote človeka.

Od detstva poznáme látku, ktorá nikdy nevyvolávala žiadne otázky. No voda, no a čo? A zdá sa, že v takejto jednoduchej látke je ukrytých mnoho tajomstiev.

Voda je hlavným prírodným rozpúšťadlom. Všetky reakcie v živých organizmoch prebiehajú tak či onak. vodné prostredie látky reagujú v roztoku.

Voda má vynikajúcu tepelnú kapacitu, ale pomerne nízku tepelnú vodivosť. To umožňuje využitie vody ako prenosu tepla. Na tomto princípe je založený chladiaci mechanizmus mnohých organizmov. A v jadrovej energetike sa voda vďaka tejto vlastnosti používa ako chladivo.

Vo vode neprebiehajú len reakcie, ona sama do reakcií vstupuje. Hydratácia, fotolýza atď.

To sú len niektoré z vlastností, žiadna látka sa nemôže pochváliť takým súborom vlastností. Táto látka je skutočne jedinečná.

No a teraz bližšie k téme.

Vždy, všade, dokonca aj v škole na hodinách chémie, sa tomu hovorí jednoducho „voda“.

Ale čo chemické pomenovanie a vlastnosti molekuly vody?

Na internete a náučnej literatúre nájdete také názvy: oxid vodíka, hydroxid vodíka, kyselina hydroxylová. Toto sú tie najbežnejšie.

Tak aká trieda anorganické látky odkazuje na vodu?

Pozrime sa na túto problematiku.

Nižšie je uvedený diagram:

Táto verzia je pravdepodobnejšia: hydroxylová skupina jasne naznačuje niečo podobné. Ale aký hydroxid? Pozrime sa ešte raz na vlastnosti hydroxidov:

Vlastnosti zásaditých hydroxidov (zásad):

Pre rozpustné zásady (alkálie):

Rozpustné zásady (alkálie) sa vyznačujú iónomeničovými reakciami.

Interakcia rozpustných zásad (zásad) s kyslými zásadami.

Interakcia s amfotérnymi hydroxidmi.

Nerozpustné zásady sa pri zahrievaní rozkladajú.

Molekula vody nevykazuje jedinú vlastnosť, okrem toho, že pri silnom zahriatí dôjde k jej rozkladu, ale to je prípad všetkých látok - existuje určitý teplotný prah, nad ktorým už väzby nemôžu existovať a sú zničené.

Existuje aj argument „proti“ amfotérnym a zásaditým hydroxidom – zásadité a amfotérne hydroxidy tvoria iba kovy.

Teraz sa dostávame k najzaujímavejšej časti. Ukazuje sa, že voda je

kyslý hydroxid, teda okysličená kyselina.

Pozrime sa na vlastnosti.

Kyslé hydroxidy sa vyznačujú:

Reakcie s kovmi.

Reakcie so zásaditými a amfotérnymi oxidmi.

Reakcie so zásadami a amfotérnymi hydroxidmi.

Reakcie so soľami.

Pre silné kyseliny sú iónomeničové reakcie rovnaké.

Vytesnenie slabších, ako aj prchavých kyselín zo solí.

Takmer všetky tieto vlastnosti sú charakteristické pre molekulu vody.

Poďme analyzovať podrobne.

• Reakcie s kovmi. Nie všetky kovy sú schopné reagovať s vodou. Voda ako kyselina je veľmi slabá, no napriek tomu vykazuje túto vlastnosť:

HOH + Na → NaOH + H 2 - vodík je vytesnený z vody - voda sa správa ako väčšina kyselín.

• Reakcie so zásaditými a amfotérnymi oxidmi. Nereaguje s amfotérnymi oxidmi, pretože kyslé vlastnosti sú slabé, ale reaguje so zásaditými oxidmi (nie však so všetkými, je to spôsobené slabými kyslými vlastnosťami):

HOH + Na20 -> 2NaOH

• Reakcie so zásadami a amfotérnymi hydroxidmi. Voda sa tu nemôže pochváliť takýmito reakciami - pre svoju slabosť ako kyseliny.
• Reakcie so soľami. Niektoré soli prechádzajú hydrolýzou – rovnakou reakciou s vodou.

Táto reakcia tiež ilustruje poslednú vlastnosť - vytesnenie kyseliny a vody vytesňuje sírovodík.

Z definície: " kyselina je komplexná látka, pozostávajúce z vodíka a kyslého zvyšku, keď sa disociuje na H+ katión a katión kyslého zvyšku«.

Všetko sedí. A ukazuje sa, že kyslý zvyšok je hydroxylová skupina OH.

A ako som už povedal, voda tvorí soli, ukázalo sa, že soli vody a kyselín sú zásadité a amfotérne hydroxidy: kov kombinovaný s kyslým zvyškom (OH).

A reakčné schémy:

kyselina + kov → soľ + vodík (všeobecne)

HOH + Na → NaOH + H2

kyselina + zásaditý oxid → slaná voda

HOH + Na 2 O → 2NaOH (soľ vzniká, len voda nevzniká a prečo by zrazu z reakcie s vodou mala vzniknúť voda)

soľ + kyselina → iná kyselina + iná soľ

Al2S3 + HOH → Al(OH)3↓ + H2S

Dospeli sme teda k záveru, že amfotérne a zásadité hydroxidy sú soli vody – kyseliny.

Ako sa potom volajú?

Celý výraz "hydroxid" je tiež použiteľný pre kyseliny obsahujúce kyslík. Podľa pravidiel sa ukazuje:

názov iónu + at = Hydrox + at.

Vodné soli sú hydroxáty.

Voda je taká slabá kyselina, že vykazuje niektoré amfotérne vlastnosti, ako sú reakcie s kyslými oxidmi.

A vo vode, neutrálnom prostredí a nie kyslom, ako vo všetkých kyselinách - to je výnimka z pravidla.

Ale nakoniec, ako povedal pozoruhodný ruský organický chemik: „Neexistujú žiadne nemožné reakcie, a ak sa reakcia neuskutoční, katalyzátor ešte nebol nájdený.

Zhrnúť.

Sformulujme hlavné ustanovenia teória "Voda - kyselina":

Molekula vody je slabá (veľmi slabá) kyselina.

Voda je taká slabá, že vykazuje amfotérne vlastnosti a má neutrálnu reakciu média.

Voda ako kyselina tvorí soli – hydroxáty.

Hydroxyáty zahŕňajú amfotérne a zásadité hydroxidy.

Vzorec vody: HOH.

Správne názvy pre vodu sú: hydroxid vodíka, kyselina hydroxylová.

DEFINÍCIA

Voda– oxid vodíka je binárna zlúčenina anorganickej povahy.

Vzorec - H20. Molová hmotnosť - 18 g / mol. Môže existovať v troch stavov agregácie- kvapalné (voda), pevné (ľad) a plynné (para).

Chemické vlastnosti vody

Voda je najbežnejším rozpúšťadlom. V roztoku vody je rovnováha, preto sa voda nazýva amfolyt:

H 2 O ↔ H + + OH - ↔ H 3 O + + OH -.

Pod vplyvom elektrický prúd voda sa rozkladá na vodík a kyslík:

H20 \u003d H2 + O2.

O izbová teplota voda sa rozpúšťa aktívne kovy s tvorbou alkálií, pričom sa uvoľňuje aj vodík:

2H20 + 2Na \u003d 2NaOH + H2.

Voda je schopná interagovať s fluórom a interhalogénovými zlúčeninami a v druhom prípade reakcia prebieha pri nízkych teplotách:

2H20 + 2F2 \u003d 4HF + O2.

3H20 + IF 5 \u003d 5HF + HIO 3.

Soli tvorené slabou zásadou a slabou kyselinou podliehajú hydrolýze, keď sa rozpustia vo vode:

Al2S3 + 6H20 \u003d 2Al (OH)3↓ + 3H2S.

Voda je schopná pri zahrievaní rozpúšťať určité látky, kovy a nekovy:

4H20 + 3Fe \u003d Fe304 + 4H2;

H 2 O + C ↔ CO + H 2.

Voda v prítomnosti kyseliny sírovej vstupuje do interakcií (hydratácie) s nenasýtené uhľovodíky- alkény s tvorbou nasýtených jednosýtnych alkoholov:

CH2 \u003d CH2 + H20 -> CH3-CH2-OH.

Fyzikálne vlastnosti vody

Voda je priehľadná kvapalina (n.o.s.). Dipólový moment je 1,84 D (kvôli silnému rozdielu v elektronegativite kyslíka a vodíka). Voda má najvyššiu mernú tepelnú kapacitu spomedzi všetkých látok v kvapalnom a pevnom stave agregácie. Merné teplo topenia vody je 333,25 kJ/kg (0 C), odparovanie je 2250 kJ/kg. Voda je schopná rozpúšťať polárne látky. Voda má vysoké povrchové napätie a záporný elektrický povrchový potenciál.

Získanie vody

Voda sa získava neutralizačnou reakciou, t.j. reakcie medzi kyselinami a zásadami:

H2S04 + 2KOH \u003d K2S04 + H20;

HN03 + NH40H = NH4N03 + H20;

2CH3COOH + Ba(OH)2 = (CH3COO)2Ba + H20.

Jedným zo spôsobov, ako získať vodu, je redukcia kovov vodíkom z ich oxidov:

CuO + H2 \u003d Cu + H20.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

PRÍKLAD 2

Voda (oxid vodíka) je binárna anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom H 2 O. Molekula vody pozostáva z dvoch atómov vodíka a jedného kyslíka, ktoré sú vzájomne prepojené kovalentnou väzbou.

Peroxid vodíka.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Fyzikálne a chemické vlastnosti vody sú určené chemickou, elektrónovou a priestorovou štruktúrou molekúl H 2 O.

Atómy H a O v molekule H20 sú vo svojich stabilných oxidačných stavoch, respektíve +1 a -2; preto voda nevykazuje výrazné oxidačné alebo redukčné vlastnosti. Poznámka: v hydridoch kovov je vodík v oxidačnom stave -1.

Molekula H 2 O má uhlovú štruktúru. H-O väzby veľmi polárne. Na atóme O je prebytočný negatívny náboj a na atómoch H je nadbytok kladných nábojov. Vo všeobecnosti je molekula H 2 O polárna, t.j. dipól. To vysvetľuje skutočnosť, že voda je dobrým rozpúšťadlom pre iónové a polárne látky.

Prítomnosť nadbytočných nábojov na atómoch H a O, ako aj nezdieľané elektrónové páry na atómoch O, spôsobujú tvorbu vodíkových väzieb medzi molekulami vody, v dôsledku čoho sa spájajú do asociátov. Existencia týchto spolupracovníkov vysvetľuje anomálne vysoké hodnoty mp. atď kip. voda.

Spolu s tvorbou vodíkových väzieb je výsledkom vzájomného vplyvu molekúl H 2 O na seba ich samoionizácia:
v jednej molekule dochádza k heterolytickému zlomu pol O-N pripojenia a uvoľnený protón sa pripojí k atómu kyslíka inej molekuly. Výsledný hydroxóniový ión H 3 O + je v podstate hydratovaný vodíkový ión H + H 2 O, preto je rovnica samoionizácie vody zjednodušená takto:

H 2 O ↔ H + + OH -

Disociačná konštanta vody je extrémne malá:

To naznačuje, že voda sa veľmi mierne disociuje na ióny, a preto je koncentrácia nedisociovaných molekúl H2O takmer konštantná:

V čistej vode je [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l. To znamená, že voda je veľmi slabý amfotérny elektrolyt, ktorý v značnej miere nevykazuje ani kyslé, ani zásadité vlastnosti.
Voda má však silný ionizačný účinok na elektrolyty v nej rozpustené. Pod pôsobením vodných dipólov, polárnych Kovalentné väzby v molekulách rozpustených látok sa menia na iónové, ióny sú hydratované, väzby medzi nimi sú oslabené, v dôsledku čoho dochádza k elektrolytickej disociácii. Napríklad:
HCl + H20 - H30 + + Cl -

(silný elektrolyt)

(alebo bez hydratácie: HCl → H + + Cl -)

CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (slabý elektrolyt)

(alebo CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +)

Podľa Bronsted-Lowryho teórie kyselín a zásad voda v týchto procesoch vykazuje vlastnosti zásady (akceptor protónov). Podľa rovnakej teórie voda pôsobí ako kyselina (donor protónov) pri reakciách, napríklad s amoniakom a amínmi:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

CH 3 NH 2 + H 2 O ↔ CH 3 NH 3 + + OH -

Redoxné reakcie zahŕňajúce vodu

I. Reakcie, v ktorých voda zohráva úlohu oxidačného činidla

Tieto reakcie sú možné len so silnými redukčnými činidlami, ktoré sú schopné redukovať vodíkové ióny, ktoré sú súčasťou molekúl vody, na voľný vodík.

1) Interakcia s kovmi

a) Za normálnych podmienok H 2 O interaguje iba s alkáliami. a alkalických zemín. kovy:

2Na + 2H + 20 \u003d 2NaOH + H0 2

Ca + 2H + 20 \u003d Ca (OH)2 + H02

b) Pri vysokých teplotách H 2 O reaguje aj s niektorými inými kovmi, napr.

Mg + 2H + 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 0 2

3Fe + 4H + 2 O \u003d Fe204 + 4H 0 2

c) Al a Zn vytesňujú H 2 z vody v prítomnosti alkálií:

2Al + 6H + 2 O + 2NaOH \u003d 2Na + 3H 0 2

2) Interakcia s nekovmi s nízkym EO (reakcie sa vyskytujú v drsných podmienkach)

C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 („vodný plyn“)

2P + 6H + 2 O \u003d 2HPO 3 + 5H 0 2

V prítomnosti alkálií kremík vytláča vodík z vody:

Si + H + 2 O + 2NaOH \u003d Na2Si03 + 2H 0 2

3) Interakcia s hydridmi kovov

NaH + H + 20 \u003d NaOH + H0 2

CaH2 + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 0 2

4) Interakcia s oxidom uhoľnatým a metánom

CO + H + 2 O \u003d CO 2 + H 0 2

2CH4 + O2 + 2H + 2 O \u003d 2CO2 + 6H02

Reakcie sa v priemysle využívajú na výrobu vodíka.

II. Reakcie, pri ktorých voda pôsobí ako redukčné činidlo

Tieto reakcie sú možné len s veľmi silnými oxidačnými činidlami, ktoré sú schopné oxidovať kyslík CO CO -2, ktorý je súčasťou vody, na voľný kyslík O 2 alebo na peroxidové anióny 2-. Vo výnimočnom prípade (pri reakcii s F 2) vzniká kyslík s c o. +2.

1) Interakcia s fluórom

2F2 + 2H20-2 \u003d O02 + 4HF

2F2 + H20 -2 \u003d O +2 F2 + 2HF

2) Interakcia s atómovým kyslíkom

H20-2 + ​​O \u003d H20-2

3) Interakcia s chlórom

Pri vysokom T dochádza k reverzibilnej reakcii

2Cl2 + 2H20-2 \u003d O02 + 4HCl

III. Reakcie intramolekulárnej oxidácie - redukcia vody.

Pôsobením elektrického prúdu alebo vysokej teploty sa voda môže rozložiť na vodík a kyslík:

2H + 2 O -2 \u003d 2H 0 2 + O 0 2

Tepelný rozklad je reverzibilný proces; stupeň tepelného rozkladu vody je nízky.

Hydratačné reakcie

I. Hydratácia iónov. Ióny vznikajúce pri disociácii elektrolytov v vodné roztoky, pripájajú určitý počet molekúl vody a existujú ako hydratované ióny. Niektoré ióny vytvárajú také silné väzby s molekulami vody, že ich hydráty môžu existovať nielen v roztoku, ale aj v pevnom stave. To vysvetľuje tvorbu kryštalických hydrátov, ako sú CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O atď., Ako aj akvakomplexy: CI 3, Br 4 atď.

II. Hydratácia oxidov

III. Hydratácia Organické zlúčeniny obsahujúce viacnásobné väzby

Hydrolytické reakcie

I. Hydrolýza solí

Reverzibilná hydrolýza:

a) podľa katiónu soli

Fe3+ + H20 \u003d FeOH2+ + H+; (kyslé prostredie. pH

b) soľným aniónom

C032- + H20 \u003d HC03- + OH-; (alkalické prostredie. pH > 7)

c) katiónom a aniónom soli

NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4 OH + CH 3 COOH (prostredie blízke neutrálnemu)

Ireverzibilná hydrolýza:

Al2S3 + 6H20 \u003d 2Al (OH)3 ↓ + 3H2S

II. Hydrolýza karbidov kovov

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4 netán

CaC2 + 2H20 \u003d Ca (OH)2 + C2H2acetylén

III. Hydrolýza silicídov, nitridov, fosfidov

Mg2Si + 4H20 \u003d 2Mg (OH)2↓ + SiH4 silan

Ca3N2 + 6H20 \u003d ZCa (OH)2 + 2NH3 amoniak

Cu3P2 + 6H20 \u003d ZCu (OH)2 + 2PH3 fosfín

IV. Hydrolýza halogénov

Cl2 + H20 \u003d HCl + HClO

Br2 + H20 \u003d HBr + HBrO

V. Hydrolýza organických zlúčenín