vízkémiai
A víz, mint oldószer nagy jelentősége van mind az iparban és az otthoni. Nehéz találni olyan termelési, amelyben a víz nem használható oldószerként. Vegyük például a cukortermelés. Melegvíz kivonatokat vékony forgács cukorrépa cukor; majd tisztítás után az oldatot bepároljuk, és a kiosztott cukor kristályok. Víz nélkül, a munka a cukorgyár elképzelhetetlen. Lehetetlen elképzelni, hogy a bőr kötszer, festés és rézkarc különböző szövetekben, szappan-üzemekben és sok más használata nélkül vizes oldatok különböző anyagok.
A víz, mint oldószer, különösen nagy az érdeklődés a kémia.
A vegyészek gyakran használják a víztisztítás, a kapott termékek. Ez a kezelés alapja az a tény, hogy a legtöbb anyagot forró vízben oldható, nem pedig hideg. Például, 100 gramm vizet hőmérsékleten 100 fok oldott 342 g nátrium-hidroxidot, és 109 fok 20 gramm 100 fokon az azonos mennyiségű vízben oldjuk, 291 g-os bórsav 20 ° és körülbelül 40 gramm. Megszerezni kívánó tiszta anyag, tegyük meg. A szennyezett anyagot vízben oldjuk, amíg ameddig telített oldatot, azaz. E. Az egyik, amelyben az anyag már nem volt oldható. Ezután az oldhatatlan részeket szűréssel eltávolítjuk, és a lehűtött folyadékot. Ez létrehoz egy túltelített oldat, amelyből az csökkenő hőmérséklet esik több és több tiszta kristályok az anyag. Oldható szennyeződések oldatban maradnak. A feloldás és kristályosodási többször megismételjük, attól függően, hogy milyen szükség van, hogy a tiszta terméket. Ha az oldhatóság csak kis mértékben változik a hőmérséklet növelésével (például, nátrium-klorid, 100 fok 100 gramm vizet, 39,1 g oldott sók, és nulla fok 35,6 gramm), lepároljuk. Így előállítható például, Lepárolt só.
Azonban a víz értékes nem csak eszközként tisztítására anyagok. Nagyon gyakran pótolhatatlan szerepet játszik, mint az egyetlen lehetséges közeg áramlása bizonyos kémiai folyamatokat.
Az egyik a feltételeket a reakció egy ütközés a részt vevő molekulák. Ha kölcsönhatásba gáznemű vagy folyékony anyagok, például ütközés végezzük könnyen: a molekulák a gázok és folyadékok eléggé mozgékonyak. De hogyan lehet a reakciót a szilárd anyagok? Valóban, a molekuláris mozgás nagyon korlátozott, mivel az egyes molekulák rögzített egy bizonyos helyen a kristály, ahol csak ingadozhat. Akkor öntsünk egy pohár egy kis só és citromsav, oxálsav, de a reakciók ne várjon között: ezt a keveréket állni változtatás nélkül a végtelenségig. Hogy lehet ez? Ez az, ahol a víz jön újra. Add az azonos pohár vizet. Soda és savas vízben oldjuk, és a legkisebb részecskék képesek lesznek szembenézni őket egymással. Közöttük azonnal elkezd egy kémiai reakció, amely könnyen látható a szétválasztása buborékok az oldatból az egyik reakció termékek - a szén-dioxid.
Köztudott, hogy egy nagyon erős kénsavval szabadon lehet szállítani acéltartályban - a tartály test ez nem megy tönkre. De ha kénsavat vízzel hígítjuk acéltartályok nem lehet használni, mivel a kénsav vizes oldatát vas könnyen korrodál.
Anyagok nem hatnak egymásra, ha nem oldódik, - szól az ősi szabály vegyészek.
Víz különbözik egy másik fontos tulajdonsága: azt a képességét, hogy csatlakozzon egy csomó dolog, hogy legyen aktív résztvevője különböző kémiai folyamatok.
A víz lehet csatlakoztatni egyszerű anyagok, mint a fémek és nemfémek.
Például, a nemfémes klór ad víz-elegyet: sósav és hipoklóros. Ha klór áthaladt vizet, majd az oldathoz nátrium-hidroxidot, majd a reakciót úgy állítjuk elő, „zhavelevoy víz” azt jelenti, jó Belyaev.
Nátrium, kálium és bizonyos más fémek, vízzel hevesen reagál. Ez a hozamok maró lúggal és hidrogéngáz szabadul fel.
A víz reagál számos összetett anyagok. Mi itt vagyunk csak néhányat említsünk példát vezető reakciók kialakulásához nagyon fontos a vegyiparban anyagok - bázisok (vagy hidroxidok) és savak.
Mindenki ismeri a meszet. Ez - kalcium-fém-vegyület, oxigénnel vagy kalcium-oxid. Ez úgy állítjuk elő, mészkő és használt építőanyag. Ha az égetett mész vizet önteni a víz kémiailag egyesül vele. Ezt a folyamatot nevezik kvencselő és a kapott terméket - oltott meszet vagy kalcium-hidroxid. Úgy véli, széles szakmai alkalmazás.
Ugyanígy - vegyületet fém-oxidok vízzel - állíthatjuk elő, és még sokan mások hidroxid.
A reakcióban a víz, nem-fém-oxidokat kapunk szükséges ipari termékek - sav. Így, nitrogén-oxid (Merck), vízben oldjuk, képez dinitrogén és a salétromsav. Ezt a reakciót használják a vegyiparban, hogy készítsen salétromsavat. Azt is kialakulásához vezet ammónia ammónium-nitrát, a víz és a nitrogénnek a levegőben során zivatarok.
Ugyanilyen fontos a reakciót a kén-trioxid és víz: A reakció termékét - kénsav, amelyeknek alkalmazási számos iparágban.
Minden itt felsorolt anyagok, amelyeket részvételével alakítható a víz, a víz egy részét az anyag szerves részét képezi. Ez - az úgynevezett alkotmányos víz. Jelölje ki az alkotmányos víz tönkretétele nélkül anyagok lehetetlen.
De vannak olyan anyagok, mint a vegyületek vízzel, amelyben a kölcsönható molekulák tartani néhány függetlenségét. Ez - az úgynevezett kristályos hidrátok. Ezeket a vegyületeket úgy állítják elő kristályosítással vizes oldatok. A az oldott anyag szemcséinek maga körül szilárdan tartsa a vízmolekulák, és ezek a molekulák a teljesen vagy részlegesen tartalmazza az oldat kibocsátott a kristályokat.
Kristályok tartalmazott vízben, a kristályvíz, van összefüggésben a molekulák az anyag szigorúan meghatározott mennyiségben. Így kristályok kék vitriol vitriol minden molekula kötődik egy, három vagy öt vízmolekulák a kristályok szóda - tíz molekulák kristályok ón-nitrát - húsz vízmolekulák. Só, cukor és sok más anyaggal kristályosodni víz nélkül. Tanulmányok termikus, elektromos és egyéb tulajdonságai a kristályos azt mutatta, hogy a kristályvíz is szilárd anyagként viselkedik anyag.
Sok törékeny kristályos hidrátok. Így például, szóda elveszti kristályvizet, hogy egyszerűen csak a levegőben: ez átlátszó kristályok zavarossá válik és morzsolódik egy por. A kristályokat a réz-szulfát elveszíti 80 százalék vizet melegítés közben, hogy 100 fok, és csak a maradék 20 százalék, 240 fok. Ebben az esetben, a kék kristályokat alakulnak fehér por.
Elvesztése kristályvizet folyamatot nevezzük időjárásnak.
Néhány vízmentes kristályok nagyon mohón vonzza a vizet, a rajzolni mennyisége sokkal nagyobb, mint ami szükséges a kialakulását a megfelelő kristályos; Ennek eredményeként, ezek terjed ki. Tehát elmosódott hamuzsír, kalcium-klorid. Ezeket az anyagokat használják a nedvesség elnyelésére különböző anyagok szárítás után.
Meg kell mondani a másik fontos tulajdonsága víz kémiai -, hogy képes gyorsítani során a különböző reakciókat.
Sok kémiai reakció léphet fel mérhetetlenül alacsony sebességgel, de jelenlétében még kis mennyiségben bizonyos anyagok több száz vagy több ezer szer gyorsabb. Anyagok, amelyek felgyorsítják a kémiai reakciók belül, de ezek nem képezik részét a reakció végtermékei említett katalizátorként. Közül a katalizátorok körébe tartoznak a víz, és a katalitikus hatása nagyon sokoldalú.
Tudjuk, hogy a vas üszöggombákkal levegőben, hogy durranógáz felrobban hevítve, hidrogén-fluorid korrodálódik üveg, nátrium és a foszfor gyorsan oxidálódnak a levegőben, klór- aktív fém ... De kiderül, hogy minden ilyen esetben a katalizátor a víz. A teljes hiánya a nedvesség aránya ezen folyamatok elhanyagolható. Száraz durranógáz, például, nem robban még ha jelentősen melegítjük, és a vas a levegőben, megfosztva a víz lesz olyan stabil, mint arany vagy platina.
Azt lehet mondani, hogy ha a víz nem katalitikus hatással, mi lett volna egy teljesen más képet kémiai tulajdonságai anyagok körülöttünk.