| Химия воды | |||||||||
|
1.2. Химические свойтсва воды Вода активное в химическом отношении вещество.
1. Вода реагирует со многими металлами с выделением водорода. Na + 2H2O = H2 +2NaOH 2K + 2H2O = H2 +2KOH Железо реагирует с водой при нагревании по реакции: 3 Fe + 4H2O = 4H2 +Fe3O4 Не все, а только достаточно активные металлы могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях такого типа. Наиболее легко реагируют щелочные и щелочноземельные металлы I и II групп. Из неметаллов с водой реагируют, например, углерод и его водородное соединение (метан). Эти вещества гораздо менее активны, чем металлы, но все же способны реагировать с водой при высокой температуре: С + H2O = H2 + СО (при сильном нагревании) СН4 + 2H2O = 4H2 + СО2 (при сильном нагревании) 2. Вода разлагается на водород и кислород при действии электрического тока. Это также окислительно-восстановительная реакция, где вода является одновременно и окислителем, и восстановителем. 2Н2О + электрический ток = 2Н2 + О2 3. Вода реагирует со многими оксидами неметаллов. В отличие от предыдущих, эти реакции не окислительно-восстановительные, а реакции соединения. SO2 + H2O = H2SO3 сернистая кислота SO3 + H2O = H2SO4 серная кислота СO2 + H2O = H2СO3 угольная кислота 4. Некоторые оксиды металлов также могут вступать во взаимодействие с водой. СаО + Н2О = Са(ОН)2 гидроксид кальция или гашеная известь) Не все оксиды металлов способны реагировать с водой. Часть из них практически нерастворима в воде и поэтому с водой не реагирует. Это ZnO, TiO2, Cr2O3, из которых приготавливают стойкие к воде краски. Оксиды железа и алюминия также не растворимы в воде и не реагируют с ней. 5. Вода образует многочисленные соединения, в которых ее молекула полностью сохраняется. Это гидраты. Если гидрат кристаллический, то он называется кристаллогидратом. Например: CuSO4 + 5H2O = CuSO4 5H2O H2SO4 + H2O = H2SO4 H2O гидрат серной кислоты NaOH + H2O = NaOH H2O гидрат едкого натра Соединения, связывающие воду в гидраты и кристаллогидраты, используют в качестве осушителей. С помощью их, например, удаляют водяные пары из влажного атмосферного воздуха. 6. Особая реакция воды – синтез растениями крахмала (С6Н10О5)n и других подобных соединений (углеводов), происходящая с выделением кислорода. 6nСО2 + 5nН2О = (С6Р10О5)n + 6Н2О 7. В комплексных соединениях вода является лигандом и координируется как катионами [Cr(H2O)6]Cl3, [Pt(H2O)2Cl4], так и анионами [A(H2O)m]n-. 8. При взаимодействии с солями происходит гидролиз последних с образованием кислых, основных и средних солей: Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH FeCl3 + H2O = FeOHCl2 + HCl Al2S3 + H2O =Al(OH)3 + H2S Процесс ступенчатого гидролиза солей используют при очистке воды с помощью коагулянтов. Например, при использовании в качестве коагулянта сернокислого алюминия, ступенчатый гидролиз соли протекает по схеме: AI2(SO4)3 + H2O =AIOH SO4 +H2SO4 AIOH SO4 + H2O = [AI(OH)2]2 SO4 +H2SO4 [AI(OH)2]2 SO4 + H2O=AI(OH)3+H2SO4
|
||||||||
| На следующую страницу | |||||||||