Sest vesi on hea lahusti. peamine lahusti. II. Sõnum tunni teema ja eesmärgi kohta

Vesi on universaalne lahusti, mis on kohandatud igasuguseks elutegevuseks. See lahustab peaaegu kõiki aineid, eriti ioonseid ja polaarseid ühendeid. Unikaalseid löögiomadusi iseloomustab kõrge dielektriline konstant. Looduses sisaldab vesi palju aineid ja ühendeid, mis nii või teisiti sinna sattusid.

Lahustumisprotsess

Esmapilgul on lagunemisprotsess lihtne, kuid selle olemus on palju keerulisem, kui tundub. Seetõttu on aineid, mis lahustuvad vees ja ei lahustu teistes vedelikes. Lahuse teket seostatakse füüsikaliste protsessidega: difusioon kirjeldab just osakeste veeldamist segamise tulemusena. Hüdratsioon on protsess, mille käigus moodustuvad keemilised sidemed vee ja lisatud aine vahel.

Ainete lahustumist iseloomustavad:

tekkinud hüdratsioon;
lahuse värvi muutus;
termilised mõjud (teatud tingimustel) jne tegurid.

Toimunud segunemise tõestuseks on lahuse värvuse muutus. Näiteks vasksulfaadi (mis on algselt valge) segu muudab vee intensiivseks siniseks. Kui värvi eest vastutavad aluste keemilised omadused, siis soojuse eraldumine on tingitud füüsikalistest põhjustest. Seega on tegemist täiesti füüsikalis-keemilise protsessiga.

Mis on lahendus

Lahendus - homogeenne segu lahusteid. Lahustuvad ained lagunevad polaarsete veemolekulide toimel väikesteks osakesteks, segunedes kuni täieliku homogeensuseni. Vesilahused on värvitud ja värvilised, kuid üks asi on muutumatu - need on läbipaistvad, olenemata värvist.

Pole vahet, kas lisate ainele vett või valate selle. Samuti toimub protsess järk-järgult ja ilma sekkumiseta (segamiseta) tekib mõnel juhul nähtav sade. Muudel juhtudel värvub lahus lisatud aine värvi, kuid jääb tingimata valgusele läbipaistvaks.

Lahustumata ained settivad veesurve all tiheda kihina põhja. Või võivad need pinnale jääda ebaühtlaste osakestena. Vedelikud moodustavad kihte, kuna neil on veega erinev tihedus. Näiteks, taimeõli moodustab pinnale kile.

Millised ained on vees lahustuvad ja millised mitte?

Vesi on oma omadustelt tõeliselt universaalne ja ainulaadne. Mõnikord on osakeste täieliku hävimise saavutamiseks vaja tugevamalt segada, kuid enamasti õõnestab vesi kõik ühendid. Siiski on aineid, mis isegi temale ei allu.

Kehtib tingimus, mille kohaselt peab vee kogus olema suurem, et ained hajuksid, mitte ei settiks põhja. Toidusoola näitel: suure koguse lisamisel see lakkab lahustumast ja moodustab tiheda kivitaolise kihi.

Lisaks saab mõnda ainet vedelikust puhastada, teisi aga mitte. Nii näiteks lahustub elavhõbe vees ja puhastusprotsess on võimatu. Muud igapäevaelus leiduvad sarnased ained: laua- ja meresool, mis tahes tüüpi suhkur, söögisooda, tärklis. Need on nähtamatud ja kipuvad vett määrima, kuid osakesed on nii väikesed, et läbivad koos lahusega lihtsalt filtreerimise. Puisteained nagu liiv või savi ei lahustu, seega saab vett filtreerida.

Võimekuse klassifikatsioon ainete järgi:

Väga hästi lahustuv (alkohol, suhkur, sool (aka naatrium), enamus leeliseid ja metallinitraadid).
Vähelahustuv (kips, bertolleti sool, benseen, metaan, lämmastik ja hapnik).
Praktiliselt lahustumatu (vääris- ja poolväärismetallid, petrooleum, mitmed õlid, inertgaasid, vasksulfiid).

Eraldi rühma moodustavad rasvlahustuvad ja vees lahustuvad vitamiinid. Need on inimese tervisele vajalikud ning oma lahustumisvõime tõttu kogunevad veesisalduse tõttu organismi. Vees lahustuv tüüp sisaldab vitamiine C, B1, B2, B3 (PP), B6, B12, foolhapet, pantoteenhapet ja biotiini.

Seega on vesi lahustina üsna ainulaadne. Keeruliste ja lahustumatute ainete loetelu on piisavalt lühike, et rääkida vee kui lahusti mitmekülgsusest.

Tagasi edasi

Tähelepanu! Slaidi eelvaade on ainult informatiivsel eesmärgil ja ei pruugi esindada esitluse kogu ulatust. Kui olete sellest tööst huvitatud, laadige alla täisversioon.

Tunni eesmärk: vee omaduste uurimine.

Tunni eesmärgid: anda ettekujutus veest kui lahustist, lahustuvatest ja mittelahustuvatest ainetest; tutvustada "filtri" mõistet koos kõige lihtsamate viisidega lahustuvate ja lahustumatute ainete määramiseks; koosta ettekanne teemal “Vesi on lahusti”.

Varustus ja visuaalsed abivahendid:õpikud, antoloogiad, märkmikud jaoks iseseisev töö; komplektid: klaasid tühjad ja keedetud veega; kastid lauasoola, suhkru, jõeliiva, saviga; teelusikatäit, lehtrid, filtrid alates paberist salvrätikud; guaššvärvid (akvarellid), pintslid ja lehed peegeldamiseks; Power Pointis tehtud esitlus, multimeediaprojektor, ekraan.

TUNNIDE AJAL

I. Organisatsioonimoment

U. Kõik Tere hommikust! (1. slaid)
Kutsun teid kooli teadusklubi "Meie ja maailm meie ümber" kolmandale kokkusaamisele.

II. Sõnum tunni teema ja eesmärgi kohta

Õpetaja. Täna on meil külalised, õpetajad teistest koolidest, kes tulid klubi kokkutulekule. Teen klubi esimehele Poroshina Anastasiale ettepaneku koosolek avada.

esimees. Täna oleme kogunenud klubi koosolekule teemal “Vesi on lahusti”. Kõigi kohalolijate ülesandeks on koostada ettekanne teemal “Vesi on lahusti”. Selles õppetükis saate taas vee omaduste uurijaks. Te uurite neid omadusi oma laborites, abiks "konsultandid" - Mihhail Makarenkov, Olesya Starkova ja Julia Stenina. Iga labor peab täitma järgmise ülesande: viia läbi katseid ja vaatlusi ning koosoleku lõpus arutada sõnumi "Vesi – lahusti" kava.

III. Uue materjali õppimine

U. Esimehe loal tahaksin teha esimese teate. (Slaid 2) Sama sessiooni teemal „Vesi on lahusti“ pidasid hiljuti Mirnõi küla õpilased. Koosoleku avas Kostja Pogodin, kes tuletas kõigile kohalviibijatele meelde vee veel üht hämmastavat omadust: paljud vees olevad ained võivad laguneda nähtamatuteks pisikesteks osakesteks ehk lahustuda. Seetõttu on vesi paljude ainete hea lahusti. Pärast seda tegi Masha ettepaneku teha katseid ja leida viise, kuidas oleks võimalik saada vastus küsimusele, kas aine lahustub vees või mitte.
U. Soovitan teil klubi koosolekul määrata selliste ainete nagu lauasool, suhkur, jõeliiv ja savi lahustuvus vees.
Oletame, milline aine teie arvates lahustub vees ja milline mitte. Väljendage oma oletusi, oletusi ja jätkake väidet: (Slaid 3)

U. Mõelgem koos, milliseid hüpoteese kinnitame. (Slaid 3)
Oletame ... (sool lahustub vees)
Ütleme ... (suhkur lahustub vees)
Võib-olla ... (liiv ei lahustu vees)
Mis siis, kui... (savi ei lahustu vees)
U. Tule ja me viime läbi katseid, mis aitavad meil sellest aru saada. Enne tööd tuletab juhataja teile meelde katsete läbiviimise reeglid ja jagab kaarte, millele need reeglid on trükitud. (4. slaid)
P. Vaadake ekraani, kus reeglid on kirjas.

"Eksperimentide läbiviimise reeglid"

Kõiki seadmeid tuleb käsitseda ettevaatlikult. Neid ei saa mitte ainult murda, vaid ka haiget saada.
Töö ajal ei saa te mitte ainult istuda, vaid ka seista.
Katse viib läbi üks õpilastest (kõneleja), ülejäänud jälgivad vaikselt või kõneleja soovil aitavad teda.
Arvamuste vahetamine katse tulemuste üle algab alles pärast seda, kui kõneleja lubab katset alustada.
Peate omavahel vaikselt rääkima, teisi segamata.
Lauale lähenemine ja laboriseadmete vahetamine on võimalik ainult juhataja loal.

IV. Praktiline töö

U. Soovitan esimehel valida "konsultant", kes loeb õpikust (lk 85) ette esimese katse läbiviimise korra. (5. slaid)

1) P. Kuluta kogemus soolaga. Kontrollige, kas lauasool lahustub vees.
Iga labori "konsultant" võtab ühe ettevalmistatud komplektidest ja viib läbi katse lauasoolaga. Keedetud vesi valatakse läbipaistvasse klaasi. Valage vette väike kogus lauasoola. Rühm jälgib, mis juhtub soolakristallidega, ja maitseb vett.
Juhataja (nagu KVN-i mängus) loeb igale rühmale ette sama küsimuse ja neile vastavad laborite esindajad.
P.(Slaid 6) Kas vee läbipaistvus on muutunud? (Läbipaistvus ei ole muutunud)
Kas vee värv on muutunud? (Värv pole muutunud)
Kas vee maitse on muutunud? (Vesi muutus soolaseks)
Kas võib öelda, et sool on kadunud? (Jah, ta kadus, kadus, teda pole näha)
U. Tee järeldus. (Sool lahustunud)(6. slaid)

P. Palun kõigil jätkata teise katsega, mille jaoks on vaja kasutada filtreid.
U. Mis on filter? (Seade, seade või struktuur vedelike, gaaside puhastamiseks tahketest osakestest, lisanditest.)(Slaid 7)
U. Lugege ette filtrikatse läbiviimise protseduur. (8. slaid)
Õpilased lasevad vett koos soolaga läbi filtri, vaatlevad ja uurivad vee maitset.
P.(Slaid 9) Kas filtrile on jäänud soola? (Filtrile ei ole jäänud toidusoola)
Kas vee maitse on muutunud? (Vee maitse pole muutunud)
Kas olete suutnud soola veest eemaldada? (Lauasool lasti koos veega läbi filtri)
U. Tehke oma tähelepanekutest järeldus. (Vees lahustatud sool)(9. slaid)
U. Kas teie hüpotees on leidnud kinnitust?
U. Kõik on õige! Hästi tehtud!
U. Katse tulemused kirjutage kirjalikult iseseisva töö vihikusse (lk 30). (10. slaid)

2) P.(Slaid 11) Teeme sama kogemusi uuesti, aga soola asemel pane teelusikatäis granuleeritud suhkur.
Iga labori "konsultant" võtab teise komplekti ja viib läbi katse suhkruga. Keedetud vesi valatakse läbipaistvasse klaasi. Valage vette väike kogus suhkrut. Rühm jälgib toimuvat ja uurib vee maitset.
P.(Slaid 12) Kas vee läbipaistvus on muutunud? (Vee läbipaistvus ei ole muutunud)
Kas vee värv on muutunud? (Vee värv pole muutunud)
Kas vee maitse on muutunud? (Vesi muutus magusaks)
Kas võib öelda, et suhkur on kadunud? (Suhkur muutus vees nähtamatuks, vesi lahustas selle)
U. Tee järeldus. (Suhkur lahustunud)(12. slaid)

U. Laske vesi suhkruga läbi paberfiltri. (13. slaid)
Õpilased lasevad vett koos suhkruga läbi filtri, vaatlevad ja uurivad vee maitset.
P.(Slaid 14) Kas filtrile on jäänud suhkrut? (Suhkur pole filtril näha)
Kas vee maitse on muutunud? (Vee maitse pole muutunud)
Kas teil on õnnestunud vesi suhkrust puhastada? (Vett ei saanud suhkrust puhastada, see läks koos veega läbi filtri)
U. Tee järeldus. (Vees lahustatud suhkur)(14. slaid)
U. Kas hüpotees leidis kinnitust?
U.Õige. Hästi tehtud!
U. Kirjutage katse tulemused kirjalikult iseseisvaks tööks vihikusse. (15. slaid)

3) P.(Slaid 16) Kontrollime väiteid ja käitumist jõeliiva kogemus.
U. Lugege õpikust katse läbiviimise korda.
Katsetage jõeliivaga. Klaasis vees segage teelusikatäis jõeliiva. Lase segul seista. Jälgige, mis juhtub liiva ja vee teradega.
P.(Slaid 17) Kas vee läbipaistvus on muutunud? (Vesi muutus häguseks, määrdunud)
Kas vee värv on muutunud? (Vee värv on muutunud)
Kas terad on kadunud? (Raskemad liivaterad vajuvad põhja, väiksemad aga hõljuvad vees, muutes selle häguseks)
U. Tee järeldus. (Liiv ei lahustunud)(17. slaid)

U.(Slaid 18) Laske klaasi sisu läbi paberfiltri.
Õpilased lasevad vett suhkruga läbi filtri, jälgivad.
P.(Slaid 19) Mis läbib filtrit ja mis jääb sellele? (Vesi läbib filtrit, kuid jõeliiv jääb filtrile ja liivaterad on selgelt näha)
Kas vesi puhastati liivast? (Filter aitab puhastada vett osakestest, mis selles ei lahustu)
U. Tee järeldus. (Jõeliiv ei lahustunud vees)(19. slaid)
U. Kas teie eeldus liiva lahustuvuse kohta vees oli õige?
U. Suurepärane! Hästi tehtud!
U. Kirjutage katse tulemused kirjalikult iseseisvaks tööks vihikusse. (Slaid 20)

4) P.(Slaid 21) Tehke sama katse savitükiga.
Katsetage saviga. Segage savitükk klaasis vees. Lase segul seista. Jälgige, mis juhtub savi ja veega.
P.(Slaid 22) Kas vee läbipaistvus on muutunud? (Vesi muutus häguseks)
Kas vee värv on muutunud? (jah)
Kas saviosakesed kadusid? (Raskemad osakesed vajuvad põhja, väiksemad aga hõljuvad vees, muutes selle häguseks)
U. Tee järeldus. (savi ei lahustunud vees)(Slaid 22)

U.(Slaid 23) Laske klaasi sisu läbi paberfiltri.
P.(Slaid 24) Mis läbib filtrit ja mis jääb sellele? (Vesi läbib filtri ja lahustumata osakesed jäävad filtrile.)
Kas vesi on savist puhastatud? (Filter aitas veest puhastada osakesed, mis vees ei lahustunud)
U. Tee järeldus. (savi ei lahustu vees)(Slaid 24)
U. Kas hüpotees leidis kinnitust?
U. Hästi tehtud! Kõik on õige!

U. Palun ühel rühmaliikmel vihikusse kirjutatud järeldused kõigile kohalviibijatele ette lugeda.
U. Kas kellelgi on mingeid täiendusi või täpsustusi?
U. Teeme katsetest järeldused. (Slaid 25)
Kas kõik ained lahustuvad vees? (Sool, vees lahustatud granuleeritud suhkur, kuid liiv ja savi ei lahustunud.)
Kas aine lahustuvus vees on alati võimalik filtri abil? (Vees lahustunud ained läbivad filtrit koos veega, samas kui osakesed, mis ei lahustu, jäävad filtrile)

U. Ainete vees lahustuvuse kohta loe õpikust (lk 87).

U. Kirjeldage vee omadust lahustina. (Vesi on lahusti, kuid kõik ained ei lahustu selles)(Slaid 25)

U. Klubiliikmetel soovitan lugeda lugu antoloogias "Vesi on lahusti" (lk 46). (Slaid 26)
Miks pole teadlased veel suutnud saada absoluutselt puhast vett? (Kuna vees on lahustunud sadu, võib-olla tuhandeid erinevaid aineid)

U. Kuidas kasutavad inimesed vee omadust teatud ainete lahustamiseks?
(Slaid 27) Maitsetu vesi muutub suhkru või soola mõjul magusaks või soolaseks, kuna vesi lahustub ja omandab nende maitse. Inimene kasutab seda omadust toidu valmistamisel: keedab teed, keedab kompotti, suppe, soolab ja konserveerib köögivilju, valmistab moosi.
(Slaid 28) Käte pesemisel, pesemisel või vannistamisel, riideid pestes kasutame vedelat vett ja selle lahustiomadusi.
(Slaid 29) Gaasid, eriti hapnik, lahustuvad ka vees. Tänu sellele elavad kalad ja teised jõgedes, järvedes, meredes. Kokkupuutel õhuga lahustab vesi hapnikku, süsinikdioksiidi ja muid selles sisalduvaid gaase. Vees elavatele elusorganismidele, näiteks kaladele, on vees lahustunud hapnik väga oluline. Nad vajavad seda hingamiseks. Kui hapnik vees ei lahustuks, oleksid veekogud elutud. Seda teades ei unusta inimesed akvaariumi, kus kalad elavad, vett hapnikuga toitmast ega talvel jääaluse elu parandamiseks tiikidesse auke lõikamast.
(Slaid 30) Kui maalime akvarelli või guaššvärviga.

U. Pöörake tähelepanu tahvlile kirjutatud ülesandele. (Slaid 31) Teen ettepaneku koostada kollektiivne kõneplaan teemal “Vesi on lahusti”. Arutage seda oma laborites.
Õpilaste koostatud kavade kuulamine teemal “Vesi on lahusti”.
U. Mõtleme kõik koos välja plaani. (Slaid 31)

Ligikaudne kõneplaan teemal “Vesi on lahusti”

Sissejuhatus.
Ainete lahustumine vees.
Järeldused.
Inimesed kasutavad vee omadust teatud ainete lahustamiseks.

Ekskursioon "Näitusehalli".(Slaid 32)

U. Ettekande koostamisel saate kasutada meie kohtumise teemal kuttide, abiesinejate valitud lisakirjandust. (Juhib õpilaste tähelepanu raamatute näitusele, Interneti-lehtedele)

V. Tunni kokkuvõte

Millist vee omadust klubi koosolekul uuriti? (Vee kui lahusti omadus)
Millisele järeldusele me seda vee omadust uurides jõudsime? (Vesi on teatud ainete jaoks hea lahusti.)
Kas teie arvates on raske olla maadeavastaja?
Mis tundus kõige raskem, huvitavam?
Kas selle vee omaduse uurimisel omandatud teadmised on teile hilisemas elus kasulikud? (Slaid 33) (Väga oluline on meeles pidada, et vesi on lahusti. Vesi lahustab sooli, mille hulgas on nii inimesele kasulikke kui ka kahjulikke. Seetõttu ei saa vett allikast juua, kui ei tea, kas see on puhas. Ei ole asjata on inimestel Vanasõna: Mitte kõik vesi ei ole joomiseks hea.

VI. Peegeldus

Kuidas kasutame kunstitundides vee omadust teatud ainete lahustamiseks? (Kui maalime akvarelli või guaššvärviga)
Soovitan teil, kasutades seda vee omadust, värvida klaasis olev vesi oma meeleolule kõige paremini sobivasse värvi. (Slaid 34)
"Kollane värv" - rõõmus, särav, hea tuju.
"Roheline värv" - rahulik, tasakaalustatud.
"Sinine värv" - kurb, kurb, kurb meeleolu.
Näidake oma värvilise vee lehti klaasis.

VII. Hindamine

Tänan juhatajat, "konsultante" ja kõiki koosolekul osalejaid aktiivse töö eest.

VIII. Kodutöö

Vee ilmumine planeedile Maa on esimene ja kõige olulisem samm elu tekkimise suunas. Ja tulevikus täidab ta jätkuvalt substantsi rolli, ilma milleta ei saa eksisteerida midagi elavat. Põhjus on selles, et vesi on universaalne lahusti, milles toimuvad kõik elusorganismide olulisemad biokeemilised protsessid. See ainulaadne ja mitmekülgne aine lahustab suurepäraselt nii orgaanilisi kui ka anorgaanilised ained, oksüdeerib peaaegu kõiki metalle ja hävitab kõige kõvemad kivimid. Kõik keemilised protsessid kulgevad vees suurel kiirusel ja selles protsessis moodustuvad ühendid on väga keerulised. Veel üks vee ainulaadne omadus on see, et see jääb vedelaks üsna suures temperatuurivahemikus - 0 kuni 100 ° C ja just selliseid temperatuure leidub Maal kõige sagedamini.

Ühesõnaga – kui seisaksime ees ülesandega elu areng mõnel planeedil "suruda", siis esimese asjana tuleks luua vesi.

Tänapäeval teavad teadlased enam kui 175 looduslikku ja kunstlikult loodud veesorti ja umbes 200 jääsorti. Kõigil neil on erinevad, sageli erakordsed omadused ja nad mõjutavad elusorganismides toimuvaid protsesse erineval viisil. Selle aine koostis on peaaegu alati sama, kuid sulanud, vedru, "magnetiseeritud", "elus" ja "surnud", ioniseeritud, "tahke", "želeelaadne", "kumm", "libe", "kuiv". ", "viskoosne", "Epiphany" ja paljud teised veetüübid erinevad üksteisest mõnikord isegi rohkem kui erinevad keemilised ühendid.

Kui lisada vette imepisike kogus spetsiaalseid polümeeriühendeid, muutub see “libedaks”: sellises vees olev teraskuul vajub anuma põhja 2,5 korda kiiremini kui tavalises vees. Selline vesi on tulekahjude kustutamiseks asendamatu.

Mõnede räniühendite väikesed annused muudavad vee "kuivaks". Seal on isegi "kummist" vett, mis kaldus anumast väljavalamise asemel tõmmatakse välja tiheda elastse nööriga.

Ja veel üks hämmastav vee omadus – sellel on "mälu"! Selle aine struktuur pole kaugeltki nii lihtne, kui esmapilgul võib tunduda. Esiteks on veemolekulidel nii positiivseid kui ka negatiivseid elektrilaenguid ning need on pisikesed "magnetid", mis võivad ruumis erineval viisil orienteeruda. Lisaks võivad veemolekulid moodustada "kooslusi" – neid nimetatakse klastriteks. Sellised mitmesajast molekulist koosnevad "kooslused" muudavad vee omamoodi polümeeriks ja aitavad kaasa sellele, et vesi justkui "mäletab" teavet kõigi temaga juhtunud protsesside kohta. Vee "mälu" hulk ületab kaugelt inimese loodud kõige keerukamate elektrooniliste salvestusseadmete mälumahu.

Vee "mälu" üks ilminguid on see, et see suudab mõnda aega säilitada lahuse omadusi ka pärast seda, kui sellesse pole jäänud ainsatki lahustunud aine molekuli.

Isegi tänapäeval on vesi üks looduse suurimaid saladusi. Inimene on sellega tegelenud tuhandeid aastaid, kuid vee ehituse on teadus paljastanud üsna hiljuti ja need uuringud pole veel kaugeltki lõppenud. Vee peamine saladus seisneb selle molekulide võimes iseorganiseeruda. Veeklastrid hõlmavad kuni 912 molekuli, lisaks võivad vedelas vees tekkida kristallvõre meenutavad struktuurid, mis sisaldavad kuni 57 molekuli. Mõned kobarad ei muutu jääks isegi temperatuuril alla -150 °C. Seega eksisteerivad mis tahes temperatuuril vees "organiseeritud" ja "korrastamata" osad samaaegselt. See ilmselt seletab selle omaduste mitmekesisust.

Vesi- kõige levinum aine Maal, see katab ligikaudu neli viiendikku maa pind. See on ainus keemiline ühend, mis eksisteerib looduslikult vedela, tahke (jää) ja gaasina (veeaur). Vesi mängib olulist rolli tööstuses, igapäevaelus ja laboripraktikas; see on elu säilitamiseks hädavajalik. Umbes kaks kolmandikku Inimkeha on vesi ja paljud toidud koosnevad peamiselt veest.

Vee struktuur ja füüsikalised omadused. IN 1860. aastate itaalia keemik Stanislav Cannizzaro uurib tema poolt nimetatud -OH rühmi sisaldavaid orgaanilisi ühendeid hüdroksüül, tegi lõpuks kindlaks, et vee valem on H 2 0.

Vesi on kovalentne molekulaarne ühend. O-N ühendus kovalentne polaarne; nurk - 104,5°. Hapnik kui elektronegatiivsem aatom (elektronegatiivsus on võime meelitada sideme tekkimisel kogu elektrontihedust enda poole) tõmbab vesinikuaatomiga jagatud elektrontiheduse enda poole. Ja kannab seetõttu osalist negatiivset laengut; vesinikuaatomid, millest elektrontihedus on nihkunud, kannavad osalist positiivset laengut. Nii et vee molekul on dipool, need. on positiivse ja negatiivse laenguga piirkonnad. Vesi on selge, värvitu vedelik, millel on mitmeid ebanormaalseid omadusi. füüsikalised omadused. Näiteks on tal ebanormaalne kõrged temperatuurid külmutamine ja keetmine, samuti pindpinevus. Vee haruldane omadus on see, et selle tihedus vedelas olekus temperatuuril 4 °C on suurem kui jääl. Seetõttu hõljub jää veepinnal. Neid vee anomaalseid omadusi seletatakse vesiniksidemete olemasoluga, mis seovad molekule nii vedelas kui ka tahkes olekus. Vesi ei juhi hästi elektrit, kuid muutub heaks juhiks, kui selles lahustatakse isegi väike kogus ioonseid aineid.

Vee keemilised omadused

1. Happe-aluse reaktsioonid. Vesi on amfoteerne omadused. See tähendab, et see võib toimida nii happe kui alusena. Tema amfoteersed omadused vee iseioniseerumisvõime tõttu:

See võimaldab veel olla ühelt poolt prootoni aktseptor ja teiselt poolt prootoni doonor:

2. Redoksreaktsioonid. Vesi on võimeline toimima kui oksüdeerija, kui ka rollis redutseerija. See oksüdeerib metalle, mis asuvad elektrokeemilises pingereas tinast kõrgemal. Näiteks naatriumi ja vee vahelises reaktsioonis

toimub järgmine oksüdatsiooniprotsess:

Selles reaktsioonis mängib vesi redutseerija rolli:

Teine näide sarnasest reaktsioonist on magneesiumi ja veeauru koostoime:

Vesi toimib korrosiooniprotsessides oksüdeeriva ainena. Näiteks üks raua roostetamisel esinevatest protsessidest on järgmine:

Vesi on biokeemilistes protsessides oluline redutseerija. Näiteks mõned tsükli etapid sidrunhape sisaldab vee taaskasutamist:

Sellel elektronide ülekandeprotsessil on suur tähtsus ka orgaaniliste fosfaatühendite redutseerimisel fotosünteesi käigus. Sidrunhappe tsükkel ja fotosüntees on keerulised protsessid, mis hõlmavad mitmeid järjestikuseid protsesse keemilised reaktsioonid. Mõlemal juhul ei ole neis toimuvad elektronide ülekande protsessid veel täielikult välja selgitatud.

3.Niisutus. Veemolekulid on võimelised lahustama nii katioone kui ka anioone. Seda protsessi nimetatakse hüdratsioon. Soolakristallides sisalduvat hüdreeritud vett nimetatakse kristallisatsiooniveeks. Veemolekulid on tavaliselt seotud katiooniga, mida nad solveerivad koordinatsioonisidemetega. Hüdratsioonivee sisaldus on näidatud aine valemis: CuS0 4 4H 2 0.
4. Hüdrolüüs. Hüdrolüüs on iooni või molekuli reaktsioon veega. Seda tüüpi reaktsioonide näide on reaktsioon vesinikkloriidi ja vee vahel, mille tulemusena moodustub vesinikkloriidhape. Teine näide on raud(III)kloriidi hüdrolüüs:

5. Koostoime aktiivsete metallide oksiididega: CaO + H20 =

6. Koostoime mittemetallide oksiididega: P 2 0 5 + H 2 0 \u003d 2HP0 3.

Vett kasutatakse keemiatööstuses laialdaselt lahustina

tehnoloogias, samuti laboripraktikas. See on universaalne lahusti, mis on vajalik biokeemiliste reaktsioonide toimumiseks. Fakt on see, et vesi lahustab suurepäraselt ioonseid ühendeid, aga ka paljusid kovalentseid ühendeid. Vee võime paljusid aineid hästi lahustada tuleneb selle molekulide polaarsusest, mis ioonsete ainete vees lahustumisel on orienteeritud ioonide ümber, s.t. neid lahendada. Ioonsete ainete vesilahused on elektrolüüdid. Kovalentsete ühendite lahustuvus vees sõltub nende võimest moodustada veemolekulidega vesiniksidemeid. Lihtsad kovalentsed ühendid nagu vääveldioksiid, ammoniaak ja vesinikkloriid lahustuvad vees. Hapnik, lämmastik ja süsinikdioksiid lahustuvad vees halvasti. Paljud orgaanilised ühendid, mis sisaldavad elektronegatiivsete elementide, näiteks hapniku või lämmastiku aatomeid, lahustuvad vees. Näitena toome välja etanooli C 2 H 5 OH, äädikhappe CH3COOH, suhkru Ci 2 H 22 0 6. Vees mittelenduvate lahustunud ainete, näiteks naatriumkloriidi või suhkru olemasolu alandab vee aururõhku ja külmumistemperatuuri, kuid tõstab selle keemistemperatuuri. Vees lahustuvate kaltsiumi- ja magneesiumisoolade olemasolu (vee karedus) raskendab selle kasutamist tehnoloogilistes protsessides.

Jäikus vesi jaguneb ajutine (karbonaat, kaltsiumvesinikkarbonaatide Ca (HC0 3) olemasolu tõttu 2

ja magneesium Mg (NHOS) 2) ja püsiv (mittekarbonaatne) jäikus. Vastavalt standardile GOST R 52029-2003 väljendatakse kõvadust kõvaduse kraadides (° W), mis vastab leelismuldmetalli elemendi kontsentratsioonile, mis on arvuliselt võrdne "/2 selle moolist, väljendatuna mg / dm 3 (g / m 3).Vett eristatakse kogukareduse väärtuse järgi pehme(kuni 2 mg-ekv/l), keskmine kõvadus(2-10 mekv/l) ja karm(üle 10 mg-ekv/l).

Pinnapealsete allikate vee karedus kõigub aastaringselt oluliselt; see on maksimaalne talve lõpus, minimaalne - üleujutusperioodil (näiteks Volga vee karedus märtsis on 4,3 mg-ekv / l, mais - 0,5 mg-ekv / l). Põhjavees on karedus tavaliselt suurem (kuni 80–100 mg-ekv/l) ja muutub aasta jooksul vähem.

Gaaside lahustuvus vees oleneb temperatuurist ja vee kohal oleva gaasi osarõhust: mida madalam on temperatuur ja kõrgem gaasi osarõhk vee kohal, seda suurem on gaasi kontsentratsioon vedelikus.

Enamiku tahkete ainete lahustuvus tõuseb temperatuuri tõustes. Kui tahke aine lahustub, toimub kaks protsessi:

1) kristallvõre hävimise protsess. See protsess nõuab energiat, nii see on endotermiline",
2) hüdraatide (solvaatide) moodustumise protsess kulgeb energia vabanemisega.

Kogu lahustumissoojus on nende kahe protsessi soojuste summa, seega võib lahustumine toimuda nii temperatuuri tõustes kui ka langedes.

Lahendus nimetatakse homogeenseks (homogeenseks) süsteemiks, mis koosneb kahest või enamast komponendist. Lahuse olulised komponendid on lahusti ja lahustunud aine, näiteks vees lahustunud suhkur. Üks lahusti võib sisaldada mitut lahustunud ainet. Näiteks marinaadi valmistamisel lahustatakse vees suhkur, sool ja äädikhape. Lahustuvad ained sama komponentide koondseisu korral võetakse tavaliselt arvesse komponente, millest on puudus, samas kui komponenti, mida on üleliigne lahusti. Lahuse komponentide erinevate agregaatolekute korral loetakse lahustiks tavaliselt komponenti, mille agregaatolek langeb kokku lahuse agregaatolekuga. Näiteks tahkete ainete ja gaaside vedelate lahuste puhul loetakse lahustiks alati vedelaks komponendiks, sõltumata lahustunud ainete kontsentratsioonist. Kui lahuse valmistamisel kasutatakse kahte vedelikku, on lahusti liias. Kui lahuse valmistamisel kasutatakse vett, on lahustiks vesi.

Vesi on üks levinumaid ühendeid Maal. See pole ainult jõgedes ja meredes; Kõik elusorganismid sisaldavad ka vett. Elu on võimatu ilma temata. Vesi on hea lahusti (erinevad ained lahustuvad selles kergesti). Loomad ja taimemahl koosnevad peamiselt veest. Vesi eksisteerib igavesti; see liigub pidevalt pinnasest atmosfääri ja organismidesse ning vastupidi. Rohkem kui 70% maakera pinnast on kaetud veega.

Mis on vesi

Vee ringkäik

Jõgede, merede, järvede vesi aurustub pidevalt, muutudes tillukesteks veeaurupiiskadeks. Tilgad kogunevad kokku, et moodustuda, millest vesi langeb vihma kujul maapinnale. Selline on vee ringkäik looduses. Pilvedes aur jahtub ja naaseb vihma, lume või rahena maa peale. Kanalisatsiooni ja tehaste reovesi puhastatakse ja lastakse seejärel merre.

Veejaam

Jõevesi sisaldab tingimata lisandeid, seetõttu tuleb seda puhastada. Vesi siseneb reservuaaridesse, kus see settib ja tahked osakesed settivad põhja. Seejärel läbib vesi filtreid, mis püüavad kinni kõik ülejäänud tahked ained. Vesi imbub läbi puhta kruusa, liiva või kihtide aktiveeritud süsinik kus see puhastatakse mustusest ja tahketest lisanditest. Pärast filtreerimist töödeldakse vett patogeensete bakterite hävitamiseks klooriga, misjärel see pumbatakse mahutitesse ja juhitakse elamutesse ja tehastesse. Enne heitvesi läheb merre, see vajab puhastamist. Veepuhastusjaamas lastakse see läbi mustust kinni püüdvate filtrite, seejärel pumbatakse septikutesse, kus tahked osakesed peavad põhja settima. Bakterid hävitavad orgaaniliste ainete jäänused, lagundades need kahjututeks komponentideks.

Veepuhastus

Vesi on hea lahusti, seega sisaldab see tavaliselt lisandeid. Vett saate puhastada destilleerimine(vt artiklit ""), kuid rohkem tõhus meetod puhastamine - deioniseerimine(soola eemaldamine). Ioonid on aatomid või molekulid, mis on kaotanud või juurde võtnud elektrone ja saanud selle tulemusena positiivse või negatiivse laengu. Deioniseerimiseks kasutatakse ainet nn ioonivaheti. Sellel on positiivselt laetud vesiniku ioonid (H +) ja negatiivselt laetud hüdroksiidioonid (OH -) Kui saastunud vesi läbib ioonivahetit, asendatakse lisandiioonid ioonivaheti vesiniku ja hüdroksiidioonidega. Vesiniku- ja hüdroksiidioonid ühinevad, moodustades uusi veemolekule. Ioonivahetit läbinud vesi ei sisalda enam lisandeid.

Vesi lahustina

Vesi on suurepärane lahusti, paljud ained lahustuvad selles kergesti (vt ka artiklit ""). Seetõttu leidub puhast vett looduses harva. Veemolekulis on elektrilaengud veidi eraldatud, kuna vesinikuaatomid asuvad molekuli ühel küljel. Seetõttu lahustuvad ioonühendid (ioonidest koosnevad ühendid) selles nii kergesti. Ioonid on laetud ja veemolekulid tõmbavad neid ligi.

Vesi, nagu kõik lahustid, suudab lahustada ainult piiratud koguses ainet. Lahust nimetatakse küllastunud, kui lahusti ei suuda lahustada täiendavat osa ainest. Tavaliselt suureneb aine kogus, mida lahusti suudab lahustada, kuumusega. Suhkur lahustub kuumas codas kergemini kui külmas. Kihisevad joogid on vesipõhised süsihappegaasi difuusorid. Mida kõrgem on suur kogus gaas suudab lahust absorbeerida. Seega, kui me joogipurgi avame ja seeläbi rõhku alandame, pääseb joogist süsihappegaas välja. Kuumutamisel väheneb gaaside lahustuvus. 1 liitris jõe- ja merevees lahustub tavaliselt umbes 0,04 grammi hapnikku. Sellest piisab vetikatele, kaladele ja teistele merede ja jõgede elanikele.

kare vesi

Kare vesi sisaldab mineraalaineid kivid millest vesi voolab. Sellises vees ei vahuta seep hästi, sest see reageerib mineraalidega ja moodustab helbeid. Karedat vett on kahte tüüpi; erinevus nende vahel on lahustunud mineraalide tüübis. Vees lahustunud mineraalide tüüp sõltub kivimite tüübist, millest vesi voolab (vt joonist). Vee ajutine karedus tekib siis, kui lubjakivi reageerib vihmaveega. Lubjakivi on lahustumatu kaltsiumkarbonaat ja vihmavesi on süsihappe nõrk lahus. Hape reageerib kaltsiumkarbonaadiga, moodustades vesinikkarbonaadi, mis lahustub vees ja muudab selle kõvaks.

Kui vesi keeb või aurustub ajutise karedusega, sadestuvad osa mineraalidest, moodustades veekeetja põhja katlakivi või koopas stalaktiite ja stalagmiite. Püsiva karedusega vesi sisaldab teisi kaltsiumi ja magneesiumi ühendeid, näiteks kipsi. Need mineraalid ei sadestu keetmisel.

Vee pehmendamine

Vee kõvaks muutvaid mineraale saate eemaldada, lisades lahusele pesusoodat või ioonivahetusega, mis sarnaneb vee deioniseerimisega puhastamise käigus. Aine, mis sisaldab naatriumioone, mis vahetuvad vees kaltsiumi- ja magneesiumiioonidega. Ioonivahetis läbib kõva vesi tseoliit- naatriumi sisaldav aine. Tseoliidis on kaltsiumi ja magneesiumi ioonid segatud naatriumiioonidega, mis ei anna veele karedust. Pesusooda on naatriumkarbonaat. Karedas vees reageerib see kaltsiumi- ja magneesiumiühenditega. Tulemuseks on lahustumatud ühendid, mis ei moodusta helbeid.

Veereostus

Kui tehastest ja kodudest puhastamata vesi satub merre ja jõgedesse, tekib veereostus. Kui vees on liiga palju jäätmeid, paljunevad orgaanilist ainet lagundavad bakterid ja tarbivad peaaegu kogu hapniku. Sellises vees jäävad ellu vaid patogeensed bakterid, mis võivad vees elada ilma hapnikuta. Kui lahustunud hapniku tase vees väheneb, surevad kalad ja taimed. Vette satub ka prügi, pestitsiidid ja nitraadid väetistest, mürgised - plii, elavhõbe. Mürgised ained, sealhulgas metallid, satuvad kalade kehasse ja neist - teiste loomade ja isegi inimeste kehadesse. Pestitsiidid tapavad mikroorganisme ja loomi, rikkudes seeläbi loomulikku tasakaalu. Väetised põldudelt ja pesuvahendid fosfaate sisaldavate ainete vette sattumine põhjustab taimede kasvu kiirenemist. Surnud taimedest toituvad taimed ja bakterid võtavad endasse hapnikku, vähendades selle sisaldust vees.

Lühikirjeldus vee rollist organismide jaoks

Vesi on kõige olulisem anorgaaniline ühend, ilma milleta pole elu võimatu. See aine on ka kõige olulisem osa ja mängib suurt rolli välistegurina kõigi elusolendite jaoks.

Planeedil Maa leidub vett kolmes agregatsiooni olekus: gaasilises (aurud sees, vedelas (atmosfääris vesi ja udus)) ja tahkes (vesi liustikes, jäämägedes jne.) Aurulise vee valem on H 2 O , vedel (H 2 O) 2 (temperatuuril T \u003d 277 K) ja (H 2 O) n - tahke vee jaoks (jääkristallid), kus n = 3, 4, ... (sõltub temperatuurist - seda madalam mida suurem on temperatuur, seda suurem on n).Veemolekulid ühinevad osakesteks valemiga (H 2 O) n spetsiaalsete keemiliste sidemete, mida nimetatakse vesinikuks, moodustumise tulemusena; selliseid osakesi nimetatakse assotsieerunud aineteks; assotsieerunud ühendite moodustumise tõttu , tekivad vedelast veest kobedamad struktuurid, mistõttu temperatuuril alla 277 K vee tihedus erinevalt teistest ainetest ei suurene, vaid väheneb, mistõttu vedela vee pinnal hõljub jää ja sügavad reservuaarid. ei külmu põhjani, eriti kuna vee soojusjuhtivus on madal. See on vees elavate organismide jaoks väga oluline - nad ei sure tugevate külmade korral ja jäävad ellu talvekülma ajal kuni soodsamate temperatuuritingimuste saabumiseni.

Vesiniksidemete olemasolu määrab vee kõrge soojusmahtuvuse, mis teeb elu Maa pinnal võimalikuks, kuna vee olemasolu aitab vähendada temperatuuride erinevust päeval ja öösel, aga ka talvel ja suvel, sest jahutamisel , vesi kondenseerub ja soojust eraldub ning kuumutamisel vesi aurustub, vesiniksidemete katkemisel kulub ära ja Maa pind ei kuumene üle.

Veemolekulid ei moodusta vesiniksidemeid mitte ainult omavahel, vaid ka teiste ainete molekulidega (süsivesikud, valgud, nukleiinhapped), mis on kompleksi moodustumise üks põhjusi. keemilised ühendid, mille tekkimise tulemusena on võimalik erilise aine olemasolu - elusaine, mis moodustab erinevaid.

Vee ökoloogiline roll on tohutu ja sellel on kaks aspekti: see on nii väline (esimene aspekt) kui ka sisemine (teine aspekt) keskkonnategur. Nagu väline keskkonnategur vesi on osa abiootilistest teguritest (niiskus, elupaik, komponent kliima ja mikrokliima). Sisemise tegurina mängib vesi olulist rolli raku sees ja keha sees. Mõelge vee rollile rakus.

Lahtris täidab vesi järgmisi funktsioone:

1) keskkond, kus asuvad kõik raku organellid;

2) lahusti nii anorgaaniliste kui orgaaniliste ainete jaoks;

3) keskkond erinevate biokeemiliste protsesside toimumiseks;

4) anorgaaniliste ainete vaheliste vahetusreaktsioonide katalüsaator;

5) reaktiiv hüdrolüüsi, hüdratatsiooni, fotolüüsi jms protsesside jaoks;

6) loob raku teatud oleku, näiteks turgori, mis muudab raku elastseks ja mehaaniliselt tugevaks;

7) täidab ehitusfunktsiooni, mis seisneb selles, et vesi on osa erinevatest rakustruktuuridest, nagu membraanid jne;

8) on üks tegureid, mis ühendab kõik rakustruktuurid ühtseks tervikuks;

9) loob keskkonna elektrijuhtivuse, muutes anorgaanilised ja orgaanilised ühendid lahustunud olekusse, põhjustades ioonsete ja ülipolaarsete ühendite elektrolüütilist dissotsiatsiooni.

Vee roll kehas seisneb selles, et:

1) täidab transpordifunktsiooni, kuna muudab ained lahustuvasse olekusse ja tekkivad lahused liiguvad erinevate jõudude toimel (näiteks osmootne rõhk jne) ühest elundist teise;

2) täidab juhtivat funktsiooni tänu sellele, et keha sisaldab elektrolüütide lahuseid, mis on võimelised juhtima elektrokeemilisi impulsse;

3) seob kokku üksikud kehad ja organsüsteemid spetsiaalsete ainete (hormoonide) olemasolu tõttu vees, samal ajal teostades humoraalset regulatsiooni;

4) on üks keha kehatemperatuuri reguleerivatest ainetest (vesi higi kujul eraldub keha pinnale, aurustub, mille tõttu soojus neeldub ja keha jahtub);

5) on osa toiduained jne.

Vee tähtsust väljaspool keha on kirjeldatud eespool (elupaik, keskkonnatemperatuuri regulaator jne).

Organismide jaoks mängib olulist rolli magevesi (soolasisaldus alla 0,3%). Looduses keemiliselt puhast vett praktiliselt ei eksisteeri, kõige puhtam on suurtest asulatest eemal asuvatest maapiirkondadest pärit vihmavesi. Organismidele sobib mageveekogudes – jõgedes, tiikides, värsketes järvedes – sisalduv vesi.