Escuela secundaria MOU Maninskaya

Lección abierta de geografía

Clase V

Maestro:

2008 año.

Tema de la lección: “El agua es un solvente. El trabajo del agua en la naturaleza ”.

Objetivos de la lección:

Presente a los estudiantes el significado del agua en la Tierra.

Dar el concepto de soluciones y suspensiones, sustancias solubles e insolubles en agua.

Muestre el trabajo del agua en la naturaleza (creativo y destructivo)

Fomentar el respeto por el agua, el amor por la belleza.

Equipo: mapa del hemisferio, globo terráqueo, una declaración sobre el agua, tablas "Olas de mar", "Cueva", "Océano", "Habitantes de los mares y océanos", "Meteorización", tubos de ensayo con agua, sal, arena, filtro, grabadora , TV, proyector multimedia ...

Durante las clases.

I.Organizar el tiempo.

II.Aprendiendo material nuevo.

La lección comienza viendo un fragmento de una película sobre el agua.

En el contexto de una música suave, que refleja los sonidos del agua.

Maestro:

La inmensidad del océano

Y el tranquilo remanso del estanque,

Y todo es solo agua

El tema de nuestra lección es “El agua es un solvente. El trabajo del agua en la naturaleza ”.

El académico habló de manera brillante y precisa sobre el papel del agua en la naturaleza. “¿El agua es solo un líquido que se ha vertido en un vaso?

El océano que cubre casi todo el planeta, toda nuestra maravillosa Tierra, en la que nació la vida hace millones de años, es agua ".

Nubes, nubes, niebla, que llevan humedad a todos los seres vivos en la superficie de la tierra; esto también es agua.

Parecen estar vestidos de encaje

Árboles, arbustos, alambres,

Y parece un cuento de hadas

Y, en esencia, solo agua.

La variedad de vida es ilimitada. Ella está en todas partes de nuestro planeta. Pero la vida es solo donde hay agua. No hay entidad viviente si no hay agua. Sí, hoy en nuestra lección hablaremos sobre el agua, sobre la Reina - Voditsa. Hagamos un poco de calentamiento.

Adivina acertijos.

1. Camina bajo tierra,

Mira al cielo. ( primavera)

2. Qué es visible cuando nada es visible. ( niebla)

3. Al anochecer vuela al suelo,

La noche permanece en la tierra

Vuela de nuevo por la mañana. ( Rocío)

4. Vuelan sin alas,

Corren sin piernas

Navegan sin vela. ( nubes)

5. No es un caballo, sino que corre,

No un bosque, sino un ruido. ( Corriente de rió).

6. Llegó - golpeó el techo,

Se fue, nadie escuchó. ( lluvia)

Echemos un vistazo al mundo. Nuestro planeta recibió el nombre de Tierra debido a un evidente malentendido: ¼ de su territorio cae en tierra y todo lo demás es agua. ¡Sería correcto llamarlo el planeta Agua! Hay mucha agua en la tierra, pero no hay agua absolutamente pura en la naturaleza, siempre está presente, algunas impurezas, algunas de ellas son deseables, ya que el cuerpo humano la necesita. Otros pueden ser peligrosos para la salud e inutilizar el agua.

1. El agua es un solvente.

No existen sustancias que, al menos en pequeña medida, no se disuelvan en agua. Incluso el oro, la plata, el hierro y el vidrio se disuelven en agua en un grado insignificante. Los científicos han calculado que, por ejemplo, cuando bebemos un vaso de té caliente, absorbemos alrededor de 0,0001 g de vidrio disuelto. Debido a la capacidad del agua para disolver otras sustancias, nunca se la puede llamar absolutamente pura.

Demostración de experiencia: agua como disolvente.

Vierta sal en un vaso de agua y revuelva con una cuchara. ¿Qué pasa con los cristales de sal? Se vuelven cada vez más pequeños y pronto desaparecen por completo. ¿Pero ha desaparecido la sal?

No. Ella se disolvió en agua. Tenemos una solución de sal.

Pasemos la solución salina por el filtro. Nada se ha asentado en el filtro. La solución salina pasó libremente a través del filtro. ¿Qué se llama solución?

Solución - líquido que contiene sustancias extrañas que se distribuyen uniformemente en él .

Demostración de experiencia: experiencia con arcilla.

Hagamos el mismo experimento con arcilla. Las partículas de arcilla flotan en el agua. Pasemos el agua por el filtro. El agua lo atravesó y las partículas de arcilla quedaron en el filtro.

De esta experiencia se puede concluir que la arcilla no se disuelve en agua.

¿Cuál es la diferencia entre los resultados de los dos experimentos? ( el agua con sal disuelta es clara, pero el agua con arcilla no lo es)

De hecho, el agua natural puede contener varias partículas que no se disuelven en ella. Estas partículas lo enturbian. En este caso, hablan de suspensiones... Después de reposar durante algún tiempo, el líquido turbio se vuelve transparente. Las partículas insolubles de la sustancia se hunden hasta el fondo. Y en las soluciones, por mucho que se mantengan, las sustancias no se depositan en el fondo.

La gente ha notado durante mucho tiempo que el agua vertida en recipientes de plata no se deteriora durante mucho tiempo. El hecho es que contiene plata disuelta, lo que tiene un efecto perjudicial sobre las bacterias en el agua. Los astronautas utilizan agua "plateada" durante sus vuelos.

¿Cómo se puede hacer agua plateada en casa?

No solo las sustancias sólidas y líquidas se disuelven en el agua, sino también los gases: oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono.

Los peces, plantas y animales respiran oxígeno disuelto en agua.

La obtención de agua carbonatada se basa en la disolución del dióxido de carbono en agua.

Educación física "El agua no es agua"

Un juego de mindfulness. Yo nombro palabras. Si la palabra nombrada significa aquello que contiene agua (nube), entonces los niños deben ponerse de pie. Si un objeto o fenómeno está indirectamente relacionado con el agua (barco), los niños levantan la mano. Si se llama un objeto o fenómeno que no tiene conexión con el agua (viento), los niños aplauden.

Charco, barco, lluvia, arena, cascada, piedra, buzo, nieve, árbol, playa, foca, coche, nube.

2. El trabajo del agua en la naturaleza.

Muchos fenómenos en la superficie de la Tierra involucran al agua.

Entonces, los arroyos de agua derretida, uniéndose, se convierten en arroyos formidables y pueden traer una gran destrucción. Así se forman los barrancos ( demostración de "bajorrelieve", "formación de un barranco").

El agua lava la capa superior de suelo fértil.

Bajo la influencia del agua, las rocas se destruyen lentamente ( historia de acuerdo con la tabla "Meteorización"). Hay un proverbio entre la gente: "El agua desgasta una piedra".

A medida que se filtra en el suelo, el agua erosiona y disuelve varias rocas. Así es como se forman los vacíos bajo tierra: cuevas ( tabla "Cuevas").

Los terribles desastres naturales como inundaciones y tsunamis son bien conocidos.

Durante las inundaciones y tsunamis, el agua destruye puentes, destruye bancos y edificios, destruye cultivos de plantas cultivadas y se cobra vidas humanas.

Mensaje del estudiante "Inundaciones".

La inundación es la inundación de una zona, asentamientos, instalaciones industriales y agrícolas, provocando daños. Las inundaciones provocan la destrucción de las instalaciones económicas, la muerte de cultivos, bosques y la evacuación forzosa de la población de la zona inundada. Las inundaciones, que conducen no solo a la destrucción, sino también a víctimas humanas, se denominan desastroso.

Pueden ser causados ​​por fuertes aguaceros, el derretimiento amistoso de la nieve después de un invierno nevado.

Mensaje del estudiante "Tsunami"

El tsunami es un fenómeno natural raro pero muy formidable. La palabra "tsunami" en japonés significa "una gran ola que inunda la bahía". Estas ondas pueden ser insignificantes e incluso imperceptibles, pero también pueden ser catastróficas. Los devastadores tsunamis son causados ​​principalmente por fuertes terremotos submarinos a grandes profundidades de los mares y océanos, así como por erupciones volcánicas submarinas. Al mismo tiempo, se ponen en movimiento miles de millones de toneladas de agua en cortos períodos de tiempo. Aparecen olas bajas que viajan a lo largo de la superficie del océano a la velocidad de un avión a reacción: 700-800 kilómetros por hora.

En mar abierto, incluso los tsunamis más formidables no son peligrosos en absoluto. Las tragedias se desarrollan cuando las olas del tsunami se acercan a la zona costera de aguas poco profundas. En la orilla, las olas alcanzan los 10-15 metros y más.

Las consecuencias de los tsunamis pueden ser catastróficas: causan una enorme destrucción, cobrando cientos de miles de vidas humanas.

La mayor cantidad de tsunamis se origina en la costa del Pacífico (aproximadamente una vez al año).

Maestro:¿Qué trabajo hace el agua en todos estos ejemplos?

(destructivo)

Pero el agua hace más que un trabajo destructivo. Durante las inundaciones de primavera, el agua del río trae sedimentos fértiles a algunas áreas de la tierra. La vegetación se desarrolla muy bien en ellos.

No se produce un solo proceso en los organismos vivos sin la participación del agua. Las plantas lo necesitan para absorber sustancias del suelo, moverlas a lo largo del tallo, las hojas, en forma de soluciones, para la germinación de las semillas.

Todos los vivos y los inertes: cualquier suelo, rocas, todos los objetos, cuerpos, organismos, consisten en agua.

Por ejemplo, en el cuerpo humano, el agua representa del 60 al 80% de la masa total.

El agua juega un papel importante en la vida de la sociedad humana. El hombre convirtió los embalses en rutas de transporte, los caudales de los ríos, una fuente de electricidad barata.

El agua es el hábitat de muchos organismos vivos que no se pueden encontrar en la tierra (f Fragmento del video de la película "Habitantes de los mares y océanos")

Los recursos hídricos son la riqueza nacional de nuestro país, lo que requiere un tratamiento cuidadoso: contabilidad estricta, protección contra la contaminación, uso económico.

Maestro: A¿Siempre usamos el agua con moderación?

Recuerda a la persona para siempre:

¡El símbolo de la vida en la tierra es el agua!

Guárdalo y cuídate -

¡No estamos solos en el planeta!

III... Fondeo

1. Preguntas:

a) ¿Cuáles son los nombres de todos los mares y océanos tomados en conjunto ( océano mundial)

b) Ni el mar, ni la tierra: los barcos no flotan y no puedes caminar ( pantano)

b) Todo el agua y la bebida - problemas ( mar)

d) Adivina de qué sustancia estamos hablando: esta sustancia es muy común en la naturaleza, pero prácticamente no se presenta en su forma pura. La vida es imposible sin esta sustancia. Entre los pueblos antiguos, se consideraba un símbolo de inmortalidad y fertilidad. En general, es el líquido más extraordinario del mundo. ¿Qué es? ( agua).

2. El juego "Tacha lo innecesario" (tarjetas con la tarea en las mesas de los alumnos)

Tarea: eliminar una palabra adicional y explicar por qué.

a) Nieve, hielo, vapor, granizo.

b) Lluvia, copo de nieve, mar, río.

c) Granizo, vapor de agua, nieve, lluvia.

3. Y ahora la siguiente tarea. Complete los espacios en blanco en el texto:

Agua ... disolvente. Los sólidos se disuelven en él.

Por ejemplo ...: sustancias líquidas, por ejemplo ... sustancias gaseosas,

por ejemplo…

En este sentido, es imposible encontrar en la naturaleza ... agua.

4. Juego "Propiedad superflua"

Asignación: Tache la propiedad que no se aplica al agua.

Propiedad:

a) Tiene color, no tiene color.

b) Sabor, insípido.

c) Tiene olor, no huele.

d) Opaco, transparente.

e) Posee fluidez, no posee fluidez.

f) Se calienta rápidamente y se enfría rápidamente, se calienta lentamente y se enfría lentamente.

g) Disuelve arena y tiza, disuelve sal y azúcar.

h) Tiene forma, no tiene forma.

En el contexto de la música

Maestro:

El agua es un maravilloso regalo natural,

Vivo, fluido y libre

Pinta los cuadros de nuestra vida.

En sus tres importantes formas.

Ahora serpentea como un arroyo, luego como un río,

Que se vierte del vaso al suelo.

Se congela en un delgado trozo de hielo,

Un copo de nieve con un hermoso nombre.

Adquiere la ligereza del vapor:

Estaba ... y de repente se había ido.

Gran trabajador voditsa,

Bueno, ¿cómo podría no admirarla?

Ella flota hacia nosotros en las nubes

Se alimenta con nieve y lluvia

Y destruye e inflige

Y por eso pide nuestro cuidado.

IV... Tarea§ 23, cuaderno de tareas 77. pág.45

La energía de formación de moléculas de agua es alta, es de 242 kJ / mol. Esto explica la estabilidad del agua en condiciones naturales. La estabilidad, combinada con las características eléctricas y la estructura molecular, hacen del agua un solvente casi universal para muchas sustancias. La alta constante dieléctrica determina el mayor poder de disolución del agua en relación con las sustancias cuyas moléculas son polares. De las sustancias inorgánicas, muchas sales, ácidos y bases son solubles en agua. De las sustancias orgánicas, solo las solubles son aquellas en cuyas moléculas los grupos polares constituyen una parte significativa: muchos alcoholes, aminas, ácidos orgánicos, azúcares, etc.

La disolución de sustancias en agua va acompañada de la formación de enlaces débiles entre sus moléculas o iones y las moléculas de agua. Este fenómeno se llama hidratación. Para sustancias con una estructura iónica, la formación de capas de hidratación alrededor de los cationes es característica debido al enlace donante-aceptor con el par solitario de electrones del átomo de oxígeno. Cuanto menor sea su radio y mayor sea la carga, más hidratados están los cationes. Los aniones, generalmente menos hidratados que los cationes, unen moléculas de hidrógeno a moléculas de agua.

En el proceso de disolución de sustancias, cambia la magnitud del momento eléctrico del dipolo de las moléculas de agua, cambia su orientación espacial, se rompen algunos enlaces de hidrógeno y se forman otros enlaces de hidrógeno. Juntos, estos fenómenos conducen a una reestructuración de la estructura interna.

La solubilidad de los sólidos en agua depende de la naturaleza de estas sustancias y la temperatura y varía ampliamente. Un aumento de temperatura en la mayoría de los casos aumenta la solubilidad de las sales. Sin embargo, la solubilidad de compuestos tales como CaSO 4 2H 2 O, Ca (OH) 2 disminuye al aumentar la temperatura.

Con la disolución mutua de líquidos, uno de los cuales es agua, son posibles varios casos. Por ejemplo, el alcohol y el agua se mezclan entre sí en cualquier proporción, ya que ambos son polares. La gasolina (líquido no polar) es prácticamente insoluble en agua. El más común es el caso de solubilidad mutua limitada. Un ejemplo son los sistemas agua-éter y agua-fenol. Cuando se calienta, la solubilidad mutua para algunos líquidos aumenta, para otros disminuye. Por ejemplo, para el sistema agua-fenol, un aumento de temperatura por encima de 68 ° С conduce a una solubilidad mutua ilimitada.

Los gases (por ejemplo, NH 3, CO 2, SO 2) son fácilmente solubles en agua, por regla general, cuando entran en interacción química con el agua; por lo general, la solubilidad de los gases es baja. A medida que aumenta la temperatura, disminuye la solubilidad de los gases en el agua.

Cabe señalar que la solubilidad del oxígeno en agua es casi 2 veces mayor que la solubilidad del nitrógeno. Como resultado, la composición del aire disuelto en el agua de los embalses o instalaciones de tratamiento difiere de la atmosférica. El aire disuelto está enriquecido con oxígeno, que es muy importante para los organismos que viven en el medio acuático.

Para las soluciones acuosas, así como para cualquier otra, son característicos una disminución del punto de congelación y un aumento del punto de ebullición. Una de las propiedades generales de las soluciones se manifiesta en el fenómeno de la ósmosis. Si dos soluciones de diferentes concentraciones se separan mediante un tabique semipermeable, las moléculas de disolvente penetran a través de él desde una solución diluida a una concentrada. El mecanismo de la ósmosis se puede entender si tenemos en cuenta que, de acuerdo con el principio natural general, todos los sistemas moleculares tienden al estado de distribución más uniforme (en el caso de dos soluciones, el deseo de igualar las concentraciones en ambos lados de la partición).

El solvente más común en nuestro planeta es el agua. El cuerpo de una persona promedio que pesa 70 kg contiene aproximadamente 40 kg de agua. En este caso, aproximadamente 25 kg de agua caen sobre el líquido dentro de las células, y 15 kg son el líquido extracelular, que incluye plasma sanguíneo, líquido intercelular, líquido cefalorraquídeo, líquido intraocular y contenido líquido del tracto gastrointestinal. En animales y plantas, el agua suele ser superior al 50% y, en algunos casos, el contenido de agua alcanza el 90-95%.

Por sus propiedades anómalas, el agua es un disolvente único, perfectamente adaptado para la vida.

En primer lugar, el agua disuelve bien los compuestos iónicos y polares. Esta propiedad del agua está relacionada, en gran medida, con su alta constante dieléctrica (78,5).

Otra clase numerosa de sustancias que son bien solubles en agua incluye compuestos orgánicos polares como azúcares, aldehídos, cetonas, alcoholes. Su solubilidad en agua se explica por la tendencia de las moléculas de agua a formar enlaces polares con grupos funcionales polares de estas sustancias, por ejemplo, con grupos hidroxilo de alcoholes y azúcares o con el átomo de oxígeno del grupo carbonilo de aldehídos y cetonas. A continuación se muestran ejemplos de enlaces de hidrógeno que son importantes para la solubilidad de sustancias en sistemas biológicos. Debido a la alta polaridad del agua, provoca la hidrólisis de sustancias.

Dado que el agua es la parte principal del entorno interno del cuerpo, proporciona los procesos de absorción, movimiento de nutrientes y productos metabólicos en el cuerpo.

Cabe señalar que el agua es el producto final de la oxidación biológica de sustancias, en particular glucosa. La formación de agua como resultado de estos procesos va acompañada de la liberación de una gran cantidad de energía, aproximadamente 29 kJ / mol.

También son importantes otras propiedades anómalas del agua: alta tensión superficial, baja viscosidad, altos puntos de fusión y ebullición y mayor densidad en estado líquido que en estado sólido.

El agua se caracteriza por la presencia de asociados, grupos de moléculas conectadas por enlaces de hidrógeno.

Dependiendo de la afinidad por el agua, los grupos funcionales de las partículas disueltas se subdividen en hidrófilos (atraen agua), fácilmente solvatados por agua, hidrófobos (repelen el agua) y difílicos.

Los grupos hidrófilos incluyen grupos funcionales polares: hidroxil -OH, amino -NH 2, tiol -SH, carboxil-COOH. Para hidrofóbicos - grupos no polares, tales como radicales hidrocarbonados: CH3- (CH 2) p -, C 6 H 5 -. Sustancias (aminoácidos, proteínas) cuyas moléculas contienen tanto grupos hidrófilos (-OH, -NH 2, -SH, -COOH) como grupos hidrófobos: (CH 3 - (CH 2) p, - C _ {6} H _ {5} -).

Cuando las sustancias anfifílicas se disuelven, la estructura del agua cambia como resultado de la interacción con los grupos hidrófobos. El grado de ordenación de las moléculas de agua cercanas a los grupos hidrófobos aumenta y el contacto de las moléculas de agua con los grupos hidrófobos se reduce al mínimo. Cuando los grupos hidrofóbicos se asocian, empujan las moléculas de agua fuera de su área.

Métodos de purificación de agua.- formas de separar el agua de las impurezas y elementos no deseados. Hay varios métodos de limpieza y todos se dividen en tres grupos de métodos:

Mecánico

Fisicoquímico

Biológico

La más barata, la limpieza mecánica, se utiliza para la liberación de materia en suspensión. Los principales métodos son filtrar, asentar y filtrar. Se aplican como pasos preliminares.

El tratamiento químico se utiliza para separar las impurezas inorgánicas solubles de las aguas residuales. Cuando las aguas residuales se tratan con reactivos, se neutralizan, se liberan compuestos disueltos y el efluente se decolora y desinfecta.

El tratamiento fisicoquímico se utiliza para tratar aguas residuales de partículas gruesas y finamente dispersas, impurezas coloidales y compuestos disueltos. Un método de limpieza de alto rendimiento, pero al mismo tiempo caro.

Se utilizan métodos biológicos para eliminar compuestos orgánicos disueltos. El método se basa en la capacidad de los microorganismos para descomponer los compuestos orgánicos disueltos.

En la actualidad, de la cantidad total de aguas residuales, el 68% de todas las aguas residuales se someten a tratamiento mecánico, físico y químico - 3%, biológico - 29%. En el futuro, está previsto aumentar la proporción de tratamiento biológico al 80%, lo que mejorará la calidad del agua tratada.

El principal método para mejorar la calidad del tratamiento de las emisiones nocivas por parte de las empresas en una economía de mercado es un sistema de multas, así como un sistema de tarifas por el uso de las instalaciones de tratamiento.

Halógenos(del griego ἁλός - sal y γένος - nacimiento, origen; a veces se usa el nombre obsoleto haluros) - elementos químicos del grupo 17 de la tabla periódica de elementos químicos de D.I.Mendeleev (según la clasificación obsoleta - los elementos del subgrupo principal del grupo VII).

Reacciona con casi todas las sustancias simples, excepto algunos no metales. Todos los halógenos son agentes oxidantes energéticos, por lo tanto, se encuentran en la naturaleza solo en forma de compuestos. Con un aumento en el número de serie, la actividad química de los halógenos disminuye, la actividad química de los iones haluro F -, Cl -, Br -, I -, At - disminuye.

Los halógenos incluyen flúor F, cloro Cl, bromo Br, yodo I, astato At y también (formalmente) el elemento artificial ununseptium Uus.

Todos los halógenos son no metales. En el nivel de energía externa, 7 electrones son oxidantes fuertes. Al interactuar con metales, surge un enlace iónico y se forman sales. Los halógenos (excepto F), cuando interactúan con elementos más electronegativos, también pueden exhibir propiedades reductoras hasta el estado de oxidación más alto de +7.

Características de la química del flúor.

el elemento más electronegativo de la tabla periódica, todo arde en la atmósfera de flúor, ¡incluso el oxígeno!

CON El flúor libre es un gas de color amarillo verdoso con un olor acre y desagradable característico. Su densidad en el aire es 1,13, su punto de ebullición es –187 ° С y su punto de fusión es –219 ° С. La masa atómica relativa del flúor es 19. En todos sus compuestos, el flúor es monovalente. Los átomos de flúor se combinan para formar moléculas diatómicas.

El flúor forma compuestos, directa o indirectamente, con todos los demás elementos, incluidos algunos gases inertes.

El flúor se combina con el hidrógeno incluso a –252 ° С. A esta temperatura, el hidrógeno se convierte en líquido y el flúor se solidifica y, sin embargo, la reacción prosigue con una liberación de calor tan fuerte que se produce una explosión. Durante mucho tiempo no se conocía el compuesto de flúor con oxígeno, pero en 1927, los químicos franceses lograron obtener difluoruro de oxígeno, formado por la acción del flúor sobre una solución alcalina débil:

2F 2 + 2NаОН = 2NаF + OF 2 + H 2 O.

El flúor no se combina directamente con el nitrógeno, pero el conocido especialista en flúor Otto Ruff logró obtener trifluoruro de nitrógeno NF 3 en 1928 de forma indirecta. También se conocen otros compuestos de flúor que contienen nitrógeno. El azufre bajo su acción se enciende cuando se expone al aire. El carbón vegetal se enciende en una atmósfera de flúor a temperatura ambiente.

El medio más simple para extinguir incendios, el agua, se quema en una corriente de flúor con una llama violeta clara.

Todos los metales, bajo ciertas condiciones, interactúan con el flúor. Los metales alcalinos se encienden en su atmósfera ya a temperatura ambiente. La plata y el oro en el frío interactúan con el flúor muy lentamente y, cuando se calientan, se queman en él. El platino no reacciona con el flúor en condiciones normales, pero se quema cuando se calienta a 500-600 ° C.

De los compuestos de otros halógenos con metales, el flúor desplaza a los halógenos libres, ocupando su lugar. El flúor también desplaza fácilmente el oxígeno de la mayoría de los compuestos de oxígeno. Entonces, por ejemplo, el flúor descompone el agua con la liberación de oxígeno (con una mezcla de ozono):

H 2 O + F 2 = 2HF + O.

Combinado con hidrógeno, el flúor forma un compuesto gaseoso: el fluoruro de hidrógeno HF. Las soluciones acuosas de fluoruro de hidrógeno se denominan ácido fluorhídrico. El HF gaseoso es un gas incoloro con un olor acre, que es muy dañino para los órganos respiratorios y las membranas mucosas. El método habitual para su producción es la acción del ácido sulfúrico sobre el espato flúor CaF 2:

CaF 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2HF.

Las moléculas de fluoruro de hidrógeno se caracterizan por la capacidad de su asociación (conexión). A una temperatura de aproximadamente 90 ° C, se obtiene una molécula de HF simple con un peso molecular relativo de 20, pero cuando la temperatura se reduce a 32 ° C, las mediciones conducen a una fórmula doble H 2 F 2. A un punto de ebullición del fluoruro de hidrógeno igual a 19,4 ° C, aparecen los asociados H 3 F 3 y H 4 F 4. A temperaturas más bajas, la composición de los asociados de fluoruro de hidrógeno es aún más compleja.

El ácido fluorhídrico actúa sobre todos los metales excepto el oro y el platino. El ácido fluorhídrico actúa muy lentamente sobre el cobre y la plata. Sus soluciones débiles no tienen absolutamente ningún efecto sobre el estaño, el cobre y el bronce.

Resistente al ácido fluorhídrico y al plomo, que está cubierto con una capa de fluoruro de plomo, que protege el metal de una mayor destrucción. Por lo tanto, el plomo también sirve como material para equipos en la producción de ácido fluorhídrico.

La tendencia a la asociación de las moléculas de HF lleva a que, además de las sales medias del ácido fluorhídrico, también se conozcan las ácidas, por ejemplo, el KHF 2 (a partir de él se obtiene el flúor por electrólisis). Ésta es su diferencia con otros ácidos hidrohálicos, que dan solo sales medias.

Un rasgo característico del ácido fluorhídrico, que lo distingue de todos los demás ácidos, es su efecto extremadamente ligero sobre la sílice SiO 2 y las sales de ácido silícico:

SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O.

El tetrafluoruro de silicio SiF 4 es un gas que se escapa durante la reacción.

Al actuar sobre la sílice que forma parte del vidrio, el ácido fluorhídrico corroe el vidrio, por lo que no puede almacenarse en recipientes de vidrio.

De las sustancias orgánicas, el ácido fluorhídrico actúa sobre el papel, la madera, el corcho, carbonizándolos. Actúa débilmente sobre el plástico, no actúa en absoluto sobre la parafina, que se utiliza para almacenar ácido fluorhídrico en recipientes de este material.

F el toro es bastante común en la naturaleza. Su porcentaje en la corteza terrestre se acerca al contenido de elementos como nitrógeno, azufre, cromo, manganeso y fósforo. Sin embargo, solo dos minerales de fluoruro son de importancia industrial: espato flúor y criolita. Además, el flúor se incluye en una cantidad relativamente pequeña en la composición de las apatitas. Cuando los fosfatos naturales se procesan en fertilizantes artificiales, los compuestos de fluoruro se obtienen como subproductos.

El espato flúor, también llamado fluorita o fluorita, se encuentra en su composición fluoruro de calcio CaF 2. En la naturaleza, el espato flúor puede presentarse tanto en forma de cristales individuales como en masas continuas. Los geólogos explican la formación de depósitos de espato flúor de la siguiente manera. Cuando la masa líquida de la corteza terrestre se enfrió, se formaron grietas y vacíos en su interior. Cuando las soluciones o los gases volcánicos que contienen flúor penetraron en los vacíos que surgieron dentro de las rocas que contenían calcio, se produjo una interacción entre el calcio de la roca y el flúor de la solución o el gas. Como resultado de esta interacción, los huecos se llenaron con una masa de fluoruro de calcio. Este es el origen del espato flúor.

La variedad de colores del espato flúor es notable: puede ser completamente incoloro (transparente), blanco, rosa, azul, verde, rojo, violeta. Los colores más comunes son el verde y el morado.

En los estados estadounidenses de Illinois, Kentucky y Colorado se encuentran poderosos depósitos de espato flúor.

El flúor elemental ha encontrado hasta ahora su único uso generalizado: en la desinfección del agua potable. Pero a diferencia de su cloro análogo, que sirve directamente para el mismo propósito, el flúor se usa aquí indirectamente. La acción del flúor sobre el agua produce ozono, que se utiliza para esterilizar el agua potable.

Por cierto, el flúor ingresa a nuestro cuerpo con el agua potable. Con la falta de flúor, la resistencia del esmalte dental frente a los ácidos contenidos en los alimentos disminuye.

Muchas sustancias fluoradas son muy importantes para la ciencia y la tecnología modernas. De gran importancia son los compuestos de flúor con carbono, llamados fluorocarbonos. No ocurren en la naturaleza y se obtienen exclusivamente de forma artificial. Los fluorocarbonos tienen una serie de propiedades valiosas: no se queman, no se corroen, se pudren, etc. Las posibilidades de su aplicación práctica se amplían constantemente. Por ejemplo, los derivados del fluoroclorado de los hidrocarburos más simples (CH 4, etc.), los llamados freones - Son ampliamente utilizados como refrigerantes en unidades de refrigeración en barcos, vagones de ferrocarril, refrigeradores domésticos, etc.

Cloro molecular y sus principales compuestos

Agua es la sustancia más abundante en la Tierra, cubre aproximadamente cuatro quintas partes de la superficie terrestre. Es el único compuesto químico que existe naturalmente en forma de líquido, sólido (hielo) y gas (vapor de agua). El agua juega un papel vital en la industria, la vida cotidiana y en la práctica de laboratorio; es absolutamente esencial para mantener la vida. Aproximadamente dos tercios del cuerpo humano son agua y muchos alimentos son predominantemente agua.

Estructura y propiedades físicas del agua. V 1860 El químico italiano Stanislav Cannizzaro, investigando compuestos orgánicos que contienen grupos -OH, nombrados por él. hidroxilo, finalmente estableció que el agua tiene la fórmula H 2 0.

El agua es un compuesto molecular covalente. Comunicación O-N polar covalente;ángulo - 104,5 °. El oxígeno, como un átomo más electronegativo (la electronegatividad es la capacidad de atraer la densidad total de electrones hacia sí mismo durante la formación de un enlace) elimina la densidad de electrones común con el átomo de hidrógeno hacia sí mismo. y por tanto, lleva una carga negativa parcial; Los átomos de hidrógeno de los que se desplaza la densidad de electrones tienen una carga positiva parcial. Por tanto, la molécula de agua es dipolo aquellos. tiene áreas cargadas positiva y negativamente. El agua es un líquido transparente e incoloro con una serie de propiedades físicas anómalas. Por ejemplo, tiene puntos de congelación y ebullición y tensión superficial anormalmente altos. Una característica poco común del agua es que su densidad en estado líquido a 4 ° C es mayor que la del hielo. Por lo tanto, el hielo flota en la superficie del agua. Estas propiedades anómalas del agua se explican por la existencia de enlaces de hidrógeno en ella, que unen moléculas tanto en estado líquido como sólido. El agua no conduce bien la corriente eléctrica, pero se convierte en un buen conductor si se disuelven incluso pequeñas cantidades de sustancias iónicas.

Propiedades químicas del agua

1... Reacciones ácido-base. El agua posee anfótero propiedades. Esto significa que puede actuar tanto como ácido como como base. Sus propiedades anfóteras se deben a la capacidad del agua para autoionizarse:

Esto permite que el agua sea, por un lado, un aceptor de protones y, por otro, un donante de protones:

2. Reacciones redox. El agua tiene la capacidad de actuar como agente oxidante, y en el papel reductor. Oxida metales ubicados en la serie electroquímica de voltajes por encima del estaño. Por ejemplo, en la reacción entre sodio y agua

ocurre el siguiente proceso oxidativo:

En esta reacción, el agua juega el papel de un agente reductor:

Otro ejemplo de una reacción similar es la interacción entre el magnesio y el vapor de agua:

El agua actúa como oxidante en los procesos de corrosión. Por ejemplo, uno de los procesos que ocurren durante la oxidación del hierro es el siguiente:

El agua es un importante agente reductor en los procesos bioquímicos. Por ejemplo, algunos de los pasos del ciclo del ácido cítrico implican la recuperación de agua:

Este proceso de transferencia de electrones también es de gran importancia en la reducción de compuestos orgánicos de fosfato durante la fotosíntesis. El ciclo del ácido cítrico y la fotosíntesis son procesos complejos que involucran una serie de reacciones químicas secuenciales. En ambos casos, los procesos de transferencia de electrones que ocurren en ellos aún no se comprenden completamente.

• 3.Hidratación. Las moléculas de agua son capaces de solvatar tanto cationes como aniones. Este proceso se llama hidratación. El agua hidratada en cristales de sal se llama agua de cristalización. Las moléculas de agua suelen estar asociadas con el catión que solvatan mediante enlaces de coordinación. Indicar el contenido de agua hidratada en la fórmula de la sustancia: CuS0 4 4H 2 0.
• 4. Hidrólisis. La hidrólisis es la reacción de un ion o molécula con agua. Un ejemplo de este tipo de reacción es la reacción entre el cloruro de hidrógeno y el agua para formar ácido clorhídrico. Otro ejemplo es la hidrólisis del cloruro de hierro (III):

5. Interacción con óxidos metálicos activos: CaO + H 2 0 =

6. Interacción con óxidos no metálicos:Р 2 0 5 + Н 2 0 = 2НР0 3.

El agua se utiliza ampliamente como disolvente en productos químicos.

tecnología, así como en la práctica de laboratorio. Es un solvente universal requerido para reacciones bioquímicas. El hecho es que el agua disuelve perfectamente los compuestos iónicos, así como muchos compuestos covalentes. La capacidad del agua para disolver bien muchas sustancias se debe a la polaridad de sus moléculas, que, cuando las sustancias iónicas se disuelven en agua, se orientan alrededor de los iones, es decir, solvatarlos. Las soluciones acuosas de sustancias iónicas son electrolitos. La solubilidad de los compuestos covalentes en agua depende de su capacidad para formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua. Los compuestos covalentes simples como el dióxido de azufre, el amoníaco y el cloruro de hidrógeno se disuelven en agua. El oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono son poco solubles en agua. Muchos compuestos orgánicos que contienen átomos de elementos electronegativos, como oxígeno o nitrógeno, son solubles en agua. Como ejemplo, indiquemos etanol C 2 H 5 OH, ácido acético CH3COOH, azúcar Ci 2 H 22 0 6. La presencia de solutos no volátiles en el agua, como el cloruro de sodio o el azúcar, reduce la presión de vapor y el punto de congelación del agua, pero aumenta su punto de ebullición. La presencia de sales solubles de calcio y magnesio en el agua (dureza del agua) dificulta su uso en procesos tecnológicos.

Rigidez el agua se subdivide en temporal (carbonato, debido a la presencia de bicarbonatos de calcio Ca (HC0 3) 2

y magnesio Mg (HCO3) 2) y permanente (sin carbonato) rigidez. Según GOST R 52029-2003, la dureza se expresa en grados de dureza (° F), que corresponde a la concentración del elemento alcalinotérreo, numéricamente igual a "/ 2 de su mol, expresada en mg / dm 3 (g / m 3). La dureza total se distingue por el agua suave(hasta 2 mg-eq / l), dureza media(2-10 mEq / l) y difícil(más de 10 mEq / l).

La dureza del agua de las fuentes superficiales fluctúa significativamente a lo largo del año; es máximo al final del invierno, mínimo, durante las inundaciones (por ejemplo, la dureza del agua del Volga en marzo es de 4,3 meq / l, en mayo - 0,5 meq / l). En el agua subterránea, la dureza suele ser más alta (hasta 80-100 meq / l) y cambia menos durante el año.

Solubilidad de gases en el agua depende de la temperatura y la presión parcial del gas sobre el agua: cuanto menor es la temperatura y mayor es la presión parcial del gas sobre el agua, mayor es la concentración de gas en el líquido.

Solubilidad de la mayoría de los sólidos aumenta con el aumento de temperatura. Cuando un sólido se disuelve, ocurren dos procesos:

• 1) el proceso de destrucción de la red cristalina. Este proceso requiere consumo de energía, por lo que es endotérmico "
• 2) el proceso de formación de hidratos (solvatos) procede con la liberación de energía.

El calor total de disolución es la suma de los calores de estos dos procesos, por lo que la disolución puede tener lugar tanto al aumentar como al disminuir la temperatura.

Solución se denomina sistema homogéneo (homogéneo) que consta de dos o más componentes. Los componentes necesarios de la solución son un solvente y un soluto como el azúcar disuelto en agua. Un solvente puede contener varios solutos. Por ejemplo, al preparar una marinada, el azúcar, la sal y el ácido acético se disuelven en agua. Sustancias disueltas con el mismo estado agregado de componentes, los componentes que están en escasez generalmente se consideran, mientras que un componente en exceso se considera solvente. En diferentes estados de agregación de los componentes de una solución, un componente generalmente se considera un solvente, cuyo estado de agregación coincide con el estado de agregación de la solución. Por ejemplo, en el caso de soluciones líquidas de sustancias sólidas y gaseosas, el disolvente siempre se considera el componente líquido, independientemente de la concentración de las sustancias disueltas. Si se utilizan dos líquidos en la preparación de la solución, el disolvente es el que está en exceso. Si se usa agua en la preparación de la solución, el solvente es agua.

En relación al agua, prácticamente todas las sustancias se pueden dividir en dos grupos:

1. Hidrófilo(del griego "phileo" - amar, tener una afinidad positiva por el agua ). Estas sustancias tienen una molécula polar que contiene átomos electronegativos (oxígeno, nitrógeno, fósforo, etc.). Como resultado, los átomos individuales de tales moléculas también adquieren cargas parciales y forman enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua. Ejemplos: azúcares, aminoácidos, ácidos orgánicos.
2. Hidrofóbico(del griego "phobos" - miedo, tener una afinidad negativa por el agua ). Las moléculas de tales sustancias son apolares y no se mezclan con un solvente polar como el agua, pero son fácilmente solubles en solventes orgánicos, por ejemplo, en éter y en grasas. Un ejemplo es hidrocarburos lineales y cíclicos... incl. benceno.

Además, la función de transporte de fluidos internos tanto en animales multicelulares (sangre, linfa, hemolinfa, fluido celómico) como en plantas multicelulares está directamente relacionada con la propiedad del agua como disolvente.

5. Agua como reactivo.
La importancia del agua también está asociada con sus propiedades químicas, como una sustancia ordinaria que entra en reacciones químicas con otras sustancias. Los más importantes son la división del agua por la luz ( fotólisis) en la fase de luz fotosíntesis, la participación del agua como reactivo necesario en las reacciones de descomposición de biopolímeros complejos (tales reacciones no se llaman accidentalmente reacciones de hidrólisis ). Y, a la inversa, durante las reacciones de formación de biopolímeros, polimerización, se libera agua.
Pregunta 4. ¿Qué inexactitud en la última frase corregiría un químico?