MOU Maninskaya stredná škola

Otvorená hodina geografie

V triede

učiteľ:

rok 2008.

Téma lekcie: „Voda je rozpúšťadlo. Dielo vody v prírode “.

Ciele lekcie:

Oboznámiť žiakov s významom vody na Zemi.

Uveďte pojem roztoky a suspenzie, rozpustné a vo vode nerozpustné látky

Ukážte prácu vody v prírode (tvorivé a deštruktívne)

Pestovať úctu k vode, lásku ku kráse.

Vybavenie: pologuľová mapa, zemeguľa, výrok o vode, tabuľky „Morský príboj“, „Jaskyňa“, „Oceán“, „Obyvatelia morí a oceánov“, „Zvetrávanie“, skúmavky s vodou, soľ, piesok, filter, magnetofón , TV, multimediálny projektor...

Počas vyučovania.

jaOrganizácia času.

II.Učenie sa nového materiálu.

Lekcia začína sledovaním úryvku filmu o vode.

Na pozadí jemnej hudby, odrážajúcej zvuky vody.

učiteľ:

Rozľahlosť oceánu

A tichá stojatá voda rybníka,

A všetko je to len voda

Témou našej hodiny je „Voda je rozpúšťadlo. Dielo vody v prírode “.

Akademik jasne a presne hovoril o úlohe vody v prírode. „Je voda len tekutina, ktorá bola naliata do pohára?

Oceán, ktorý pokrýva takmer celú planétu, celú našu úžasnú Zem, v ktorej sa pred miliónmi rokov zrodil život, je voda.

Mraky, oblaky, hmla, nesúce vlhkosť všetkému živému na zemskom povrchu – aj to je voda.

Zdá sa, že sú oblečené v čipke

Stromy, kríky, drôty,

A vyzerá to ako rozprávka

A v podstate len voda.

Rozmanitosť života je neobmedzená. Je všade na našej planéte. Ale život je len tam, kde je voda. Neexistuje žiadna živá bytosť, ak nie je voda. Áno, dnes v našej lekcii budeme hovoriť o vode, o kráľovnej - Voditsa. Urobme si malú rozcvičku.

Hádaj hádanky.

1. Chodí pod zem,

Pozerá na oblohu. ( jar)

2. Čo je viditeľné, keď nie je vidieť nič. ( hmla)

3. Večer letí k zemi,

Noc zostáva na zemi

Ráno opäť odlieta. ( rosa)

4. Lietajú bez krídel,

Bežia bez nôh

Plavia sa bez plachty. ( mraky)

5. Nie kôň, ale beží,

Nie les, ale hluk. ( rieka, potok).

6. Prišiel - zaklopal na strechu,

Odišiel - nikto nepočul. ( dážď)

Poďme sa pozrieť na zemeguľu. Naša planéta bola pomenovaná Zem kvôli zjavnému nedorozumeniu: ¼ jej územia pripadá na pevninu a všetko ostatné je voda. Správne by bolo nazvať ju planétou Voda! Na Zemi je veľa vody, ale v prírode nie je absolútne čistá voda, vždy je prítomná, nejaké nečistoty, niektoré z nich sú žiaduce, pretože ľudské telo to potrebuje. Iné môžu byť zdraviu nebezpečné a spôsobiť, že voda nebude použiteľná.

1. Voda je rozpúšťadlo.

Neexistujú látky, ktoré by sa aspoň v malej miere nerozpúšťali vo vode. Dokonca aj zlato, striebro, železo, sklo sa rozpúšťajú vo vode v nepatrnej miere. Vedci vypočítali, že keď napríklad vypijeme pohár horúceho čaju, absorbujeme ním asi 0,0001 g rozpusteného skla. Kvôli schopnosti vody rozpúšťať iné látky ju nikdy nemožno nazvať absolútne čistou.

Ukážka skúseností: voda ako rozpúšťadlo.

Nalejte soľ do pohára vody a premiešajte lyžičkou. Čo sa stane s kryštálmi soli? Sú čoraz menšie a čoskoro úplne zmiznú. Ale zmizla soľ?

nie Rozpustila sa vo vode. Máme soľný roztok.

Necháme prejsť soľný roztok cez filter. Na filtri sa nič neusadilo. Soľný roztok voľne prešiel cez filter. Čo sa nazýva riešenie?

Riešenie - kvapalina obsahujúca cudzie látky, ktoré sú v nej rovnomerne rozložené .

Ukážka skúseností: skúsenosti s hlinou.

Urobme rovnaký experiment s hlinou. Častice hliny plávajú vo vode. Necháme prejsť vodou cez filter. Voda ním prešla a častice hliny zostali na filtri.

Z tejto skúsenosti možno usúdiť, že hlina sa vo vode nerozpúšťa.

Aký je rozdiel medzi výsledkami týchto dvoch experimentov? ( voda s rozpustenou soľou je číra, ale voda s hlinou nie)

Prírodná voda totiž môže obsahovať rôzne častice, ktoré sa v nej nerozpustia. Tieto častice ho zakaľujú. V tomto prípade hovoria o pozastavenia... Po určitom čase státia sa zakalená kvapalina stane priehľadnou. Nerozpustné častice látky klesajú na dno. A v roztokoch, bez ohľadu na to, koľko stoja, sa látky neusadzujú na dne.

Ľudia si už dlho všimli, že voda naliata do strieborných nádob sa dlho nezhoršuje. Faktom je, že obsahuje rozpustené striebro, ktoré má škodlivý vplyv na baktérie vo vode. „Striebornú“ vodu využívajú astronauti pri svojich letoch.

Ako si vyrobiť striebornú vodu doma?

Vo vode sa nerozpúšťajú len pevné a kvapalné látky, ale aj plyny: kyslík, dusík, oxid uhličitý.

Ryby, rastliny a zvieratá dýchajú kyslík rozpustený vo vode.

Získavanie sýtenej vody je založené na rozpustení oxidu uhličitého vo vode.

Telesná výchova „Voda nie je voda“

Hra všímavosti. Pomenúvam slová. Ak pomenované slovo znamená to, čo obsahuje vodu (oblak), potom by sa deti mali postaviť. Ak nejaký predmet alebo jav nepriamo súvisí s vodou (loďou), deti zdvihnú ruku. Ak sa volá predmet alebo jav, ktorý nemá nič spoločné s vodou (vietor), deti tlieskajú rukami.

Kaluže, čln, dážď, piesok, vodopád, kameň, potápač, sneh, strom, pláž, tuleň, auto, oblak.

2. Dielo vody v prírode.

Mnoho javov na zemskom povrchu zahŕňa vodu.

Takže prúdy roztopenej vody, ktoré sa spájajú, sa stávajú impozantnými prúdmi a môžu priniesť veľkú skazu. Takto vznikajú rokliny ( demonštrácia „basreliéfu“, „tvorby rokliny“).

Voda zmyje vrchnú vrstvu úrodnej pôdy.

Pod vplyvom vody sa horniny pomaly ničia ( príbeh podľa tabuľky "Počasie".). Medzi ľuďmi existuje príslovie: „Voda odnáša kameň“.

Keď voda presakuje do zeme, eroduje a rozpúšťa rôzne horniny. Takto vznikajú pod zemou dutiny – jaskyne ( tabuľka „Jaskyne“).

Hrozné prírodné katastrofy, ako sú záplavy a cunami, sú dobre známe.

Počas povodní a cunami voda ničí mosty, ničí brehy a budovy, ničí úrodu kultúrnych rastlín a berie ľudské životy.

Správa študenta „Povodne“.

Záplava je zaplavenie územia, sídiel, priemyselných a poľnohospodárskych zariadení, ktoré spôsobuje škody. Záplavy vedú k ničeniu hospodárskych zariadení, odumieraniu úrody, lesov a nútenej evakuácii obyvateľstva zo záplavovej zóny. Povodne, ktoré vedú nielen k skaze, ale aj k ľudským obetiam, sa nazývajú katastrofálne.

Môžu za ne silné lejaky, priateľské topenie snehu po zasneženej zime.

Študentova správa „Tsunami“

Cunami je zriedkavý, ale veľmi impozantný prírodný fenomén. Slovo „tsunami“ v japončine znamená „veľká vlna, ktorá zaplaví záliv“. Tieto vlny môžu byť nepatrné a dokonca nepostrehnuteľné, ale môžu byť aj katastrofické. Ničivé cunami spôsobujú najmä silné podvodné zemetrasenia vo veľkých hĺbkach morí a oceánov, ako aj podvodné sopečné erupcie. Zároveň sa v krátkych časových úsekoch dajú do pohybu miliardy ton vody. Objavujú sa nízke vlny, ktoré sa pohybujú po povrchu oceánu rýchlosťou prúdového lietadla - 700 - 800 kilometrov za hodinu.

Na otvorenom oceáne nie sú ani tie najhrozivejšie cunami vôbec nebezpečné. Keď sa vlny cunami priblížia k pobrežnej plytkej vodnej ploche, odohrávajú sa tragédie. Na brehu dosahujú vlny 10-15 metrov a viac.

Následky cunami môžu byť katastrofálne: spôsobujú obrovské ničenie a vyžiadajú si státisíce ľudských životov.

Najväčší počet cunami vzniká na pobreží Tichého oceánu (asi raz ročne).

učiteľ: akú prácu robí voda vo všetkých týchto príkladoch?

(deštruktívne)

Voda však robí viac než len deštruktívnu prácu. Počas jarných záplav prináša riečna voda do niektorých oblastí krajiny úrodné bahno. Vegetácia sa na nich vyvíja veľmi dobre.

Ani jeden proces v živých organizmoch neprebieha bez účasti vody. Rastliny ho potrebujú na to, aby absorbovali látky z pôdy, posúvali ich po stonke, listoch vo forme roztokov na klíčenie semien.

Všetko živé a neživé: akákoľvek pôda, skaly, všetky predmety, telá, organizmy - pozostávajú z vody.

Napríklad v ľudskom tele tvorí voda 60 - 80% celkovej hmoty.

Voda zohráva dôležitú úlohu v živote ľudskej spoločnosti. Človek premenil nádrže na dopravné cesty, riečne toky – zdroj lacnej elektriny.

Voda je biotopom mnohých živých organizmov, ktoré nemožno nájsť na súši (f Ragment videa z filmu "Obyvatelia morí a oceánov")

Vodné zdroje sú národným bohatstvom našej krajiny, ktoré si vyžaduje starostlivé zaobchádzanie: prísne účtovníctvo, ochrana pred znečistením, hospodárne využívanie.

Učiteľ: A používame vodu vždy šetrne?

Zapamätaj si osobu navždy:

Symbolom života na Zemi je voda!

Uložte si to a starajte sa -

Nie sme na planéte sami!

III... Ukotvenie

1. Otázky:

a) Ako sa volajú všetky moria a oceány spolu ( svetový oceán)

b) Nie more, nie pevnina - lode neplávajú a nemôžete chodiť ( močiar)

b) Všade okolo vody a pitia – problémy ( more)

d) Hádajte, o akej látke hovoríme: Táto látka je v prírode veľmi rozšírená, no v čistej forme sa prakticky nevyskytuje. Bez tejto látky je život nemožný. Medzi starovekými národmi bol považovaný za symbol nesmrteľnosti a plodnosti. Vo všeobecnosti je to najvýnimočnejšia kvapalina na svete. Čo je to? ( voda).

2. Hra „Preškrtni nepotrebné“ (kartičky s úlohou na žiackych stoloch)

Zadanie: vymažte ďalšie slovo a vysvetlite prečo?

a) Sneh, ľad, para, krúpy.

b) Dážď, snehová vločka, more, rieka.

c) Krupobitie, vodná para, sneh, dážď.

3. A teraz ďalšia úloha. Doplňte medzery v texte:

Voda ... rozpúšťadlo. Pevné látky sa v ňom rozpúšťajú.

Napríklad ...: kvapalné látky, napríklad ... plynné látky,

napríklad…

V tomto ohľade je nemožné nájsť v prírode ... vodu.

4. Hra "Nadbytočný majetok"

Zadanie: Prečiarknite vlastnosť, ktorá sa netýka vody.

Nehnuteľnosť:

a) Má farbu, nemá žiadnu farbu.

b) Chuť, bez chuti.

c) Má zápach, žiadny zápach.

d) Nepriehľadné, priehľadné.

e) Má tekutosť, nemá tekutosť.

f) Rýchlo sa zahrieva a rýchlo ochladzuje, pomaly sa zahrieva a pomaly chladne.

g) Rozpúšťa piesok a kriedu, rozpúšťa soľ a cukor.

h) Má tvar, nemá tvar.

Na pozadí hudby

učiteľ:

Voda je úžasný prírodný dar,

Živý, tekutý a slobodný

Maľuje obrazy nášho života.

Vo svojich troch dôležitých podobách.

Teraz sa vinie ako potok, potom ako rieka,

To sa leje zo skla na zem.

Zamrzne na tenký kus ľadu,

Krásne pomenovaná snehová vločka.

Preberá ľahkosť pary:

Bola - a zrazu bola preč.

Skvelý pracovník voditsa,

No ako by ju mohla neobdivovať.

Pláva k nám v oblakoch

Živí sa snehom a dažďom

A ničí a spôsobuje

A tak žiada o našu starostlivosť.

IV... Domáca úloha§ 23, úloha 77 zošit. str. 45

Energia tvorby molekúl vody je vysoká, je 242 kJ/mol. To vysvetľuje stabilitu vody v prírodných podmienkach. Stabilita v kombinácii s elektrickými charakteristikami a molekulárnou štruktúrou robí z vody takmer univerzálne rozpúšťadlo pre mnohé látky. Vysoká dielektrická konštanta určuje najvyššiu rozpúšťaciu schopnosť vody vo vzťahu k látkam, ktorých molekuly sú polárne. Z anorganických látok je vo vode rozpustných veľmi veľa solí, kyselín a zásad. Z organických látok sú rozpustné len tie, v ktorých molekulách tvoria významnú časť polárne skupiny – mnohé alkoholy, amíny, organické kyseliny, cukry atď.

Rozpúšťanie látok vo vode je sprevádzané tvorbou slabých väzieb medzi ich molekulami alebo iónmi a molekulami vody. Tento jav sa nazýva hydratácia. Pre látky s iónovou štruktúrou je tvorba hydratačných obalov okolo katiónov charakteristická vďaka väzbe donor-akceptor s osamelým párom elektrónov atómu kyslíka. Čím menší je ich polomer a čím vyšší je náboj, tým sú katióny hydratovanejšie. Anióny, zvyčajne menej hydratované ako katióny, pripájajú molekuly vodíka k molekulám vody.

V procese rozpúšťania látok sa mení veľkosť elektrického momentu dipólu molekúl vody, mení sa ich priestorová orientácia, niektoré vodíkové väzby sa prerušujú a iné vznikajú. Spoločne tieto javy vedú k reštrukturalizácii vnútornej štruktúry.

Rozpustnosť pevných látok vo vode závisí od povahy týchto látok a teploty a veľmi sa mení. Zvýšenie teploty vo väčšine prípadov zvyšuje rozpustnosť solí. Rozpustnosť takých zlúčenín ako CaSO 4 2H 2 O, Ca (OH) 2 však klesá so zvyšujúcou sa teplotou.

Pri vzájomnom rozpúšťaní kvapalín, z ktorých jednou je voda, sú možné rôzne prípady. Napríklad alkohol a voda sa navzájom miešajú v akomkoľvek pomere, pretože sú polárne. Benzín (nepolárna kvapalina) je prakticky nerozpustný vo vode. Najbežnejší je prípad obmedzenej vzájomnej rozpustnosti. Príkladom sú systémy voda – éter a voda – fenol. Pri zahrievaní sa vzájomná rozpustnosť pre niektoré kvapaliny zvyšuje, pre iné znižuje. Napríklad pre systém voda – fenol vedie zvýšenie teploty nad 68 ° С k neobmedzenej vzájomnej rozpustnosti.

Plyny (napríklad NH3, CO2, SO2) sú spravidla ľahko rozpustné vo vode, keď vstupujú do chemickej interakcie s vodou; zvyčajne je rozpustnosť plynov nízka. So stúpajúcou teplotou klesá rozpustnosť plynov vo vode.

Treba poznamenať, že rozpustnosť kyslíka vo vode je takmer 2-krát vyššia ako rozpustnosť dusíka. V dôsledku toho sa zloženie vzduchu rozpusteného vo vode nádrží alebo čistiarní líši od atmosférického. Rozpustený vzduch je obohatený o kyslík, ktorý je veľmi dôležitý pre organizmy, ktoré žijú vo vodnom prostredí.

Pre vodné roztoky, ako aj pre akékoľvek iné, je charakteristické zníženie bodu tuhnutia a zvýšenie bodu varu. Jedna zo všeobecných vlastností roztokov sa prejavuje vo fenoméne osmózy. Ak sú dva roztoky rôznych koncentrácií oddelené polopriepustnou prepážkou, molekuly rozpúšťadla cez ňu prenikajú zo zriedeného roztoku do koncentrovaného. Mechanizmus osmózy možno pochopiť, ak vezmeme do úvahy, že podľa všeobecného prírodného princípu majú všetky molekulárne systémy tendenciu k stavu čo najrovnomernejšej distribúcie (v prípade dvoch riešení - túžba vyrovnať koncentrácie na oboch stranách oddielu).

Najbežnejším rozpúšťadlom na našej planéte je voda. Telo priemerného človeka s hmotnosťou 70 kg obsahuje asi 40 kg vody. V tomto prípade asi 25 kg vody je kvapalina vo vnútri buniek a 15 kg je extracelulárna tekutina, ktorá zahŕňa krvnú plazmu, medzibunkovú tekutinu, cerebrospinálny mok, vnútroočnú tekutinu a tekutý obsah gastrointestinálneho traktu. U zvierat a rastlín je voda zvyčajne viac ako 50% a v niektorých prípadoch obsah vody dosahuje 90-95%.

Voda je vďaka svojim anomálnym vlastnostiam jedinečným rozpúšťadlom, dokonale prispôsobeným pre život.

V prvom rade voda dobre rozpúšťa iónové a mnohé polárne zlúčeniny. Táto vlastnosť vody je do značnej miery spojená s jej vysokou dielektrickou konštantou (78,5).

Ďalšia početná trieda látok, ktoré sú dobre rozpustné vo vode, zahŕňa také polárne organické zlúčeniny, ako sú cukry, aldehydy, ketóny, alkoholy. Ich rozpustnosť vo vode sa vysvetľuje tendenciou molekúl vody vytvárať polárne väzby s polárnymi funkčnými skupinami týchto látok, napríklad s hydroxylovými skupinami alkoholov a cukrov alebo s atómom kyslíka karbonylovej skupiny aldehydov a ketónov. Nižšie sú uvedené príklady vodíkových väzieb, ktoré sú dôležité pre rozpustnosť látok v biologických systémoch. Vďaka vysokej polarite vody spôsobuje hydrolýzu látok.

Keďže voda je hlavnou súčasťou vnútorného prostredia organizmu, zabezpečuje procesy vstrebávania, pohybu živín a metabolických produktov v tele.

Je potrebné poznamenať, že voda je konečným produktom biologickej oxidácie látok, najmä glukózy. Vznik vody v dôsledku týchto procesov je sprevádzaný uvoľňovaním veľkého množstva energie - približne 29 kJ / mol.

Dôležité sú aj ďalšie anomálne vlastnosti vody: vysoké povrchové napätie, nízka viskozita, vysoké teploty topenia a varu a vyššia hustota v kvapalnom skupenstve ako v pevnom.

Voda je charakterizovaná prítomnosťou asociátov - skupín molekúl spojených vodíkovými väzbami.

V závislosti od afinity k vode sa funkčné skupiny rozpustných častíc delia na hydrofilné (priťahujúce vodu), ľahko rozpustné vo vode, hydrofóbne (odpudzujúce vodu) a difilné.

Medzi hydrofilné skupiny patria polárne funkčné skupiny: hydroxyl-OH, amino-NH2, tiol-SH, karboxy-COOH. K hydrofóbnym - nepolárnym skupinám, ako sú uhľovodíkové radikály: CH3-(CH2)p-, C6H5-. Látky (aminokyseliny, bielkoviny), ktorých molekuly obsahujú hydrofilné skupiny (-OH, -NH 2, -SH, -COOH) aj hydrofóbne skupiny: (CH 3 - (CH 2) p, - C6H5-).

Pri rozpúšťaní amfifilných látok sa mení štruktúra vody v dôsledku interakcie s hydrofóbnymi skupinami. Stupeň usporiadania molekúl vody v blízkosti hydrofóbnych skupín sa zvyšuje a kontakt molekúl vody s hydrofóbnymi skupinami sa znižuje na minimum. Keď sa hydrofóbne skupiny spájajú, vytláčajú molekuly vody zo svojej oblasti.

Metódy čistenia vody- spôsoby oddeľovania vody od nežiaducich nečistôt a prvkov. Existuje niekoľko metód čistenia a všetky spadajú do troch skupín metód:

Mechanický

Fyzikálne chemické

Biologické

Najlacnejšie - mechanické čistenie - sa používa na uvoľnenie suspendovaných látok. Hlavnými metódami sú pasírovanie, usadzovanie a filtrovanie. Používajú sa ako predbežné kroky.

Chemická úprava sa používa na oddelenie rozpustných anorganických nečistôt z odpadových vôd. Keď sa odpadová voda čistí činidlami, neutralizuje sa, uvoľňujú sa rozpustené zlúčeniny a odpadová voda sa odfarbuje a dezinfikuje.

Fyzikálno-chemické čistenie sa používa na čistenie odpadových vôd od hrubých a jemne rozptýlených častíc, koloidných nečistôt a rozpustených zlúčenín. Vysokovýkonný, no zároveň nákladný spôsob čistenia.

Na odstránenie rozpustených organických zlúčenín sa používajú biologické metódy. Metóda je založená na schopnosti mikroorganizmov rozkladať rozpustené organické zlúčeniny.

V súčasnosti je z celkového množstva odpadových vôd 68% všetkých odpadových vôd podrobených mechanickému čisteniu, fyzikálnemu a chemickému - 3%, biologickému - 29%. V budúcnosti sa plánuje zvýšenie podielu biologického čistenia na 80 %, čím sa zlepší kvalita upravovanej vody.

Hlavnou metódou zvyšovania kvality spracovania škodlivých emisií podnikmi v trhovom hospodárstve je systém pokút, ako aj systém poplatkov za používanie zariadení na spracovanie.

Halogény(z gréckeho ἁλός - soľ a γένος - narodenie, pôvod; niekedy sa používa zastaraný názov halogenidy) - chemické prvky 17. skupiny periodickej tabuľky chemických prvkov D.I.Mendelejeva (podľa zastaranej klasifikácie - prvky hlavnej podskupiny skupiny VII).

Reaguje takmer so všetkými jednoduchými látkami, okrem niektorých nekovov. Všetky halogény sú energetické oxidačné činidlá, preto sa v prírode vyskytujú iba vo forme zlúčenín. S nárastom poradového čísla chemická aktivita halogénov klesá, chemická aktivita halogenidových iónov F ​​-, Cl -, Br -, I -, At - klesá.

Halogény zahŕňajú fluór F, chlór Cl, bróm Br, jód I, astatín At a tiež (formálne) umelý prvok ununseptium Uus.

Všetky halogény sú nekovy. Na vonkajšej energetickej úrovni je 7 elektrónov silných oxidantov. Pri interakcii s kovmi vzniká iónová väzba a tvoria sa soli. Halogény (okrem F) môžu pri interakcii s elektronegatívnymi prvkami tiež vykazovať redukčné vlastnosti až do najvyššieho oxidačného stavu +7.

Vlastnosti chémie fluóru

najelektronegatívny prvok v periodickej tabuľke, všetko horí vo fluórovej atmosfére, dokonca aj kyslík!

S Voľný fluór je zelenožltý plyn s charakteristickým štipľavým a nepríjemným zápachom. Jeho hustota vo vzduchu je 1,13, jeho teplota varu je –187 ° С a teplota topenia je –219 ° С. Relatívna atómová hmotnosť fluóru je 19. Vo všetkých jeho zlúčeninách je fluór jednomocný. Atómy fluóru sa spájajú a vytvárajú dvojatómové molekuly.

Fluór tvorí zlúčeniny, priamo alebo nepriamo, so všetkými ostatnými prvkami, vrátane niektorých inertných plynov.

Fluór sa spája s vodíkom aj pri –252 ° С. Pri tejto teplote sa vodík mení na kvapalinu a fluór tuhne a napriek tomu reakcia prebieha s takým silným uvoľňovaním tepla, že dôjde k výbuchu. Dlho nebola známa zlúčenina fluóru s kyslíkom, ale v roku 1927 sa francúzskym chemikom podarilo získať difluorid kyslíka, ktorý vzniká pôsobením fluóru na slabý alkalický roztok:

2F2 + 2NAОН = 2NAF + OF2 + H20.

Fluór sa priamo nezlučuje s dusíkom, no známemu špecialistovi na fluór Ottovi Ruffovi sa v roku 1928 podarilo nepriamo získať fluorid dusitý NF 3. Sú známe aj iné zlúčeniny fluóru obsahujúce dusík. Síra sa pod vplyvom vzduchu zapáli. Drevené uhlie sa vznieti vo fluórovej atmosfére pri teplote okolia.

Najjednoduchší spôsob hasenia požiarov – voda – horí v prúde fluóru svetlofialovým plameňom.

Všetky kovy za určitých podmienok interagujú s fluórom. Alkalické kovy sa vznietia v jeho atmosfére už pri izbovej teplote. Striebro a zlato v chlade interagujú s fluórom veľmi pomaly a pri zahriatí v ňom zhoria. Platina za normálnych podmienok nereaguje s fluórom, ale pri zahriatí na 500–600 °C vyhorí.

Zo zlúčenín iných halogénov s kovmi vytláča fluór voľné halogény a nahrádza ich. Kyslík je tiež ľahko vytesnený fluórom z väčšiny kyslíkových zlúčenín. Takže napríklad fluór rozkladá vodu uvoľňovaním kyslíka (s prímesou ozónu):

H20 + F2 = 2HF + O.

V kombinácii s vodíkom vytvára fluór plynnú zlúčeninu - fluorovodík HF. Vodné roztoky fluorovodíka sa nazývajú kyselina fluorovodíková. Plynný HF je bezfarebný plyn štipľavého zápachu, ktorý je veľmi škodlivý pre dýchacie orgány a sliznice. Obvyklým spôsobom jeho výroby je pôsobenie kyseliny sírovej na kazivec CaF 2:

CaF2 + H2S04 = CaS04 + 2HF.

Molekuly fluorovodíka sa vyznačujú schopnosťou ich asociácie (spájania). Pri teplote asi 90 ° C sa získa jednoduchá molekula HF s relatívnou molekulovou hmotnosťou 20, ale keď sa teplota zníži na 32 ° C, merania vedú k dvojitému vzorcu H2F2. Pri teplote varu fluorovodíka rovnajúcej sa 19,4 °C sa objavia asociáty H3F3 a H4F4. Pri nižších teplotách je zloženie zlúčenín fluorovodíka ešte zložitejšie.

Kyselina fluorovodíková pôsobí na všetky kovy okrem zlata a platiny. Kyselina fluorovodíková pôsobí na meď a striebro veľmi pomaly. Jeho slabé roztoky nemajú absolútne žiadny vplyv na cín, meď a bronz.

Odolný voči kyseline fluorovodíkovej a olovu, ktorý je pokrytý vrstvou fluoridu olovnatého, ktorý chráni kov pred ďalšou deštrukciou. Olovo preto slúži aj ako materiál pre zariadenia na výrobu kyseliny fluorovodíkovej.

Tendencia molekúl HF spájať sa vedie k tomu, že okrem priemerných solí kyseliny fluorovodíkovej sú známe aj kyslé, napríklad KHF 2 (fluór sa z neho získava elektrolýzou). To je jeho rozdiel od iných halogenovodíkových kyselín, ktoré poskytujú len priemerné soli.

Charakteristickým znakom kyseliny fluorovodíkovej, ktorá ju odlišuje od všetkých ostatných kyselín, je jej extrémne ľahký účinok na oxid kremičitý SiO 2 a soli kyseliny kremičitej:

Si02 + 4HF = SiF4 + 2H20.

Fluorid kremičitý SiF 4 je plyn, ktorý pri reakcii uniká.

Kyselina fluorovodíková, ktorá pôsobí na oxid kremičitý, ktorý je súčasťou skla, koroduje sklo, preto sa nemôže skladovať v sklenených nádobách.

Z organických látok pôsobí kyselina fluorovodíková na papier, drevo, korok a zuhoľnatenie. Na plasty pôsobí slabo, vôbec nepôsobí na parafín, ktorý sa používa pri skladovaní kyseliny fluorovodíkovej v nádobách z tohto materiálu.

F torus je v prírode pomerne bežný. Jeho percento v zemskej kôre sa blíži obsahu prvkov ako dusík, síra, chróm, mangán a fosfor. Priemyselný význam však majú len dva fluoridové minerály – kazivec a kryolit. Okrem toho je fluór v zložení apatitov obsiahnutý v relatívne malom množstve. Pri spracovaní prírodných fosfátov na umelé hnojivá sa ako vedľajšie produkty získavajú fluoridové zlúčeniny.

Kazivec, inak nazývaný fluorit, alebo fluorit, je vo svojom zložení fluorid vápenatý CaF 2. V prírode sa kazivec môže vyskytovať ako vo forme jednotlivých kryštálov, tak aj v súvislých hmotách. Geológovia vysvetľujú vznik ložísk kazivca nasledovne. Keď sa kedysi tekutá hmota zemskej kôry ochladila, vytvorili sa v nej trhliny a dutiny. Keď roztoky alebo vulkanické plyny obsahujúce fluór prenikli do takých dutín, ktoré vznikli vo vnútri hornín obsahujúcich vápnik, došlo k interakcii medzi vápnikom v hornine a fluórom roztoku alebo plynu. V dôsledku tejto interakcie boli dutiny vyplnené hmotou fluoridu vápenatého. Toto je pôvod kazivca.

Rozmanitosť farieb kazivca je pozoruhodná: môže byť úplne bezfarebná (priehľadná), biela, ružová, modrá, zelená, červená, fialová. Najbežnejšie farby sú zelená a fialová.

Silné ložiská kazivca sa nachádzajú v amerických štátoch Illinois, Kentucky, Colorado.

Elementárny fluór našiel zatiaľ svoje jediné široké využitie: pri dezinfekcii pitnej vody. Ale na rozdiel od jeho analógu chlóru, ktorý slúži na rovnaký účel priamo, sa tu fluór používa nepriamo. Pôsobením fluóru na vodu vzniká ozón, ktorý sa používa na sterilizáciu pitnej vody.

Mimochodom, fluorid sa do nášho tela dostáva s pitnou vodou. Pri nedostatku fluoridu sa znižuje odolnosť zubnej skloviny voči kyselinám obsiahnutým v potravinách.

Mnohé fluórované látky sú veľmi dôležité pre modernú vedu a techniku. Veľký význam majú zlúčeniny fluóru s uhlíkom, nazývané fluórované uhľovodíky. V prírode sa nevyskytujú a získavajú sa výlučne umelo. Fluórované uhľovodíky majú množstvo cenných vlastností: nehoria, nekorodujú, nehnijú atď. Možnosti ich praktického uplatnenia sa neustále rozširujú. Napríklad fluorochlórderiváty najjednoduchších uhľovodíkov (CH 4 a pod.) - tzv. freóny -Široko sa používajú ako chladivá v chladiacich jednotkách na lodiach, železničných vozňoch, domácich chladničkách atď.

Molekulárny chlór a jeho hlavné zlúčeniny

Voda je najrozšírenejšou látkou na Zemi, pokrýva asi štyri pätiny zemského povrchu. Je to jediná chemická zlúčenina, ktorá sa prirodzene vyskytuje vo forme kvapaliny, pevnej látky (ľad) a plynu (vodná para). Voda zohráva dôležitú úlohu v priemysle, každodennom živote av laboratórnej praxi; je absolútne nevyhnutné pre udržanie života. Asi dve tretiny ľudského tela tvorí voda a mnohé potraviny tvoria prevažne vodu.

Štruktúra a fyzikálne vlastnosti vody. V 60. roky 19. storočia taliansky chemik Stanislav Cannizzaro, ktorý skúmal organické zlúčeniny obsahujúce -OH skupiny, pomenoval ho hydroxyl nakoniec zistili, že voda má vzorec H20.

Voda je kovalentná molekulárna zlúčenina. Komunikácia O-N kovalentné polárne; uhol - 104,5 °. Kyslík ako elektronegatívny atóm (elektronegativita je schopnosť pritiahnuť k sebe celkovú hustotu elektrónov počas vytvárania väzby) stiahne elektrónovú hustotu spoločnú s atómom vodíka k sebe. a preto nesie čiastočný záporný náboj; atómy vodíka, z ktorých je elektrónová hustota vytesnená, nesú čiastočný kladný náboj. Molekula vody teda je dipól, tie. má kladne a záporne nabité oblasti. Voda je číra, bezfarebná kvapalina s množstvom anomálnych fyzikálnych vlastností. Napríklad má abnormálne vysoké body tuhnutia a varu a povrchové napätie. Vzácnou vlastnosťou vody je, že jej hustota v kvapalnom stave pri 4 °C je väčšia ako hustota ľadu. Preto ľad pláva na hladine vody. Tieto anomálne vlastnosti vody sa vysvetľujú existenciou vodíkových väzieb v nej, ktoré spájajú molekuly v kvapalnom aj pevnom stave. Voda nevedie dobre elektrický prúd, ale stáva sa dobrým vodičom, ak sa v nej rozpustia aj malé množstvá iónových látok.

Chemické vlastnosti vody

1... Acidobázické reakcie. Voda má amfotérny vlastnosti. To znamená, že môže pôsobiť ako kyselina aj ako zásada. Jeho amfotérne vlastnosti sú spôsobené schopnosťou vody samoionizovať:

To umožňuje vode byť na jednej strane akceptorom protónov a na druhej strane donorom protónov:

2. Redoxné reakcie. Voda má schopnosť pôsobiť ako oxidačné činidlo, a v úlohe redukčné činidlo. Oxiduje kovy nachádzajúce sa v elektrochemickom rade napätí nad cínom. Napríklad pri reakcii medzi sodíkom a vodou

prebieha nasledujúci oxidačný proces:

V tejto reakcii hrá voda úlohu redukčného činidla:

Ďalším príkladom podobnej reakcie je interakcia medzi horčíkom a vodnou parou:

Voda pôsobí ako oxidačné činidlo pri koróznych procesoch. Napríklad jeden z procesov vyskytujúcich sa počas hrdzavenia železa je nasledujúci:

Voda je dôležitým redukčným činidlom v biochemických procesoch. Napríklad niektoré kroky v cykle kyseliny citrónovej zahŕňajú regeneráciu vody:

Tento proces prenosu elektrónov má veľký význam aj pri redukcii organických fosfátových zlúčenín počas fotosyntézy. Cyklus kyseliny citrónovej a fotosyntéza sú zložité procesy zahŕňajúce sériu sekvenčných chemických reakcií. V oboch prípadoch ešte nie sú úplne pochopené procesy prenosu elektrónov, ktoré sa v nich vyskytujú.

• 3.Hydratácia. Molekuly vody sú schopné solvatovať katióny aj anióny. Tento proces sa nazýva hydratácia. Hydrátová voda v kryštáloch soli sa nazýva kryštalická voda. Molekuly vody sú zvyčajne spojené s katiónom, ktorý solvatujú, koordinačnými väzbami. Obsah hydratovanej vody uveďte vo vzorci látky: CuS0 4 4H 2 0.
• 4. Hydrolýza. Hydrolýza je reakcia iónu alebo molekuly s vodou. Príkladom tohto typu reakcie je reakcia medzi chlorovodíkom a vodou za vzniku kyseliny chlorovodíkovej. Ďalším príkladom je hydrolýza chloridu železitého:

5. Interakcia s aktívnymi oxidmi kovov: CaO + H20 =

6. Interakcia s oxidmi nekovov:Р 2 0 5 + Н 2 0 = 2 НР0 3.

Voda je široko používaná ako rozpúšťadlo v chemikáliách

technológie, ako aj v laboratórnej praxi. Je to univerzálne rozpúšťadlo potrebné pre biochemické reakcie. Faktom je, že voda dokonale rozpúšťa iónové zlúčeniny, ako aj mnohé kovalentné zlúčeniny. Schopnosť vody dobre rozpúšťať mnohé látky je daná polaritou jej molekúl, ktoré sa pri rozpustení iónových látok vo vode orientujú okolo iónov, t.j. vyriešiť ich. Vodné roztoky iónových látok sú elektrolyty. Rozpustnosť kovalentných zlúčenín vo vode závisí od ich schopnosti vytvárať vodíkové väzby s molekulami vody. Vo vode sa rozpúšťajú jednoduché kovalentné zlúčeniny, ako je oxid siričitý, amoniak a chlorovodík. Kyslík, dusík a oxid uhličitý sú vo vode slabo rozpustné. Mnohé organické zlúčeniny obsahujúce atómy elektronegatívnych prvkov, ako je kyslík alebo dusík, sú rozpustné vo vode. Ako príklad uveďme etanol C 2 H 5 OH, kyselinu octovú CH3COOH, cukor Ci 2 H 22 0 6. Prítomnosť neprchavých rozpustených látok vo vode, ako je chlorid sodný alebo cukor, znižuje tlak pár a bod tuhnutia vody, ale zvyšuje jej bod varu. Prítomnosť rozpustných vápenatých a horečnatých solí vo vode (tvrdosť vody) sťažuje jej využitie v technologických procesoch.

Tuhosť voda sa delí na dočasné (uhličitan, v dôsledku prítomnosti hydrogénuhličitanu vápenatého Ca (HC0 3) 2

a horčík Mg (HCO3) 2) a trvalé (nekarbonátové) tuhosť. Podľa GOST R 52029-2003 je tvrdosť vyjadrená v stupňoch tvrdosti (°F), čo zodpovedá koncentrácii prvku alkalickej zeminy, číselne rovnajúcej sa "/ 2 jeho molu, vyjadrené v mg / dm 3 (g / m 3).Celková tvrdosť sa vyznačuje vodou mäkké(do 2 mg-ekv. / l), stredná tvrdosť(2-10 mEq/1) a tvrdý(viac ako 10 mEq / l).

Tvrdosť vody povrchových zdrojov počas roka výrazne kolíše; je to maximum na konci zimy, minimum - počas povodní (napríklad tvrdosť vody Volga v marci je 4,3 meq / l, v máji - 0,5 meq / l). V podzemnej vode je tvrdosť zvyčajne vyššia (až 80-100 meq / l) a počas roka sa mení menej.

Rozpustnosť plynov vo vode závisí od teploty a parciálneho tlaku plynu nad vodou: čím nižšia je teplota a čím vyšší je parciálny tlak plynu nad vodou, tým vyššia je koncentrácia plynu v kvapaline.

Rozpustnosť väčšiny pevných látok stúpa so zvyšujúcou sa teplotou. Keď sa pevná látka rozpustí, nastanú dva procesy:

• 1) proces deštrukcie kryštálovej mriežky. Tento proces vyžaduje spotrebu energie, preto je endotermický"
• 2) proces tvorby hydrátov (solvátov) prebieha s uvoľňovaním energie.

Celkové teplo rozpúšťania je súčtom teplôt týchto dvoch procesov, takže rozpúšťanie môže prebiehať so zvyšujúcou sa aj klesajúcou teplotou.

Riešenie sa nazýva homogénny (homogénny) systém pozostávajúci z dvoch alebo viacerých zložiek. Nevyhnutnými zložkami roztoku sú rozpúšťadlo a rozpustená látka, ako je cukor rozpustený vo vode. Jedno rozpúšťadlo môže obsahovať niekoľko rozpustených látok. Napríklad pri príprave marinády sa cukor, soľ a kyselina octová rozpustia vo vode. Rozpustené látky pri rovnakom agregovanom stave komponentov sa zvyčajne zvažujú komponenty, ktorých je nedostatok, kým komponent v nadbytku solventný. Pri rôznych stavoch agregácie zložiek roztoku sa zložka zvyčajne považuje za rozpúšťadlo, ktorého stav agregácie sa zhoduje so stavom agregácie roztoku. Napríklad pri kvapalných roztokoch tuhých a plynných látok sa za rozpúšťadlo vždy považuje kvapalná zložka bez ohľadu na koncentráciu rozpustených látok. Ak sa pri príprave roztoku použijú dve kvapaliny, rozpúšťadlo je to, ktoré je v nadbytku. Ak sa pri príprave roztoku použije voda, rozpúšťadlom je voda.

Vo vzťahu k vode možno prakticky všetky látky rozdeliť do dvoch skupín:

1. Hydrofilný(z gréckeho "phileo" - milovať, majúci pozitívnu afinitu k vode ). Tieto látky majú polárnu molekulu obsahujúcu elektronegatívne atómy (kyslík, dusík, fosfor atď.). Výsledkom je, že jednotlivé atómy takýchto molekúl tiež získavajú čiastočné náboje a vytvárajú vodíkové väzby s molekulami vody. Príklady: cukry, aminokyseliny, organické kyseliny.
2. Hydrofóbne(z gréckeho "phobos" - strach, s negatívnou afinitou k vode ). Molekuly takýchto látok sú nepolárne a nemiešajú sa s polárnym rozpúšťadlom, ako je voda, ale sú ľahko rozpustné v organických rozpúšťadlách, napríklad v éteri a v tukoch. Príkladom je lineárne a cyklické uhľovodíky... vrátane benzén.

Okrem toho transportná funkcia vnútorných tekutín u mnohobunkových živočíchov (krv, lymfa, hemolymfa, coelomická tekutina) a mnohobunkových rastlín priamo súvisí s vlastnosťou vody ako rozpúšťadla.

5. Voda ako činidlo.
Význam vody súvisí aj s jej chemickými vlastnosťami – ako obyčajnej látky, ktorá vstupuje do chemických reakcií s inými látkami. Najdôležitejšie je štiepenie vody svetlom ( fotolýza) vo fáze svetla fotosyntéza, účasť vody ako nevyhnutného činidla na rozkladných reakciách zložitých biopolymérov (takéto reakcie nie sú náhodou tzv. hydrolytické reakcie ). A naopak, počas reakcií tvorby biopolymérov, polymerizácie, sa uvoľňuje voda.
Otázka 4. Akú nepresnosť v poslednej vete by opravil chemik?