h2o formülü ne işe yarar? Suyun özellikleri - sıvı haldeki suyun kimyasal ve fiziksel özellikleri
Diğer isimler: hidrojen oksit, dihidrojen monoksit.
Su - inorganik bileşik kimyasal formül H 2 O ile.
Fiziksel özellikler
Kimyasal özellikler ve hazırlama yöntemleri
En yüksek saflıkta su
Laboratuarlarda kullanılan damıtılmış su genellikle hala kayda değer miktarda çözünmüş karbon dioksitin yanı sıra eser miktarda amonyak, organik bazlar ve diğer organik madde. Çok saf su elde etmek birkaç aşamada gerçekleştirilir. İlk olarak her 1 litre suya 3 gr NaOH (analitik dereceli) ve 0,5 gr KMnO 4 ilave edilerek Duran 50 veya Solidex camdan yapılmış ince kesitli ekipmanlarda distilasyon yapılır ve sadece orta kısım toplanır. Bu şekilde çözünmüş karbondioksit uzaklaştırılır ve organik madde oksitlenir. Amonyağın çıkarılması, 3 g KHS04 veya 5 ml %20 H3P04 ilavesiyle ikinci ve üçüncü damıtmalarda sağlanır, bu reaktifler az miktarda KMn04 ile önceden ısıtılır. Eklenen elektrolitin kondensat içine "sızmasını" önlemek için, üçüncü damıtma sırasında, şişe üzerindeki kapak ile kondansatör arasındaki tüpün uzunluğunun 150 °C'ye ısıtıldığı bir "kuru bölüm" oluşturulur. Elektrolit izlerini gidermeye yarayan son damıtma, kuvars yoğunlaştırıcılı bir kuvars şişesinden gerçekleştirilir. Buzdolabının dik açıyla bükülmüş üst borusu, herhangi bir sızdırmazlık malzemesi olmadan doğrudan şişenin daralmasına sokulur (Şekil 1). Su sıçramalarını önlemek için buhar yoluna bir sprey kapanı yerleştirilmesi tavsiye edilir. Su buharı ile ön işlem görmüş kuvars, platin, Duran 50 veya Solidex camdan yapılmış şişeler alıcı görevi görür. Bu şekilde elde edilen su "saf saftır" (yani pH değeri 7.00 olan).Pirinç. 1. Yüksek saflıkta suyun damıtılması sırasında buzdolabına bir şişe takma yöntemleri.
a - basit (ucuz) yürütme;
b - bir sprey kapanı ile. Suyun saflığı, suyun damıtılmasından hemen sonra 10 -6 Ohm -1 ·cm -1'den az olması gereken elektrik iletkenliği ölçülerek belirlenir. Sudaki karbondioksit içeriği testi barit suyu kullanılarak gerçekleştirilir ve amonyak içeriği testi Nessler reaktifi ile yapılır. Çok saf su kuvars veya platin kaplarda depolanır. Daha önce uzun süre buharda pişirilmiş ve özel olarak bu amaç için tasarlanmış Duran 50 veya Solidex cam şişeler de bunun için kullanılabilir. Bu tür kaplar en iyi şekilde cilalı kapaklarla kapatılır.
Elektriksel iletkenlik ölçümü için amaçlanan su
Yöntem 1. Damıtma yoluyla elde etme.İletkenlik ölçümleri yapmak için gereken en yüksek saflıkta su, halihazırda çok iyi saflaştırılmış suyun özellikle dikkatli bir şekilde damıtılmasıyla elde edilir. İkincisi 25°C'de elektrik iletkenliğine sahip olmalıdır ( χ ) eşit 1 10 -6 -2 10 -6 Ohm -1 cm -1 . Yukarıdaki yöntemle veya çift damıtma ile elde edilir: a) potasyum permanganat ve sülfürik asit karışımı ile ve b) baryum hidroksit ile. Damıtma için, kendisine bağlı bir bakır veya kuvars yoğunlaştırıcı ile bir Duran 50 veya Solidex cam şişe kullanılır.Pirinç. 2. Elektrik iletkenliğini ölçmek için tasarlanmış suyun damıtılması için cihazın tasarımı.
1 - ısıtma sargısı (60 Ohm); 2 - ısıtma mantosu (130 Ohm); 3 - ince kesitlerde adaptör.
Kortyum yöntemine göre (Şekil 2) tek aşamalı damıtma aparatının tüm parçaları, normal bir bölümde damıtma aparatına bağlı kısa bir kuvars soğutucu hariç, Duran 50 veya Solidex camdan yapılmıştır. Soğutucuya giden bükülmüş kısım, soğutucuya sıvı su girmesini önlemek için bir ısıtma elemanı (60 ohm) ile 100°C'yi aşan bir sıcaklığa ısıtılır. Altta bulunan 60 cm yüksekliğindeki geri akış kondansatörü bir Widmer bobini ile donatılmıştır. Buzdolabı yedek şişeye geçişli ince kesitlerle bağlıdır. Distilatın düşük elektrik iletkenliğini uzun süre koruyabilmesi için, geçiş bölümleri ve yedek bir şişe ilk önce birkaç gün boyunca sıcak seyreltik asit ile muamele edilmelidir. Yüksek saflıkta su χ =(1-2)·10 -6 Ohm -1 ·cm -1) bir çelik silindirden saniyede yaklaşık 1 kabarcık hızında yavaş bir basınçlı hava akımı cihazdan geçirilerek damıtılır. Hava, biri konsantre sülfürik asitle doldurulmuş, üçü %50 potasyum hidroksit çözeltisi içeren ve üçü "elektrik iletkenliğini ölçmek için su" içeren yedi yıkama şişesinden geçirilerek ön saflaştırılır (son üç yıkama şişesi gözenekli cam plakalarla donatılmalıdır). Elde edilen su, yedek şişeden yukarıda belirtildiği gibi saflaştırılmış basınçlı hava ile değiştirilerek alınır. Şişedeki su, 300 W gücünde bir manto ısıtıcısı kullanılarak ısıtılır. Şişe kolayca suyla doldurulabilir veya şişenin ortasına yerleştirilmiş dikey bir tüp ile boşaltılabilir. Şişeyi doldurmanın en kolay yolu, hava akışını durdurmak ve ısıtma mantosunu kapatmaktır.
Buzdolabının ucundaki üç yollu musluğa bir kap bağlanmakta olup, içerisinde distile suyun elektriksel iletkenlik ölçümü istenilen değere ulaşılana kadar yapılmaktadır. χ . Daha sonra musluk değiştirilerek su yedek kolleksiyona gönderilir.
Bu şekilde 1 saat içinde 25 °C'de χ=2·10 -7 Ohm -1 cm -1 olan 100 ml su elde edebilirsiniz. Damıtma çok yavaş yapılırsa, elde edilen suyun elektrik iletkenliği χ=10 -8 Ohm -1 ·cm -1 değerine ulaşabilir.
Yöntem 2. İyon değişimi ile elde etme. Büyük miktarlarda, "elektriksel iletkenliği ölçmek için su" (x 7 10 -8'den 1.5 10 -7 Ohm -1 cm -1'e kadar) Şekil 3'te şematik olarak gösterilen ekipmanda iyon değişimi ile elde edilebilir.
Pirinç. 3. Kurulum tasarımı: iyon değişimi ile yüksek saflıkta su elde etmek.
1 - iyon değişim sütunu;
2 - gözenekli cam filtre;
3 - elektriksel iletkenliği ölçmek için hücre;
4 - koleksiyon;
6 - karbondioksit emilimi için tüp. Altta gözenekli bir cam plaka bulunan bir Pyrex cam kolonu (75 cm uzunluğunda ve 7.5 cm çapında), bir kısım Amberlite IR 120 (16-50 ağ gözü) ve iki kısım Amberlite IRA 400'den oluşan bir karışım (750 g) ile doldurulur. (20-50 göz). 50 göz). Kolondaki reçine, çözelti içinde yüzen ve reçinenin su akışıyla çalkalanmasını önlemeye yarayan delikli bir polietilen daire ile kaplanmıştır. Kolondan normal damıtılmış su geçirilir. Hücre 3'te ölçülen suyun elektriksel iletkenliği yeterince düşük bir değere ulaşır ulaşmaz önce yıkanır ve daha sonra kap 4 onunla doldurulur Havadan suya karbondioksit girişi iki kalsiyum klorür ile önlenir. kolona ve alıcıya yerleştirilmiş, karbosorb ile doldurulmuş tüpler (5) bir gösterge ile.
Reçine ön işlemi ve rejenerasyonu aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. IR 120 katyon değiştirici, damıtılmış su ile birkaç kez yıkanır ve küçük partiküller dekantasyon yoluyla uzaklaştırılır. Ardından, cam gözenekli bir filtre üzerinde reçine dönüşümlü olarak iki kez 1 N ile işlenir. NaOH ve 2 n. HCl, her işlemden sonra saf su ile nötr olana kadar yıkama. Anyon değiştirici IRA 400 de ilk önce damıtılmış su ile yıkanır. Dekantasyondan sonra, cam gözenekli bir filtre üzerindeki reçine 2 N ile işlenir. Karbonat içermeyen NaOH (çözeltiyi hazırlamak için kullanılan su damıtma yoluyla karbondioksitten arındırılır). İşleme, eluattaki klor iyonlarının konsantrasyonu minimuma düşene kadar gerçekleştirilir. Bundan sonra reçine, yıkama suyunda nötr bir reaksiyona ulaşılana kadar damıtılmış su ile yıkanır.
Reçine yeniden oluşturulmadan önce karışım ayrılır. Behere reçine eklenir, etanol içinde süspanse edilir ve anyon değiştirici üst tabakada toplanırken kloroform eklenir. Karışım bileşen parçalara bölünür ve ayrı rejenerasyon gerçekleştirilir.
Aparattan sıradan damıtılmış su geçirildiğinde, rejenerasyon olmadan 1 l/dk hızında, x=5.52 10 -8 Ω -1 cm ile 7000 litre "elektriksel iletkenliği ölçmek için su" elde etmek mümkündür - 1 25 °C'de.
kullanılmış literatür listesi
- Volkov, A.I., Zharsky, I.M. Büyük kimyasal referans kitabı / A.I. Volkov, I.M. Zharsky. - Mn.: modern okul, 2005. - ISBN 985-6751-04-7 ile 608.
- M. Bowdler, G. Brouwer, F. Huber, V. Kvasnik, P.V. Schenk, M. Schmeiser, R. Steudel. İnorganik sentez rehberi: 6 ciltte. T.1. Başına. İle birlikte. Almanca / Ed. G. Brouwer. - M.: Mir, 1985. - 320 s., hasta. [İle birlikte. 152-156]
Yaşamın temelinin iyi bilinen formülü - su. Molekül, iki hidrojen atomu ve bir oksijenden oluşur ve H2O olarak yazılır. İki kat daha fazla oksijen varsa, tamamen farklı bir madde ortaya çıkacaktır - H2O2. Nedir ve ortaya çıkan madde su “akrabasından” nasıl farklı olacaktır?
H2O2 - bu madde nedir?
Üzerinde daha ayrıntılı duralım. H2O2, hidrojen peroksitin formülüdür, evet, çizikleri tedavi etmek için kullanılan, beyaz. Hidrojen peroksit H2O2 - bilimsel.
Dezenfeksiyon için %3 peroksit solüsyonu kullanılır. Saf veya konsantre halde ciltte kimyasal yanıklara neden olur. Yüzde otuz peroksit çözeltisi, aksi takdirde perhidrol olarak adlandırılır; daha önce kuaför salonlarında saçları ağartmak için kullanılıyordu. Onun tarafından yakılan cilt de beyazlaşır.
H2O2'nin kimyasal özellikleri
Hidrojen peroksit, "metalik" bir tada sahip renksiz bir sıvıdır. İyi bir çözücüdür ve suda, eterde, alkollerde kolayca çözünür.
Yüzde üç ve altı peroksit çözeltileri genellikle yüzde otuz bir çözeltinin seyreltilmesiyle hazırlanır. Konsantre H2O2 depolandığında, madde oksijen salınımı ile ayrışır, bu nedenle patlamayı önlemek için sıkıca kapatılmış kaplarda saklanmamalıdır. Peroksit konsantrasyonunda bir azalma ile stabilitesi artar. Ayrıca, H2O2'nin ayrışmasını yavaşlatmak için, buna fosforik veya salisilik asit gibi çeşitli maddeler eklenebilir. Güçlü konsantrasyonlu çözeltileri (yüzde 90'dan fazla) depolamak için, maddenin durumunu stabilize eden peroksite sodyum pirofosfat eklenir ve alüminyum kaplar da kullanılır.
içinde H2O2 kimyasal reaksiyonlar hem bir oksitleyici ajan hem de bir indirgeyici ajan olabilir. Ancak daha sıklıkla peroksit oksitleyici özellikler sergiler. Peroksit bir asit olarak kabul edilir, ancak çok zayıftır; hidrojen peroksit tuzlarına peroksit denir.
oksijen elde etme yöntemi olarak
H2O2'nin ayrışma reaksiyonu, bir madde yüksek sıcaklığa (150 santigrat dereceden fazla) maruz kaldığında meydana gelir. Sonuç su ve oksijendir.
Reaksiyon formülü - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2
H 2 O 2 ve H 2 O \u003d +1'deki H oksidasyon durumu.
O'nun oksidasyon durumu: H 2 O 2 \u003d -1'de, H 2 O \u003d -2'de, O 2 \u003d 0'da
2 O -1 - 2e -> O2 0
O -1 + e -> O -2
2 H2O2 = 2 H2O + O2
Bir katalizör kullanılıyorsa, hidrojen peroksitin ayrışması oda sıcaklığında da meydana gelebilir ( Kimyasal madde reaksiyonu hızlandırır).
Laboratuvarlarda, berthollet tuzu veya potasyum permanganatın ayrışmasıyla birlikte oksijen elde etme yöntemlerinden biri, peroksit ayrışmasının reaksiyonudur. Bu durumda katalizör olarak manganez (IV) oksit kullanılır. H2O2'nin bozunmasını hızlandıran diğer maddeler bakır, platin, sodyum hidroksittir.
Peroksit keşfinin tarihi
Peroksitin keşfine yönelik ilk adımlar, 1790'da Alman Alexander Humboldt tarafından, ısıtıldığında baryum oksidin peroksite dönüşümünü keşfettiği zaman atıldı. Bu sürece havadan oksijenin emilmesi eşlik etti. On iki yıl sonra, bilim adamları Tenard ve Gay-Lussac, alkali metallerin fazla oksijenle yanması üzerine bir deney yaptılar ve bunun sonucunda sodyum peroksit elde edildi. Ancak hidrojen peroksit daha sonra, ancak 1818'de Louis Tenard asitlerin metaller üzerindeki etkisini incelediğinde elde edildi; kararlı etkileşimleri için düşük miktarda oksijen gerekliydi. Baryum peroksit ve sülfürik asit ile doğrulayıcı bir deney yapan bilim adamı, onlara su, hidrojen klorür ve buz ekledi. Kısa bir süre sonra Tenar, baryum peroksit içeren kabın duvarlarında küçük katılaşmış damlalar buldu. H2O2 olduğu ortaya çıktı. Daha sonra ortaya çıkan H2O2'ye "oksitlenmiş su" adını verdiler. Bu hidrojen peroksitti - diğer maddeleri iyi çözen renksiz, kokusuz, zor buharlaşabilen bir sıvı. H2O2 ve H2O2 etkileşiminin sonucu bir ayrışma reaksiyonudur, peroksit suda çözünür.
İlginç bir gerçek, yeni maddenin özelliklerinin hızla keşfedilmesi ve restorasyon çalışmalarında kullanılmasına izin vermesidir. Tenard, peroksit kullanarak, zamanla kararan Raphael'in resmini restore etti.
20. yüzyılda hidrojen peroksit
Ortaya çıkan maddenin kapsamlı bir incelemesinden sonra, endüstriyel ölçekte üretilmeye başlandı. Yirminci yüzyılın başında, elektroliz işlemine dayalı olarak peroksit üretimi için bir elektrokimyasal teknoloji tanıtıldı. Ancak bu yöntemle elde edilen maddenin raf ömrü, birkaç hafta kadar küçüktü. Saf peroksit kararsızdır ve çoğunlukla kumaşları ağartmak için yüzde otuz ve ev içi kullanım için yüzde üç veya altı konsantrasyonda üretilmiştir.
Bilim insanları Nazi Almanyası Dünya Savaşı'nda savunma amacıyla kullanılan sıvı yakıtlı bir roket motoru oluşturmak için peroksit kullandı. H2O2 ve metanol / hidrazin etkileşimi sonucunda, uçağın 950 km / s'den fazla hızlara ulaştığı güçlü bir yakıt elde edildi.
H2O2 şimdi nerede kullanılıyor?
- tıpta - yaraların tedavisi için;
- kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde, maddenin ağartma özellikleri kullanılır;
- tekstil endüstrisinde doğal ve sentetik kumaşlar, kürkler, yünler peroksit ile ağartılır;
- roket yakıtı veya oksitleyicisi olarak;
- kimyada - gözenekli malzemelerin üretimi için bir köpürme maddesi olarak, bir katalizör veya hidrojenleme maddesi olarak oksijen üretmek;
- dezenfektanların veya temizlik maddelerinin, ağartıcıların üretimi için;
- saçları ağartmak için (saç peroksitten ciddi şekilde zarar gördüğü için bu eski bir yöntemdir);
Hidrojen peroksit, çeşitli ev problemlerini çözmek için başarıyla kullanılabilir. Ancak bu amaçlar için sadece %3 hidrojen peroksit kullanılabilir. İşte bazı yollar:
- Yüzeyleri temizlemek için, bir sprey şişesi olan bir kaba peroksit dökün ve kirlenmiş alanlara püskürtün.
- Nesneleri dezenfekte etmek için seyreltilmemiş bir H2O2 çözeltisi ile silinmeleri gerekir. Bu onları zararlı mikroorganizmalardan temizlemeye yardımcı olacaktır. Yıkama süngerleri peroksitli suya batırılabilir (oran 1:1).
- Beyaz şeyleri yıkarken kumaşları ağartmak için bir bardak peroksit ekleyin. Beyaz kumaşları bir bardak H2O2 ile karıştırılmış suda da durulayabilirsiniz. Bu yöntem beyazlığı geri kazandırır, kumaşların sararmasını önler ve inatçı lekelerin çıkarılmasına yardımcı olur.
- Küf ve küfle mücadele etmek için peroksit ve suyu bir sprey şişesinde 1:2 oranında karıştırın. Elde edilen karışımı enfekte olmuş yüzeylere püskürtün ve 10 dakika sonra bir fırça veya süngerle temizleyin.
- İstenilen bölgelere peroksit püskürterek karoda koyulaşan derz dolgusunu güncelleyebilirsiniz. 30 dakika sonra, sert bir fırça ile dikkatlice ovalamanız gerekir.
- Bulaşıkları yıkamak için, dolu bir leğene (veya tahliyesi kapalı bir lavaboya) yarım bardak H2O2 ekleyin. Böyle bir çözeltide yıkanan bardaklar ve tabaklar temizlikle parlayacak.
- Diş fırçanızı temizlemek için seyreltilmemiş %3 peroksit solüsyonuna batırmanız gerekir. Ardından güçlü akan su altında durulayın. Bu yöntem hijyen maddesini iyi dezenfekte eder.
- Satın alınan sebze ve meyveleri dezenfekte etmek için üzerlerine 1 ölçü peroksit ve 1 ölçü su solüsyonu püskürtün, ardından suyla (soğuk olabilir) iyice durulayın.
- Banliyö bölgesinde H2O2 yardımıyla bitki hastalıklarıyla savaşabilirsiniz. 30 ml yüzde kırk hidrojen peroksit ile karıştırılmış 4,5 litre suya ekimden kısa bir süre önce tohumları bir peroksit çözeltisi ile püskürtmeniz veya tohumları ıslatmanız gerekir.
- Akvaryum balıklarını canlandırmak için, amonyaktan zehirlendilerse, havalandırma kapatıldığında boğuluyorlarsa veya başka bir nedenle hidrojen peroksitli suya koymayı deneyebilirsiniz. %3 peroksitin 100 litreye 30 ml oranında su ile karıştırılması ve elde edilen cansız balık karışımında 15-20 dakika bekletilmesi gerekmektedir. Bu süre zarfında hayata gelmezlerse, çare yardımcı olmadı.
Bir su şişesinin kuvvetlice çalkalanması sonucunda bile, bu işlem sırasında su oksijenle doyurulduğundan, içinde belirli miktarda peroksit oluşur.
Taze meyve ve sebzeler de pişene kadar H2O2 içerir. Isıtma, kaynatma, kavurma ve beraberindeki yüksek sıcaklık ile diğer işlemler sırasında büyük miktarda oksijen yok edilir. Bu nedenle, içinde bir miktar vitamin kalmasına rağmen, pişmiş yiyeceklerin çok yararlı olmadığı düşünülmektedir. Sanatoryumlarda servis edilen taze sıkılmış meyve suları veya oksijen kokteylleri aynı nedenden dolayı faydalıdır - vücuda yeni bir güç veren ve onu temizleyen oksijen doygunluğu nedeniyle.
Yutulduğunda peroksitin tehlikeleri
Yukarıdakilerden sonra, peroksitin özellikle ağızdan alınabileceği görünebilir ve bu vücuda fayda sağlayacaktır. Ama durum hiç de öyle değil. Suda veya meyve sularında bileşik minimum miktarda bulunur ve diğer maddelerle yakından ilişkilidir. İçeriye “doğal olmayan” hidrojen peroksit almak (ve bir mağazadan satın alınan veya kendi başınıza kimyasal deneyler sonucunda üretilen tüm peroksitler hiçbir şekilde doğal kabul edilemez, ayrıca doğaldan çok yüksek bir konsantrasyona sahiptir) hayata yol açabilir. -Tehdit edici ve sağlığı tehdit eden sonuçlar. Nedenini anlamak için tekrar kimyaya dönmeniz gerekiyor.
Daha önce de belirtildiği gibi, belirli koşullar altında hidrojen peroksit, aktif bir oksitleyici ajan olan oksijeni parçalayarak serbest bırakır. H2O2, hücre içi bir enzim olan peroksidaz ile çarpıştığında ortaya çıkabilir. Dezenfeksiyon için peroksit kullanımı oksitleyici özelliklerine dayanmaktadır. Bu nedenle, bir yara H2O2 ile tedavi edildiğinde, salınan oksijen, içine giren canlı patojenik mikroorganizmaları yok eder. Diğer canlı hücreler üzerinde de aynı etkiye sahiptir. Bozulmamış cildi peroksit ile tedavi ederseniz ve ardından alanı alkolle silerseniz, peroksitten sonra mikroskobik hasarın varlığını doğrulayan bir yanma hissi hissedeceksiniz. Ancak, düşük konsantrasyonda harici peroksit kullanımı ile vücuda gözle görülür bir zarar gelmeyecektir.
Başka bir şey, eğer onu içeri almaya çalışırsan. Dışarıdan nispeten kalın deriye bile zarar verebilen bu madde, sindirim sisteminin mukoza zarlarına girer. Yani kimyasal mini yanıklar meydana gelir. Tabii ki, salınan oksitleyici ajan - oksijen - zararlı mikropları da öldürebilir. Ancak aynı süreç, sindirim sisteminin hücrelerinde de meydana gelecektir. Oksitleyici bir maddenin etkisinin bir sonucu olarak yanıklar tekrarlanırsa, mukoza zarının atrofisi mümkündür ve bu kansere doğru ilk adımdır. Bağırsak hücrelerinin ölümü, vücudun besinleri emememesine yol açar, bu, örneğin, peroksit "tedavisi" uygulayan bazı kişilerde kilo kaybını ve kabızlığın kaybolmasını açıklar.
Ayrı olarak, peroksit kullanmanın böyle bir yöntemi hakkında söylenmelidir. intravenöz enjeksiyonlar. Herhangi bir nedenle bir doktor tarafından reçete edilmiş olsalar bile (bu sadece kan zehirlenmesi durumunda, mevcut başka uygun ilaçlar olmadığında haklı çıkarılabilir), o zaman tıbbi gözetim altında ve sıkı bir dozaj hesaplaması ile hala riskler vardır. Ama böyle aşırı durum iyileşmek için bir şans olacak. Hiçbir durumda kendinize hidrojen peroksit enjeksiyonları yazmamalısınız. H2O2, kan dolaşımına girdiğinde onları yok ettiği için kan hücreleri - eritrositler ve trombositler için büyük bir tehlike oluşturur. Ek olarak, salınan oksijen nedeniyle kan damarlarında ölümcül bir tıkanma meydana gelebilir - bir gaz embolisi.
H2O2 ile çalışırken güvenlik önlemleri
- Çocukların ve yetersiz kişilerin erişemeyeceği yerlerde saklayın. Koku ve belirgin tat eksikliği, büyük dozlar alınabileceğinden peroksiti onlar için özellikle tehlikeli hale getirir. Çözüm yutulursa, kullanımın sonuçları tahmin edilemez olabilir. Derhal bir doktora danışmalısınız.
- Yüzde üçten fazla konsantrasyona sahip peroksit çözeltileri, cilt ile temas ederse yanıklara neden olur. Yanık bölgesi bol su ile yıkanmalıdır.
- Şişlik, kızarıklık, tahriş ve bazen ağrı oluştuğundan peroksit çözeltisinin gözlere girmesine izin vermeyin. Doktora gitmeden önce ilk yardım - gözlerin bol su ile durulanması.
- Maddeyi, H2O2 olduğu açık olacak şekilde, yani yanlışlıkla yanlış kullanımı önlemek için etiketli bir kapta saklayın.
- Ömrünü uzatan saklama koşulları karanlık, kuru, serin bir yerdir.
- Hidrojen peroksiti klorlu musluk suyu da dahil olmak üzere saf su dışında herhangi bir sıvı ile karıştırmayın.
- Yukarıdakilerin tümü yalnızca H2O2 için değil, onu içeren tüm müstahzarlar için de geçerlidir.
TANIM
Su (hidrojen oksit) ikili inorganik bir bileşiktir.
Kimyasal formül: H2O
Yapısal formül:
Molar kütle: 18.01528 g/mol.
alternatif başlıklar: oksit, hidrojen hidroksit, hidroksil asit, dihidrojen monoksit, oksidan, dihidromonoksit.
Bir su molekülünde oksijen atomu sp3 hibridizasyon durumundadır, çünkü sadece değerlik elektronları değil, aynı zamanda paylaşılmamış elektron çiftleri de hibrit orbitallerin oluşumuna katılır. Hibrit yörüngeler, tetrahedronun köşelerine yönlendirilir:
Oksijen ve hidrojenin elektronegatifliğindeki büyük fark nedeniyle, moleküldeki bağlar güçlü bir şekilde polarize olur ve elektron . Polar bağlar simetrik olmadığı için su molekülünün büyük bir dipol momenti vardır.
oluşumu hidrojen bağları su molekülleri arasında Her su molekülü dört adede kadar hidrojen bağı oluşturabilir - ikisi bir oksijen atomu ve iki tane daha - hidrojen atomu oluşturur:
Hidrojen bağlarının oluşumu, analogların hidritlerine (selenyum ve tellür) kıyasla suyun daha yüksek kaynama noktasını, viskozitesini ve yüzey gerilimini belirler.
Suyun izotop modifikasyonları
Molekül oluşturan hidrojen izotoplarının türüne bağlı olarak, aşağıdakiler ayırt edilir: suyun izotop modifikasyonları:
Oksijenin üç kararlı izotopu (16 O, 17 O ve 18 O) olduğu dikkate alınarak, farklı izotopik bileşimlere sahip 18 su molekülü formülü yapılabilir. Kural olarak, doğal su tüm bu tür molekülleri içerir.
"Su formülü" konulu problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
Egzersiz yapmak | Araba radyatörüne 9 litre su döküldü ve yoğunluğu 0,8 g/ml olan 2 litre metil alkol ilave edildi. Şimdi arabayı hangi minimum sıcaklıkta bırakabilirsiniz? açık havada Radyatördeki suyun donacağından korkmadan (suyun kriyoskopik sabiti 1.86 K kg/mol'dür)? |
Çözüm | Raoult yasasına göre, elektrolit olmayanların seyreltik çözeltilerinin kristalleşme sıcaklığındaki azalma:
burada: - çözeltinin donma noktasının düşürülmesi; K cr, çözücünün kriyoskopik sabitidir; Cm, çözeltinin molar konsantrasyonudur; m B, çözünmüş maddenin kütlesidir; m A çözücünün kütlesidir; MB, çözünen maddenin molar kütlesidir. Metil alkolün kütlesi: Su kütlesi: Metil alkolün molar kütlesi 32g/mol'dür. Donma sıcaklığındaki değişimi hesaplayın:
|
Cevap | -10,3°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda araç dışarıda bırakılabilir. |
ÖRNEK 2
Egzersiz yapmak | % 5 susuz içeren bir çözelti elde etmek için 250 g suda kaç gram Na 2 SO 4 10H 2 O çözülmelidir? |
Çözüm | Na 2 SO 4'ün molar kütlesi: Molar kristal hidrat kütlesi: Çözünen tuzun miktarını (mol) x olarak gösterelim. O zaman çözüm şuna eşit olacaktır: Bitmiş çözeltideki susuz tuzun kütlesi şuna eşit olacaktır: |
Su (hidrojen oksit), H2O kimyasal formülüne sahip ikili bir inorganik bileşiktir. Su molekülü, bir kovalent bağ ile birbirine bağlanan iki hidrojen atomu ve bir oksijenden oluşur.
Hidrojen peroksit.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Fiziksel ve Kimyasal özellikler sular kimyasal, elektronik ve mekânsal yapı H 2 O molekülleri.
H20 molekülündeki H ve O atomları, sırasıyla +1 ve -2 olmak üzere kararlı oksidasyon durumlarındadır; bu nedenle su, belirgin oksitleyici veya indirgeyici özellikler sergilemez. Lütfen dikkat: metal hidritlerde hidrojen -1 oksidasyon durumundadır.
H 2 O molekülü açısal bir yapıya sahiptir. H-O bağlarıçok kutuplu. O atomunda fazladan bir negatif yük ve H atomlarında fazladan pozitif yük vardır. Genel olarak, H 2 O molekülü polardır, yani. dipol. Bu, suyun iyonik ve polar maddeler için iyi bir çözücü olduğu gerçeğini açıklar.
H ve O atomlarında aşırı yüklerin yanı sıra O atomlarındaki paylaşılmamış elektron çiftlerinin varlığı, su molekülleri arasında hidrojen bağlarının oluşumuna neden olur ve bunun sonucunda birleşirler. Bu ortakların varlığı, mp'nin anormal derecede yüksek değerlerini açıklar. vb. kip su.
Hidrojen bağlarının oluşumu ile birlikte, H 2 O moleküllerinin birbirleri üzerindeki karşılıklı etkisinin sonucu, kendi iyonlaşmalarıdır:
bir molekülde polarda heterolitik bir kırılma vardır. O-N bağlantıları ve serbest kalan proton başka bir molekülün oksijen atomuna katılır. Ortaya çıkan hidroksonyum iyonu H 3 O + esasen bir hidratlı hidrojen iyonu H + H 2 O'dur, bu nedenle suyun kendi kendine iyonlaşma denklemi aşağıdaki gibi basitleştirilmiştir:
H 2 O ↔ H + + OH -
Suyun ayrışma sabiti son derece küçüktür:
Bu, suyun iyonlara çok az ayrıştığını ve bu nedenle ayrışmamış H 2 O moleküllerinin konsantrasyonunun neredeyse sabit olduğunu gösterir:
AT Temiz su[H +] \u003d [OH -] \u003d 10 -7 mol / l. Bu, suyun çok zayıf bir amfoterik elektrolit olduğu ve ne asidik ne de bazik özellikler belirgin derecede sergilediği anlamına gelir.
Bununla birlikte, su, içinde çözünen elektrolitler üzerinde güçlü bir iyonlaştırıcı etkiye sahiptir. Su dipollerinin etkisi altında, çözünmüş maddelerin moleküllerindeki polar kovalent bağlar iyonik olanlara dönüştürülür, iyonlar hidratlanır, aralarındaki bağlar zayıflar, bunun sonucunda elektrolitik ayrışma. Örneğin:
HCl + H 2 O - H 3 O + + Cl -
(güçlü elektrolit)
(veya hidrasyon hariç: HCl → H + + Cl -)
CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (zayıf elektrolit)
(veya CH3COOH ↔ CH3COO - + H +)
Bronsted-Lowry asit ve baz teorisine göre, bu işlemlerde su, bir baz (proton alıcısı) özelliklerini sergiler. Aynı teoriye göre, su, örneğin amonyak ve aminlerle reaksiyonlarda bir asit (proton donörü) görevi görür:
NH3 + H20 ↔ NH4 + + OH -
CH3NH2 + H20 ↔ CH3NH3 + + OH -
Su içeren redoks reaksiyonları
I. Suyun oksitleyici ajan rolü oynadığı reaksiyonlar
Bu reaksiyonlar sadece, su moleküllerinin bir parçası olan hidrojen iyonlarını serbest hidrojene indirgeyebilen güçlü indirgeme maddeleri ile mümkündür.
1) Metallerle Etkileşim
a) Normal şartlar altında H 2 O sadece alkali ile etkileşir. ve alkali toprak. metaller:
2Na + 2H + 2 O \u003d 2NaOH + H 0 2
Ca + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 0 2
b) Yüksek sıcaklıklarda H 2 O ayrıca bazı diğer metallerle de reaksiyona girer, örneğin:
Mg + 2H + 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 0 2
3Fe + 4H + 2 O \u003d Fe 2 O 4 + 4H 0 2
c) Al ve Zn, alkalilerin varlığında H2'yi sudan uzaklaştırır:
2Al + 6H + 2 O + 2NaOH \u003d 2Na + 3H 0 2
2) Düşük EO'ya sahip metal olmayanlarla etkileşim (reaksiyonlar zorlu koşullar altında gerçekleşir)
C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 (“su gazı”)
2P + 6H + 2 O \u003d 2HPO 3 + 5H 0 2
Alkalilerin varlığında, silikon hidrojeni sudan uzaklaştırır:
Si + H + 2 O + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 0 2
3) Metal hidritlerle etkileşim
NaH + H + 2 O \u003d NaOH + H 0 2
CaH 2 + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 0 2
4) ile etkileşim karbonmonoksit ve metan
CO + H + 2 O \u003d CO 2 + H 0 2
2CH 4 + O 2 + 2H + 2 O \u003d 2CO 2 + 6H 0 2
Reaksiyonlar endüstride hidrojen üretmek için kullanılır.
II. Suyun indirgeyici ajan olarak davrandığı reaksiyonlar
Bu reaksiyonlar sadece suyun bir parçası olan oksijen CO CO -2'yi serbest oksijen O 2'ye veya peroksit anyonlarına 2- oksitleyebilen çok güçlü oksitleyici maddelerle mümkündür. İstisnai bir durumda (F 2 ile reaksiyonda), oksijen, co ile oluşur. +2.
1) Flor ile etkileşim
2F 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HF
2F 2 + H 2 O -2 \u003d O +2 F 2 + 2HF
2) Atomik oksijen ile etkileşim
H 2 O -2 + O \u003d H 2 O - 2
3) Klor ile etkileşim
Yüksek T'de tersinir bir reaksiyon meydana gelir.
2Cl 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HCl
III. Molekül içi oksidasyon reaksiyonları - suyun indirgenmesi.
Etkisi altında elektrik akımı veya yüksek sıcaklıkta su, hidrojen ve oksijene ayrışabilir:
2H + 2 O -2 \u003d 2H 0 2 + O 0 2
Termal bozunma tersine çevrilebilir bir işlemdir; suyun termal bozunma derecesi düşüktür.
hidrasyon reaksiyonları
I. İyonların hidrasyonu. Elektrolitlerin sulu çözeltilerde ayrışması sırasında oluşan iyonlar, belirli sayıda su molekülüne bağlanır ve hidratlı iyonlar şeklinde bulunur. Bazı iyonlar, su molekülleri ile o kadar güçlü bağlar oluştururlar ki, hidratları sadece çözeltide değil, katı halde de bulunabilir. Bu, CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O vb. gibi kristalli hidratların ve ayrıca su kompleksleri: CI 3 , Br 4 , vb. oluşumunu açıklar.
II. oksitlerin hidrasyonu
III. hidrasyon organik bileşikler birden fazla bağ içeren
hidroliz reaksiyonları
I. Tuzların hidrolizi
Tersinir hidroliz:
a) tuz katyonuna göre
Fe 3+ + H20 \u003d FeOH 2+ + H +; (asidik ortam. pH
b) tuz anyonu ile
CO3 2- + H20 \u003d HC03 - + OH -; (alkali ortam. pH > 7)
c) tuzun katyonu ve anyonu ile
NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4OH + CH 3 COOH (nötr ortama yakın ortam)
Geri dönüşümsüz hidroliz:
Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
II. Metal karbürlerin hidrolizi
Al 4 C3 + 12H20 \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4 netan
CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2 asetilen
III. Silisitlerin, nitrürlerin, fosfitlerin hidrolizi
Mg 2 Si + 4H20 \u003d 2Mg (OH) 2 ↓ + SiH 4 silan
Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d ZCa (OH) 2 + 2NH3 amonyak
Cu 3 P 2 + 6H 2 O \u003d ZCu (OH) 2 + 2PH 3 fosfin
IV. Halojenlerin hidrolizi
Cl 2 + H20 \u003d HCl + HClO
Br 2 + H20 \u003d HBr + HBrO
V. Organik bileşiklerin hidrolizi
Organik madde sınıfları |
Hidroliz ürünleri (organik) |
Halojenalkanlar (alkil halojenürler) |
|
aril halojenürler |
|
dihaloalkanlar |
Aldehitler veya ketonlar |
metal alkolatlar |
|
karboksilik asit halojenürler |
karboksilik asitler |
Karboksilik asitlerin anhidritleri |
karboksilik asitler |
Karboksilik asitlerin esterleri |
Karboksilik asitler ve alkoller |
Gliserin ve daha yüksek karboksilik asitler |
|
Di- ve polisakkaritler |
monosakkaritler |
Peptitler ve proteinler |
α-Amino asitler |
Nükleik asitler |
|
Kovalent bağların formülleri, iyonik bağların formüllerinden temel olarak farklıdır. Gerçek şu ki, kovalent bileşikler çeşitli şekillerde oluşturulabilir, bu nedenle reaksiyon sonucunda çeşitli bileşiklerin ortaya çıkması mümkündür.
1. Ampirik formül
Ampirik formül, molekülü oluşturan elementleri en küçük tamsayı oranlarıyla gösterir.
Örneğin, C2H6O - bileşik iki karbon atomu, altı hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içerir.
2. Moleküler formül
Moleküler formül, bileşiğin hangi atomlardan oluştuğunu ve bu atomların hangi miktarlarda olduğunu gösterir.
Örneğin, bileşik C2H60 için moleküler formüller şunlar olabilir: C4H12O2; C6H18O3 ...
İçin tam açıklama kovalent bileşik moleküler formül yeterli değil:
Gördüğünüz gibi, her iki bağlantı da aynı Moleküler formül- C 2 H 6 O, ancak bunlar tamamen farklı maddelerdir:
- dimetil eter soğutmada kullanılır;
- etil alkol alkollü içeceklerin temelidir.
3. Yapısal formül
Yapısal formül, kovalent bileşiği doğru bir şekilde belirlemeye hizmet eder, çünkü bileşikteki elementlere ve atom sayısına ek olarak, aynı zamanda gösterir. bağlantı şeması bağlantılar.
Yapısal formül elektron noktası formülü ve Lewis formülü.
4. Su için yapısal formül (H 2 O)
Bir su molekülü örneğini kullanarak yapısal bir formül oluşturma prosedürünü düşünün.
I Bağlantı çerçevesini oluşturuyoruz
Bileşiğin atomları merkez atomun etrafına dizilmiştir. Merkezi atomlar genellikle hareket ettiğinden: karbon, silikon, azot, fosfor, oksijen, kükürt.
II Bileşiğin tüm atomlarının değerlik elektronlarının toplamını bulun
Su için: H 2 O \u003d (2 1 + 6) \u003d 8
Hidrojen atomunda bir, oksijen atomunda 6 değerlik elektronu vardır.Bileşikte iki hidrojen atomu olduğundan, o zaman toplam sayısı Bir su molekülünün değerlik elektronları 8'e eşit olacaktır.
III Bir su molekülündeki kovalent bağların sayısını belirleyin
Formülle belirleriz: S=N-A, nerede
S molekülde paylaşılan elektron sayısıdır;
N- bileşikteki atomların tamamlanmış dış enerji seviyesine karşılık gelen değerlik elektronlarının toplamı:
N=2- hidrojen atomu için;
N = 8- diğer elementlerin atomları için
A bileşikteki tüm atomların değerlik elektronlarının toplamıdır.
N = 2 2 + 8 = 12
A = 2 1 +6 = 8
S=12 - 8=4
Bir su molekülünde 4 ortak elektron vardır.Kovalent bir bağ bir çift elektrondan oluştuğu için iki kovalent bağ elde ederiz.
IV Ortak elektronları dağıtıyoruz
Merkez atom ile onu çevreleyen atomlar arasında en az bir bağ olmalıdır. Bir su molekülü için, her hidrojen atomu için böyle iki bağ olacaktır:
V Kalan elektronları dağıtın
Sekiz değerlik elektronundan dördü zaten dağıtıldı. Kalan dört elektronu nereye "koymalı"?
Bir bileşikteki her atomun tam bir sekizli elektrona sahip olması gerekir. Hidrojen için bunlar iki elektrondur; oksijen için - 8.
Paylaşılan elektronlara denir bağlayıcı.
Elektron noktası formülü ve Lewis formülü, bir kovalent bağın yapısını açıkça tanımlar, ancak bunlar hantaldır ve çok yer kaplar. kullanılarak bu eksiklikler giderilebilir. özlü yapısal formül, yalnızca "takip eden" bağlantıların sırasını gösterir.
Sıkıştırılmış bir yapısal formül örneği:
- dimetil eter - CH3 OCH3
- etil alkol - C2H5OH