Дэлхий дээрх гол шингэний шинж чанар: усны физик, химийн шинж чанар. Усны химийн физик шинж чанар Бодисын устай химийн харилцан үйлчлэл

Ус бол дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл уусгагч бөгөөд хуурай газрын химийн шинж чанарыг шинжлэх ухааны хувьд ихээхэн тодорхойлдог. Химийн ихэнх хэсэг нь шинжлэх ухаан болохдоо яг л бодисын усан уусмалын хими болж эхэлсэн. Заримдаа үүнийг амфолит гэж үздэг - нэгэн зэрэг хүчил ба суурь хоёулаа (катион H + анион OH -). Усанд гадны бодис байхгүй тохиолдолд гидроксидын ион ба устөрөгчийн ион (эсвэл гидрони ион) -ын концентраци ижил байна.

Ус бол химийн хувьд нэлээд идэвхтэй бодис юм. Энэ нь органик болон органик бус химийн олон бодисуудтай урвалд ордог.

1) Ус нь олон металлтай урвалд орж устөрөгч ялгаруулдаг.

2Na + 2H 2 O = H 2 + 2NaOH (шуугиантай)

2K + 2H 2 O = H 2 + 2KOH(шуугиантай)

3Fe + 4H 2 O = 4H 2 + Fe 3 O 4 (зөвхөн халсан үед)

Бүгд биш, гэхдээ зөвхөн хангалттай идэвхтэй металлууд ийм төрлийн исэлдэлтийн урвалд оролцож болно. I ба II бүлгийн шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металууд хамгийн амархан урвалд ордог.

-аас металл бусЖишээлбэл, нүүрстөрөгч ба түүний устөрөгчийн нэгдэл (метан) нь устай урвалд ордог. Эдгээр бодисууд нь металаас хамаагүй бага идэвхтэй боловч өндөр температурт устай урвалд орох чадвартай хэвээр байна.

C + H 2 O = H 2 + CO (өндөр халуунд)

CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 (өндөр дулаантай)

2) Электролиз. Ус нь цахилгаан гүйдэлд өртөхөд устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задардаг. Энэ нь бас исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагч бодис болох исэлдүүлэх урвал юм.

3) Ус нь олон металл бус исэлтэй урвалд ордог. Өмнөх урвалуудаас ялгаатай нь эдгээр урвалууд нь исэлдэлтийн урвал биш, харин холбох урвалууд юм.

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

4) Зарим металлын исэл нь устай урвалд орж болно:

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

Бүх металлын исэлүүд устай урвалд орох чадваргүй байдаг. Тэдгээрийн зарим нь усанд бараг уусдаггүй тул устай урвалд ордоггүй. Бид аль хэдийн ийм исэлдэлтэй тулгарсан. Эдгээр нь ZnO, TiO 2, Cr 2 O 3 бөгөөд тэдгээрээс жишээлбэл, усанд тэсвэртэй будаг бэлтгэдэг. Төмрийн исэл нь мөн усанд уусдаггүй бөгөөд түүнтэй урвалд ордоггүй.

5) Ус нь молекулыг бүрэн хадгалдаг олон тооны нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр нь гидрат гэж нэрлэгддэг бодис юм.Хэрэв гидрат нь талст хэлбэртэй бол түүнийг дуудна талст гидрат. Жишээлбэл:

CuSO 4 +5H 2 O = CuSO 4 *5H 2 O (талст гидрат (зэсийн сульфат))

Гидрат үүсэх бусад жишээ энд байна:

H 2 SO 4 + H 2 O = H 2 SO 4 * H 2 O (хүхрийн хүчлийн гидрат)

NaOH + H 2 O = NaOH * H 2 O (идэмхий натри гидрат)

Усыг гидрат болон талст гидрат болгон холбодог нэгдлүүдийг хатаах бодис болгон ашигладаг. Тэдний тусламжтайгаар, жишээлбэл, чийглэг агаар мандлын агаараас усны уурыг зайлуулдаг.

6) Фотосинтез. Усны онцгой урвал бол ургамлын цардуулын нийлэгжилт юм (C 6 H 10 O 5) n болон бусад ижил төстэй нэгдлүүд (нүүрс ус), хүчилтөрөгч ялгарах үед үүсдэг:

6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (гэрлийн нөлөөн дор)

7) Орагийн химийн дахь чийгшүүлэх урвал (нүүрсустөрөгчийн молекулуудад ус нэмэх.) Жишээлбэл:

C 2 H 4 + H 2 O = C 2 H 5 OH

Устөрөгч.

Устөрөгч нь хөнгөн, өнгөгүй, үнэргүй хий юм. Устөрөгчийн молекул нь ковалент туйлшгүй холбоогоор холбогдсон хоёр атомаас бүрдэнэ.

Баримт бичиг: 1. Аж үйлдвэрт: Хөрвүүлэх арга.Нэгдүгээрт, усны уурыг 1000 ° C температурт халуун коксоор дамжуулж усны хий гаргаж авдаг: C + H 2 O -tà CO + H 2. Дараа нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) нь 400-450 ° C хүртэл халаасан Fe 2 O 3 катализатор дээр илүүдэл усны ууртай усны хийн хольцыг дамжуулж нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) болж исэлддэг: CO + H 2 O = CO 2 + H 2. Метаныг усны уураар исэлдүүлэх: CH 4 + 2H 2 O –(t, Ni)à4H 2 + CO 2 Метаныг 1200 0С-ийн дулааны задрал: CH 4 -tà C + 2H 2 Хүснэгтийн давсны усан уусмалын электролиз эсвэл натрийн гидроксид: (NaOH) + 2H 2 O - цахилгаан гүйдэл 2H 2 + O 2 2NaCl + 2H 2 O - цахилгаан гүйдэл H 2 + Cl 2 + 2NaOH; 2. Лабораторид: Zn + 2HCl à ZnCl 2 + H 2 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2; Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2. Үл хөдлөх хөрөнгө: 1. Металлаар: H 2 + 2Na -tà2NaH H 2 + Ca -tà CaH 2 2. Металл бусаар: 2H 2 + O 2 à 2H 2 O H 2 + Cl 2 -hvà 2HCl 3H 2 + N 2 -t, p , cat.à 2NH 3 H 2 + S à H 2 S 3. Металл (идэвхгүй) ба металл бус ислүүдтэй: CuO + H 2 à Cu + H 2 O 2NO + 2H 2 = N 2 + 2H 2 O .

Металл ба металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд.

1. Ионы гидридүүд: Бэлтгэх арга: H 2 + 2Na -tà2NaH

Шинж чанар: ус ба хүчилд задардаг:

NaH + H 2 O à NaOH + H 2

CaH 2 + 2HCl à CaCl 2 + 2H 2

2. Ковалент устөрөгчийн нэгдлүүд:

Уснаас бусад бүх хий (устөрөгчийн холбоо).

Тогтворгүй: фосфин ба силан.

Үүний гол шинж чанарууд нь аммиак юм.

Амфотерийн шинж чанарыг дараах байдлаар харуулдаг: ус.

Усан уусмалд хүчил үүсдэг: устөрөгчийн сульфид ба галоген устөрөгч.

Ус.

Усны молекулууд нь устөрөгчийн холбоогоор холбогддог: nH 2 O = (H 2 O) n, тиймээс ус нь H 2 S, H 2 Se, H 2 Te хийн аналогуудаас ялгаатай нь шингэн юм.

Үл хөдлөх хөрөнгө:

1. Металлаар:

a) шүлтлэг ба шүлтлэг шороо (бериллий ба магниас бусад): 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

б) H хүртэлх үйл ажиллагааны цувралын үлдсэн металууд нь усны уураар исэлдэж, өндөр температурт исэлдүүлж болно: Fe + 4H 2 O-tà Fe 3 O 4 + 4H 2

2. Шүлт ба шүлтлэг шороон металлын ислүүдтэй: H 2 O + CaO = Ca (OH) 2

3. Уусдаг хүчлүүдийн хүчиллэг исэлтэй: P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4.

4. Давс, металл ба металл бус хоёртын нэгдлүүдийн гидролиз:

2CuSO 4 + 2H 2 O ⇄ (CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4

Al 2 S 3 + 6H 2 O à 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Ca 3 P 2 + 6H 2 O à 3Ca(OH) 2 + 2РН 3

PCl 5 + 4H 2 O à H 3 PO 4 + 5HCl

Устөрөгчийн хэрэглээ

Устөрөгчийн хэрэглээ нь түүний физик, химийн шинж чанарт суурилдаг.

  • хөнгөн хийний хувьд бөмбөлөг дүүргэхэд ашигладаг (гелитэй холилдсон);
  • хүчилтөрөгч-устөрөгчийн дөл нь метал гагнах үед өндөр температурыг олж авахад ашиглагддаг;
  • бууруулах бодис болгон тэдгээрийн исэлээс метал (молибден, вольфрам гэх мэт) авахад ашигладаг;
  • аммиак ба хиймэл шингэн түлш үйлдвэрлэх, өөх тосыг устөрөгчжүүлэх.

IVA бүлгийн элементүүд.

Нүүрстөрөгч.

1. Энгийн бодис. Энэ нь хэд хэдэн аллотроп өөрчлөлттэй: алмаз, бал чулуу, карбин, фуллерен.

Алмаз– тунгалаг, гэрлийн цацрагийг хүчтэй хугардаг, маш хатуу, цахилгаан гүйдэл дамжуулдаггүй, дулааныг муу дамжуулдаг талст бодис. Нүүрстөрөгчийн атом бүр sp 3 эрлийзжих төлөвт байна.

Графит– сул металл гялбаатай зөөлөн саарал бодис, хүрэхэд тослог, цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг. Нүүрстөрөгчийн атомууд нь sp2 эрлийзжих төлөвт байгаа бөгөөд зөгийн сархинаг шиг ирмэгээр холбогдсон зургаан өнцөгтөөс бүрдэх хавтгай давхаргад холбогддог.

Графит бол өрөөний температурт нүүрстөрөгчийн хамгийн тогтвортой аллотропик өөрчлөлт юм.

Карбин– нарийн талст саарал нунтаг, хагас дамжуулагч. Түүний талстууд нь ээлжлэн гурвалсан ба дан бондоор холбогдсон нүүрстөрөгчийн атомын шугаман гинжээс бүрддэг, нүүрстөрөгч нь sp-эрлийзжих төлөвт байдаг: -С≡С-С≡С-С≡С-С≡С-

Хатуу байдлын хувьд карбин нь бал чулуунаас давуу боловч алмазаас хамаагүй доогуур байдаг.

Фуллерен -С 60, С 70, ... молекулуудаас бүрдэх нүүрстөрөгчийн зохиомлоор олж авсан өөрчлөлт. C 1020. Эдгээр молекулууд нь нийтлэг ирмэг бүхий таван өнцөгт болон зургаан өнцөгт хэлбэртэй нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрддэг. Эдгээр нь хагас дамжуулагч шинж чанартай металл гялбаатай хар бодис юм. 2·105 атм ба тасалгааны температурын даралтанд фуллерен алмаз болж хувирдаг.

Нүүрстөрөгчийн шинж чанар:

Фтортой харилцан үйлчлэл: нүүрстөрөгч нь галогенийн урвал багатай, зөвхөн фтортой урвалд ордог. C + 2F 2 = CF 4.
Хүчилтөрөгчтэй харилцах: 2C + O 2 (хангалтгүй) = 2CO (нүүрстөрөгчийн дутуу исэл), C + O 2 (илүүдэл) = CO 2 (нүүрстөрөгчийн давхар исэл).
Бусад металл бустай харилцан үйлчлэл: азот, фосфортой харьцдаггүй. C + 2S = CS 2 C + 2H 2 –t, Nià CH 4 Ca + 2C = CaC 2 3C + 4Al = Al 4 C 3
Устай харилцах: усны уурыг халуун нүүрсээр нэвтрүүлэхэд нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) ба устөрөгч үүсдэг. C + H 2 O = CO + H 2.
Бууруулах шинж чанар: нүүрстөрөгч нь олон металыг исэлээс нь бууруулах чадвартай. 2ZnO + C –tà 2Zn + CO 4C + Fe 3 O 4 –tà 3Fe + 4CO
Баяжуулсан хүхрийн болон азотын хүчлүүд нь халах үед нүүрстөрөгчийг нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) болгон исэлдүүлдэг. C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O; C + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O.

Карбидууд - эдгээр нь нүүрстөрөгчийн металлтай нэгдлүүд юм.

Нүүрстөрөгчийн исэл.

CO CO2
Онцлог шинж чанартай нүүрстөрөгчийн дутуу исэл – b\c, b\z, хортой нүүрстөрөгчийн давхар исэл - b/c, b/z
Нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн молекул (II) нь шугаман бүтэцтэй. Нүүрстөрөгч ба хүчилтөрөгчийн атомуудын хооронд гурвалсан холбоо үүсдэг. CO 2 молекул нь шугаман, нүүрстөрөгчийн эрлийзжилтийн төрөл нь sp 2 юм
Оксидын төрөл давс үүсгэдэггүй хүчил
CO + NaOH = HCOONa (натрийн формат) 2CO + O 2 = 2CO 2 CO + H 2 = C + H 2 O CO + Cl 2 = COCl 2 (фосген) CO + CuO = Cu + CO 2 C + CO 2 = 2CO. 2Mg + CO 2 = 2MgO + C. Ердийн хүчиллэг исэл. Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3, 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O, NaOH + CO 2 = NaHCO 3. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг илрүүлэх чанарын урвал нь шохойн усны булингартай байдал юм: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Баримт 1) Халуун нүүрсээр агаар дамжуулах үед хийн генераторуудад үүсдэг: C + O 2 = CO 2, CO 2 + C = 2CO. 2) Төвлөрсөн хүхрийн хүчлийн дэргэд шоргоолж эсвэл оксалийн хүчлийг дулааны задралаар олж авна: HCOOH = H 2 O + CO, H 2 C 2 O 4 = CO + CO 2 + H 2 O Шохойн чулууг шатаах замаар нүүрстөрөгчийн давхар ислийг гаргаж авдаг: CaCO 3 = CaO + CO 2, эсвэл хүчтэй хүчлүүдийн карбонат ба бикарбонатуудад: CaCO 3 +2HCl = CaCl 2 +H 2 O + CO 2, NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O +CO 2.

НҮҮРС ХҮЧИЛ H 2 CO 3

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл усанд уусвал маш сул бодис үүсгэдэг нүүрстөрөгчийн хүчил H 2 CO 3.

Усан дахь нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ихэвчлэн хэлбэрээр байдаг усжуулсан CO 2 молекулууд зөвхөн бага хэмжээгээр нүүрстөрөгчийн хүчил хэлбэрээр байдаг. Энэ тохиолдолд уусмалд тэнцвэрийг тогтооно.

CO 2 (г) + H 2 O ⇄ CO 2 H 2 O (уусмал) ⇄ H 2 CO 3 ⇄ H + + HCO 3 -

Нүүрстөрөгчийн хүчил нь сул, тогтворгүй хүчил бөгөөд чөлөөт төлөвт усан уусмалаас тусгаарлагддаггүй.

Карбонатууд.

1) Металл карбонатууд ( шүлтлэгээс бусад) халах үед задрах:

CuCO3 tà CuO + CO 2

2) Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дамжуулахад карбонатуудаас гидрокарбонатууд үүсдэг.

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2.

3) Гидрокарбонатууд карбонат болж задардаг: 2NaHCO 3 tà Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 .

4) Карбонат ба бикарбонатууд солилцооны урвалд ордог.

a) хүчтэй хүчилтэй (карбонатын чанарын урвал):

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2;

б) тунадас үүсвэл уусдаг давс ба суурьтай:

Na 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓+ 2NaOH

Na 2 CO 3 + CaCl 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCl

5) Гидрокарбонатууд нь шүлттэй урвалд орж дунд зэргийн давс үүсгэдэг.

KNSO 3 + KOH = K 2 CO 3 + H 2 O


Цахиур.

Үелэх системийн IV бүлэгт байрладаг. Гаднах давхаргад 3s 2 3p 2 электрон тохиргоотой 4 электрон байдаг. Исэлдэлтийн төлөвийг -4, +2, +4 харуулна. Дэлхий дээр хүчилтөрөгчийн дараа хамгийн их тархсан хоёр дахь элемент. Зөвхөн нэгдлүүдийн хэлбэрээр олддог. Хамгийн чухал цахиурын нэгдэл- SiO 2 исэл нь их хэмжээний байгалийн бодис үүсгэдэг - чулуулгийн болор, кварц, цахиур. SiO 2 нь ургамал, амьтны амьдралд зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь ургамлын иш, амьтны хамгаалалтын бүрхүүлд хүч чадал өгдөг. Түүний ачаар зэгс, зэгс, гэзэг нь жад шиг бат бөх, хутга шиг зүсэгдсэн хурц шатан навч, хадагдсан талбайн сүрэл зүү шиг хатгасан, тарианы иш нь талбайн талбайг зөвшөөрөхгүй хүчтэй байдаг. бороо, салхинд хэвтэх. Загасны хайрс, шавьжны хясаа, эрвээхэйн далавч, шувууны өд, амьтны үс нь цахиур агуулсан тул удаан эдэлгээтэй байдаг.

Физик шинж чанар.Энэ бодис нь хар саарал өнгөтэй, металл гялалзсан, нэлээд эмзэг. Хайлах цэг 1415 ° C, нягт 2.33 г/см3. Хагас дамжуулагч. Металлаас ялгаатай нь түүний цахилгаан дамжуулах чанар нь температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Нарны хавтанг хиймэл дагуул, сансрын хөлөг, станцууд дээр суурилуулж, нарны энергийг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргадаг. Тэд хагас дамжуулагч талстыг, ялангуяа цахиурыг ашигладаг.

Цахиур нарны зай нь шингэсэн нарны энергийн 10 хүртэлх хувийг цахилгаан болгон хувиргах чадвартай.

Химийн шинж чанар:

Цахиур бол ердийн металл бус бодис бөгөөд энэ нь исэлдүүлэгч бодис, бууруулагч бодис байж болно.

Галогентэй харилцан үйлчлэл: зөвхөн фтортой шууд харьцдаг. Халах үед хлортой урвалд ордог. Si + 2F 2 = SiF 4 Si + 2Cl 2 -tà SiCl 4
Хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх Si + O 2 -tàSiO 2
Бусад металл бустай харилцан үйлчлэл: Устөрөгчтэй харьцдаггүй. Si + C -tàSiC 3Si + 2N 2 = Si 3 N 4
Галоген устөрөгчтэй харилцан үйлчлэл. Энэ нь хэвийн нөхцөлд фтор устөрөгчтэй, устөрөгчийн хлоридтой - 300 ° C-д, устөрөгчийн бромидтой - 500 ° C-д урвалд ордог. Si + 4HF = SiF 4 + 2H 2
Металлуудтай харилцан үйлчлэл: силицид үүсгэдэг. 2Ca + Si = Ca 2 Si кальцийн цахиур Si + 2Mg = Mg 2 Si Цахиур нь ус эсвэл хүчилд амархан задарч, цахиурын хийн устөрөгчийн нэгдэл - силан ялгаруулдаг: Mg 2 Si + 2H 2 SO 4 = 2MgSO 4 + SiH 4 ялгаатай Агаар дахь нүүрсустөрөгчид, силан нь аяндаа шатаж, цахиурын давхар исэл, ус үүсгэдэг: SiH 4 + 20 2 = SiO 2 + 2H 2 O Метан CH 4-тэй харьцуулахад силаны урвалд орох чадвар нэмэгдсэн нь цахиур нь илүү том атомын хэмжээтэй байдагтай холбон тайлбарладаг. нүүрстөрөгчөөс илүү, тиймээс -H химийн холбоо нь C-H бондоос сул байдаг.
Хүчилтэй харилцан үйлчлэл. Хүчилд тэсвэртэй, зөвхөн фтор ба азотын хүчлийн холимогтой харилцан үйлчилдэг. 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2 + 4NO + 8H2O
Шүлтэнд уусч, силикат, устөрөгч үүсгэдэг. Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + H 2

Цахиур авах.

Силицид -цахиур нь -4 исэлдэлтийн төлөвтэй цахиурын металлтай нэгдлүүд.

Шүлт ба шүлтлэг шороон металлын силицид нь тодорхойлогддог ионы төрөлхолбоо, тэдгээр нь химийн идэвхтэй байдаг. Тэдгээр нь ус эсвэл шингэрүүлсэн хүчилд силан ялгаруулж амархан задардаг: Ca 2 Si + 2H 2 SO 4 = 2CaSO 4 + SiH 4.

Металл бус силицидэд ковалент холбоо байдаг. Ийм цахиурын дунд хамгийн чухал нь цахиурын карбид - карборунд SiC бөгөөд энэ нь өндөр хатуулаг, хайлах цэг, түүнчлэн химийн өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг.

Цахиурыг энгийн бодисыг хайлуулах эсвэл оксидын холимогийг кокстой цахилгаан зууханд ангижруулах замаар гаргаж авдаг: 2Mg + Si = Mg 2 Si,

2MgO + SiO 2 + 4C = Mg 2 Si + 4CO.

Silane SiH 4. (моносилан).

Цахиурын (IV) исэл- хүчиллэг исэл.

Байгальд - голын элс, кварц.

Устай урвалд ордоггүй - учир нь цахиурын хүчил нь уусдаггүй.

2) Ууссан үед шүлттэй урвалд орно: SiO 2 + 2KOH -tàK 2 SiO 3 + H 2 O

3) Үндсэн ислүүдтэй урвалд орно: SiO 2 + MgO -tàMgSiO 3 ба шүлтлэг металлын карбонатууд: SiO 2 + K 2 CO 3 -tà K 2 SiO 3 + CO 2 хайлуулах явцад.

4) Хүчилээс уусдаг зөвхөн флюресцент: SiO 2 + 6HF = H 2 + 2H 2 O

5) 1000 ° С-ээс дээш температурт идэвхтэй металлуудтай урвалд орж цахиур үүснэ: SiO 2 + 2Mg = Si + 2MgO.

эсвэл илүү их хэмжээгээр бууруулах бодис - силицидүүд: SiO 2 + 4Mg = Mg 2 Si + 2MgO.

6) Металл бус металлуудтай харилцах.

Устөрөгчтэй урвалд орно: SiO 2 + 2H 2 = Si + 2H 2 O,

Нүүрстөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг: SiO 2 + 3C = SiC + 2CO.

Цахиурын хүчил.

Энэ нь полимер бүтэцтэй, найрлагатай xSiO 2 yH 2 O. Ортосиликон H 4 SiO 4 ба мета цахиур H 2 SiO 3 хүчил байгаа нь усан уусмалаар батлагдсан.

Баримт бичиг:зөвхөн шууд бусаар, давснаас: Na 2 SiO 3 + 2HCl = H 2 SiO 3 ↓ + 2NaCl

Na 2 SiO 3 + 2H 2 O + 2CO 2 = 2NaHCO 3 + H 2 SiO 3 ↓,

Үл хөдлөх хөрөнгө: 1) Төвлөрсөн шүлтлэгт уусдаг: H 4 SiO 4 + 4KOH à K 4 SiO 4 + 4H 2 O

2) Халах үед задрах: H 2 SiO 3 -tàSiO 2 + H 2 O

Силикатууд.

Ихэнх нь усанд уусдаггүй, натри, калийн силикатуудаас бусад нь тэдгээрийг "шингэн шил" гэж нэрлэдэг. Тэдний усан уусмал нь сайн мэддэг силикат цавуу юм.

Баримт бичиг: 1) цахиур, цахиурын хүчил эсвэл ислийг шүлтэнд уусгах:

H 4 SiO 4 + 4KOH à K 4 SiO 4 + 4H 2 O

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + H 2

SiO 2 + 2KOH -tàK 2 SiO 3 + H 2 O

2) Оксидын нэгдэл: CaO + SiO 2 -tà CaSiO 3

3) Цахиурын давхар ислийг карбонатуудтай уусгах замаар: SiO 2 + CaC0 3 = CaSiO 3 + C0 2

4) Давсны харилцан үйлчлэл: K 2 SiO 3 + CaCl 2 = CaSiO 3 + 2KCl

Силикатын уусмалаас илүү хүчтэй хүчлүүдийн нөлөөгөөр давсны, хүхрийн, цууны, тэр ч байтугай нүүрстөрөгчийн цахиурын хүчил H 2 SiO 3-ийг гаргаж авдаг.

K 2 SiO 3 + 2HCl = 2KSl + H 2 SiO 3

Тиймээс H 2 SiO 3 нь маш сул хүчил юм. Энэ нь усанд уусдаггүй бөгөөд урвалын хольцоос желатин тунадас хэлбэрээр унаж, заримдаа уусмалын бүх эзэлхүүнийг нягт дүүргэж, вазелин эсвэл вазелинтай төстэй хагас хатуу масс болгон хувиргадаг. Энэ массыг хатаах үед өндөр сүвэрхэг бодис үүсдэг - цахиурлаг гель нь шингээгч болгон өргөн хэрэглэгддэг - бусад бодисыг шингээгч.

Усны химийн шинж чанаруудын дотроос түүний молекулуудын ион болгон задрах чадвар, химийн янз бүрийн шинж чанартай бодисыг уусгах чадвар нь онцгой чухал юм.

Усны үндсэн ба бүх нийтийн уусгагч болох үүрэг нь түүний молекулуудын туйлшрал, үүний үр дүнд түүний хэт өндөр диэлектрик дамжуулалтаар тодорхойлогддог. Эсрэг цахилгаан цэнэгүүд, ялангуяа ионууд нь усанд бие биедээ татагддаг бөгөөд агаарт татагдахаас 80 дахин сул байдаг. Усанд живсэн биеийн молекулууд эсвэл атомуудын харилцан таталцлын хүч нь агаартай харьцуулахад сул байдаг. Энэ тохиолдолд дулааны хөдөлгөөн нь молекулуудыг задлахад хялбар байдаг. Ийм учраас уусдаг, тэр дундаа маш бага уусдаг бодисууд уусдаг: дусал чулууг элэгддэг.

Дараах схемийн дагуу электролитийн диссоциаци (усны автодиссоциаци) нь зөвхөн бага хэмжээгээр тохиолддог.

H 2 O H + + OH -

Гэсэн хэдий ч дээрх тэгшитгэл нь нөхцөлт юм: электрон бүрхүүлгүй H + протон нь усан орчинд оршин тогтнох боломжгүй юм. Энэ нь усаар нэн даруй оксонийн катионууд H 3 O + болж чийгшдэг. Гэхдээ тэмдэглэгээ хийхэд хялбар болгох үүднээс ихэвчлэн H+ тэмдэглэгээг ашигладаг.

Бронстендын хэлснээр энэ урвалыг усны автопротолиз гэж нэрлэдэг.

H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH -

Усны электролитийн диссоциаци нь сул хүчил ба суурийн давсны гидролизийн шалтгаан болдог. Температур нэмэгдэх тусам электролитийн диссоциацийн зэрэг нь мэдэгдэхүйц нэмэгддэг.

Урвалын дагуу элементүүдээс ус үүсэх:

Уурын хувьд H 2 + 1/2 O 2 H 2 O -242 кЖ / моль

Шингэн усны хувьд 286 кЖ/моль

Бага температурт катализатор байхгүй үед энэ нь маш удаан явагддаг боловч температур нэмэгдэх тусам урвалын хурд огцом нэмэгдэж, 550 0 С-т тэсрэх шинж чанартай байдаг. Даралт буурч, температур нэмэгдэхийн хэрээр тэнцвэрт байдал зүүн тийш шилжинэ.

Хэт ягаан туяаны нөлөөн дор ус нь H + ба OH - ионууд руу фотодиссоциацлагдана.

Ус нь атомын хүчилтөрөгчөөр исэлддэг:

H 2 O + O H 2 O 2

F 2-тэй харьцах үед HF, түүнчлэн O 2 үүсдэг; H 2 O 2; F 2 O болон бусад нэгдлүүд. Ус бусад галогентэй бага температурт урвалд орж H Gal хүчлийн холимог үүсгэдэг. болон Н Гал. ТУХАЙ.

Хэвийн нөхцөлд CI 2-ийн тэн хагас нь ууссан ба түүнээс бага хэмжээний Br 2 ба J 2 устай харилцан үйлчилдэг. Өндөр температурт CI 2 ба Br 2 усыг задалж H Gal үүсгэдэг. ба O 2.

Усны уурыг халуун нүүрсээр нэвтрүүлэхэд энэ нь задарч, усны хий гэж нэрлэгддэг бодис үүсдэг.

H 2 O + C CO + H 2

Өндөр температурт катализаторын оролцоотойгоор ус CO-тэй урвалд ордог; CH 4 болон бусад нүүрсустөрөгчид, жишээлбэл:

H 2 O + CO CO 2 + H 2

H 2 O + CH 4 CO + 3H 2

Эдгээр урвалыг устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Фосфор нь катализаторын оролцоотойгоор даралтын дор усаар халаахад метафосфорын хүчил болж исэлддэг.

6H 2 O + 3P 2HRO 3 + 5H 2

Ус нь олон металлтай урвалд орж H2 ба холбогдох гидроксидыг үүсгэдэг. Шүлт ба шүлтлэг металлын хувьд (Mg-аас бусад) энэ урвал тасалгааны температурт аль хэдийн явагддаг. Бага идэвхтэй металлууд нь өндөр температурт усыг задалдаг, жишээлбэл, Mg ба Zn - 100 0 С-ээс дээш; Fe - 600 0 С-ээс дээш:

2Fe + 3H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2

Олон исэл нь устай урвалд ороход хүчил эсвэл суурь үүсгэдэг.

Ус нь катализатор болж чаддаг, жишээлбэл, шүлтлэг металл ба устөрөгч нь зөвхөн усны ул мөр байгаа тохиолдолд CI 2-тэй урвалд ордог.

Заримдаа ус нь катализаторын хор, жишээлбэл, NH 3-ийн синтез дэх төмрийн катализаторын хувьд.

Устөрөгчийн бондын гурван хэмжээст сүлжээг бий болгох усны молекулуудын чадвар нь инертийн хий, нүүрсустөрөгч, CO 2, CI 2, (CH 2) 2 O, CHCI 3 болон бусад олон бодисоор хийн гидрат үүсгэх боломжийг олгодог.

Юуны өмнө металууд ерөнхийдөө гурван бүлэгт хуваагддаг гэдгийг санаарай.

1) Урвалын металлууд: Эдгээр металлууд нь бүх шүлтлэг металлууд, шүлтлэг шороон металууд, түүнчлэн магни, хөнгөн цагаан зэрэг орно.

2) Завсрын үйл ажиллагааны металлууд: эдгээрт үйл ажиллагааны цувралд хөнгөн цагаан ба устөрөгчийн хооронд байрлах металлууд орно.

3) Идэвх багатай металлууд: устөрөгчийн баруун талд үйл ажиллагааны цувралд байрлах металлууд.

Юуны өмнө та бага идэвхтэй металлууд (жишээлбэл, устөрөгчийн дараа байрладаг) ямар ч нөхцөлд устай урвалд ордоггүй гэдгийг санах хэрэгтэй.

Шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металууд нь ямар ч нөхцөлд (ердийн температур, хүйтэнд ч) устай урвалд ордог бөгөөд урвал нь устөрөгчийг ялгаруулж, металлын гидроксид үүсгэдэг. Жишээлбэл:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

Магни нь хамгаалалтын ислийн хальсаар бүрхэгдсэн тул буцалгах үед л устай урвалд ордог. Усанд халах үед MgO-аас бүрдэх оксидын хальс устаж, доорх магни нь устай урвалд орж эхэлдэг. Энэ тохиолдолд урвал нь устөрөгч ялгарах, металлын гидроксид үүсэх замаар дагалддаг боловч магнийн хувьд уусдаггүй:

Mg + 2H 2 O = Mg(OH) 2 ↓ + H 2

Магни шиг хөнгөн цагаан нь хамгаалалтын ислийн хальсаар хучигдсан байдаг боловч энэ тохиолдолд буцалгах замаар устгаж болохгүй. Үүнийг арилгахын тулд механик цэвэрлэгээ (ямар нэг төрлийн зүлгүүрээр) эсвэл шүлт, мөнгөн усны давс эсвэл аммонийн давсны уусмалаар химийн аргаар устгах шаардлагатай.

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

Дунд зэргийн идэвхтэй металлууд нь зөвхөн хэт халсан усны уурын төлөв байдалд байх үед устай урвалд ордог. Металлыг өөрөө улаан халуун температурт (ойролцоогоор 600-800 ° C) халаах ёстой. Идэвхтэй металлаас ялгаатай нь завсрын үйл ажиллагаатай металууд нь устай урвалд орж, гидроксидын оронд металлын исэл үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд бууруулах бүтээгдэхүүн нь устөрөгч юм.

Хатуухан хэлэхэд энэ материалд бид зөвхөн төдийгүй товчхон авч үзэх болно шингэн усны химийн болон физик шинж чанар,гэхдээ бас ерөнхийдөө үүнтэй холбоотой шинж чанарууд.

Та хатуу төлөвт байгаа усны шинж чанаруудын талаар илүү ихийг олж мэдэх боломжтой - Хатуу төлөв дэх усны шинж чанарууд (→ уншина уу).

Ус бол манай гаригийн хувьд маш чухал бодис юм. Үүнгүйгээр дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй, нэг ч геологийн процесс явагдахгүй; Агуу эрдэмтэн, сэтгэгч Владимир Иванович Вернадский бүтээлдээ "Геологийн үндсэн, хамгийн аймшигтай үйл явцын үйл явцад үзүүлэх нөлөөгөөр үүнтэй харьцуулж болохуйц тийм бүрэлдэхүүн хэсэг байдаггүй" гэж бичжээ. Ус нь манай гараг дээрх бүх амьд биетийн биед төдийгүй дэлхий дээрх бүх бодисууд - эрдэс, чулуулагт ... Усны өвөрмөц шинж чанарыг судлах нь бидэнд улам бүр шинэ нууцыг байнга нээж өгдөг. биднээс шинэ оньсого асууж, шинэ сорилтуудыг тавьдаг.

Усны хэвийн бус шинж чанар

Олон усны физик, химийн шинж чанаргайхшруулж, ерөнхий дүрэм, хэв маягаас гарч, гажуудсан, жишээлбэл:

  • Ижил төстэй байдлын зарчмаар тогтоосон хуулиудын дагуу хими, физик зэрэг шинжлэх ухааны хүрээнд бид дараахь зүйлийг хүлээж болно.
    • ус хасах 70 хэмд буцалж, хасах 90 хэмд хөлдөх болно;
    • ус нь цоргоны үзүүрээс дусахгүй, харин нимгэн урсгалаар урсах болно;
    • мөс нь гадаргуу дээр хөвөхөөс илүү живэх болно;
    • хэдэн ширхэгээс илүү элсэн чихэр нэг аяга усанд уусдаггүй.
  • Усны гадаргуу нь сөрөг цахилгаан потенциалтай;
  • 0 ° C-аас 4 ° C хүртэл (яг 3.98 ° C) хүртэл халаахад ус агшина;
  • Шингэн усны өндөр дулаан багтаамж нь гайхмаар юм;

Дээр дурдсанчлан, энэ материалд бид усны үндсэн физик, химийн шинж чанарыг жагсааж, тэдгээрийн заримын талаар товч тайлбар хийх болно.

Усны физик шинж чанар

Физик шинж чанарууд нь химийн урвалаас гадуур гарч ирдэг шинж чанарууд юм.

Усны цэвэр байдал

Усны цэвэр байдал нь түүний доторх бохирдол, бактери, хүнд металлын давс байгаа эсэхээс шалтгаална... ЦЭВЭР УС гэсэн нэр томъёоны тайлбартай танилцахын тулд манай вэбсайтаас ЦЭВЭР УС (унших →) нийтлэлийг унших хэрэгтэй. ).

Усны өнгө

Усны өнгө нь химийн найрлага, механик хольцоос хамаардаг

Жишээлбэл, Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичигт "Далайн өнгө" гэсэн тодорхойлолтыг өгье.

Далайн өнгө. Ажиглагч далайн гадаргыг харахад нүдээр мэдрэх өнгө Далайн өнгө нь далайн усны өнгө, тэнгэрийн өнгө, үүлсийн тоо, шинж чанар, нарны эрэг дээрх өндөр зэргээс шалтгаална. давхрага, бусад шалтгаанууд.

Далайн өнгөний тухай ойлголтыг далайн усны өнгөний тухай ойлголтоос ялгах хэрэгтэй. Далайн усны өнгө гэдэг нь далайн усыг цагаан дэвсгэр дээр босоо байдлаар харахад нүдэнд мэдрэгдэх өнгийг хэлнэ. Түүнд туссан гэрлийн цацрагийн зөвхөн багахан хэсэг нь далайн гадаргуугаас ойж, үлдсэн хэсэг нь гүн рүү нэвтэрч, усны молекулууд, түдгэлзүүлсэн бодисын тоосонцор, жижиг хийн бөмбөлгүүдэд шингэж, тархдаг. Далайгаас ойж, гарч буй тархсан туяа нь усны молекулууд цэнхэр, ногоон туяаг хамгийн ихээр тараадаг. Түдгэлзүүлсэн тоосонцор нь бүх цацрагийг бараг ижил хэмжээгээр тараадаг. Тиймээс бага хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодис бүхий далайн ус нь хөх-ногоон (далайн задгай хэсгүүдийн өнгө), их хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодистой бол шаргал ногоон өнгөтэй (жишээлбэл, Балтийн тэнгис) харагддаг. Төв математикийн сургаалын онолын талыг В.В.Шулейкин, С.В.Раман нар боловсруулсан.

Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. 1969-1978 он

Усны үнэр

Усны үнэр - цэвэр ус ихэвчлэн үнэргүй байдаг.

Усны тунгалаг байдал

Усны ил тод байдал нь түүнд ууссан эрдэс бодис, механик хольц, органик бодис, коллоидуудын агууламжаас хамаарна.

УСНЫ ИЛ ТОД БАЙДАЛ гэдэг нь усны гэрэл дамжуулах чадварыг хэлнэ. Ихэвчлэн Secchi дискээр хэмждэг. Усанд ууссан болон ууссан органик болон органик бус бодисын агууламжаас голчлон хамаардаг. Энэ нь антропогенийн бохирдол, усны биетүүдийн эвтрофикийн үр дүнд огцом буурч болно.

Экологийн нэвтэрхий толь бичиг. - Кишинев I.I. Деду. 1989 он

УСНЫ ИЛ ТОД БАЙДАЛ гэдэг нь усны гэрлийн цацрагийг дамжуулах чадварыг хэлнэ. Энэ нь цацраг туяагаар дамжин өнгөрч буй усны давхаргын зузаан, түдгэлзүүлсэн хольц, ууссан бодис зэрэг зэргээс шалтгаална.Усанд улаан, шар туяа илүү хүчтэй шингэж, нил ягаан туяа илүү гүн нэвтэрдэг. Ил тод байдлын түвшингээс хамааран усыг бууруулах дарааллаар дараахь байдлаар ялгадаг.

  • ил тод;
  • бага зэрэг цайвар;
  • цайвар;
  • бага зэрэг үүлэрхэг;
  • үүлэрхэг;
  • маш үүлэрхэг.

Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг. - М .: Гостоптехиздат. 1961 он

Усны амт

Усны амт нь түүнд ууссан бодисын найрлагаас хамаарна.

Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг

Усны амт нь түүнд ууссан давс, хийнээс хамаардаг усны шинж чанар юм. Усанд ууссан давсны амттай агууламжийн хүснэгтүүд байдаг (мг/л), жишээлбэл, дараах хүснэгт (ажилтануудын дагуу).

Усны температур

Ус хайлах цэг:

ХАЙЛАХ ЦЭГ - бодис ХАТУУгаас шингэн болж өөрчлөгдөх температур. Хатуу биетийн хайлах цэг нь шингэний хөлдөх цэгтэй тэнцүү, жишээлбэл, мөсний хайлах цэг O °C нь усны хөлдөх цэгтэй тэнцүү байна.

Ус буцалгах цэг : 99.974 ° C

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг

ХАЙХ ЗААВАР ТОВЧЛОЛУУД, энэ нь бодис нэг төлөвөөс (фаз) нөгөөд шилжих температур, өөрөөр хэлбэл шингэнээс уур эсвэл хий рүү шилжих температур юм. Буцлах цэг нь гадаад даралт ихсэх тусам нэмэгдэж, даралт буурах тусам буурдаг. Энэ нь ихэвчлэн 1 атмосфер (760 мм м.у.б) стандарт даралтаар хэмжигддэг.

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.

Гурвалсан усны цэг

Усны гурвалсан цэг: 0.01 ° C, 611.73 Па;

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг

ГУРВАЛСАН ЦЭГ, бодисын гурван төлөв (хатуу, шингэн, хий) нэгэн зэрэг байж болох температур ба даралт. Усны хувьд гурвалсан цэг нь 273.16 К температурт, 610 Па даралттай байдаг.

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.

Усны гадаргуугийн хурцадмал байдал

Усны гадаргуугийн хурцадмал байдал - усны молекулуудын наалдацын хүчийг тодорхойлдог, жишээлбэл, энэ эсвэл тэр усыг хүний ​​биед хэрхэн шингээж авах нь энэ параметрээс хамаарна.

Усны хатуулаг

Далайн толь бичиг

УСНЫ ХЭТЛЭГ (Усны хатуулаг) - усанд ууссан шүлтлэг шороон металлын давсны агууламжаар гадагшилдаг усны шинж чанар, Ч. арр. кальци, магни (бикарбонатын давс хэлбэрээр - бикарбонатууд), хүчтэй эрдэс хүчлийн давсууд - хүхрийн болон давсны давс. L.V нь тусгай нэгжээр хэмжигддэг. хатуулгийн зэрэг. Хатуу байдлын зэрэг нь 1 литр усанд 0.01 г-тай тэнцэх кальцийн ислийн (CaO) жингийн агууламж юм. Хатуу ус нь бойлерыг тэжээхэд тохиромжгүй, учир нь энэ нь бойлерийн хоолойнуудыг шатаахад хүргэдэг ханан дээр хүчтэй царцдас үүсэхийг дэмждэг. Өндөр хүчин чадалтай, ялангуяа өндөр даралттай уурын зуухыг бүрэн цэвэршүүлсэн усаар (уурын хөдөлгүүр ба турбины конденсат, газрын тосны хольцоос шүүлтүүрээр цэвэршүүлсэн, түүнчлэн тусгай ууршуулагч төхөөрөмжид бэлтгэсэн нэрмэл) тэжээх шаардлагатай.

Самойлов К.И. Далайн толь бичиг. - М.-Л.: ЗХУ-ын НКВМФ-ийн Улсын тэнгисийн цэргийн хэвлэлийн газар, 1941 он.

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг

УСНЫ ХАТУУЛТ, голчлон кальци, магни зэрэгт ууссан давсны улмаас ус нь савантай хөөс үүсэх чадваргүй байдал.

Усан дахь ууссан кальцийн карбонат байдгаас уурын зуух, хоолойд масштаб үүсдэг бөгөөд энэ нь шохойн чулуутай харьцах үед усанд ордог. Халуун эсвэл буцалж буй усанд кальцийн карбонат нь уурын зуухны гадаргуу дээр хатуу шохойн орд хэлбэрээр тунадасждаг. Мөн кальцийн карбонат нь саван хөөсрөхөөс сэргийлдэг. Ион солилцооны сав (3) нь натри агуулсан материалаар бүрсэн мөхлөгүүдээр дүүргэгдсэн байдаг. ямар устай харьцдаг. Натрийн ионууд нь илүү идэвхтэй байдаг тул кальцийн ионуудыг орлуулдаг тул натрийн давс нь буцалгах үед ч уусдаг тул царцдас үүсдэггүй.

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.

Усны бүтэц

Усны эрдэсжилт

Усны эрдэсжилт :

Экологийн нэвтэрхий толь бичиг

УСНЫ ЭРДЭСЖИЛТ - усыг органик бус бодисоор ханасан байдал. ион ба коллоид хэлбэрээр агуулагдах (эрдэс) бодисууд; цэвэр усанд агуулагдах органик бус давсны нийт хэмжээ, эрдэсжилтийн зэрэг нь ихэвчлэн мг/л эсвэл г/л (заримдаа г/кг)-ээр илэрхийлэгдэнэ.

Экологийн нэвтэрхий толь бичиг. - Кишинев: Молдавын Зөвлөлт нэвтэрхий толь бичгийн ерөнхий редакц. I.I. Деду. 1989 он

Усны зуурамтгай чанар

Усны зуурамтгай чанар нь шингэний хэсгүүдийн хөдөлгөөний дотоод эсэргүүцлийг тодорхойлдог.

Геологийн толь бичиг

Усны зуурамтгай чанар (шингэн) нь хөдөлгөөний явцад үрэлтийн хүчийг үүсгэдэг шингэний шинж чанар юм. Энэ нь өндөр хурдтай хөдөлж буй усны давхаргаас бага хурдтай давхрагад хөдөлгөөнийг шилжүүлэх хүчин зүйл юм. V. in. уусмалын температур ба концентрацаас хамаарна. Физикийн хувьд үүнийг коэффициентээр үнэлдэг. усны хөдөлгөөний хэд хэдэн томъёонд багтсан зуурамтгай чанар.

Геологийн толь бичиг: 2 боть. - М .: Недра. K. N. Paffengoltz нар 1978 онд найруулсан

Усны зуурамтгай чанар хоёр төрөл байдаг:

  • Усны динамик зуурамтгай чанар нь 0.00101 Па с (20 ° C-д).
  • Усны кинематик зуурамтгай чанар 0.01012 см 2 / с (20 ° C-д).

Усны чухал цэг

Усны эгзэгтэй цэг нь хийн ба шингэн төлөвт (хий ба шингэн фаз) шинж чанар нь ижил байх үед даралт ба температурын тодорхой харьцаатай байх төлөв юм.

Усны эгзэгтэй цэг: 374°C, 22.064 МПа.

Усны диэлектрик тогтмол

Диэлектрик тогтмол гэдэг нь вакуум дахь хоёр цэнэгийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь тодорхой орчинтой харьцуулахад хэр их байгааг харуулсан коэффициент юм.

Усны хувьд энэ үзүүлэлт ер бусын өндөр бөгөөд статик цахилгаан талбайн хувьд 81 байна.

Усны дулааны багтаамж

Усны дулааны багтаамж - ус нь гайхалтай өндөр дулаан багтаамжтай:

Экологийн толь бичиг

Дулааны багтаамж нь дулаан шингээх бодисын шинж чанар юм. Энэ нь бодисыг 10С-аар халаахад шингэсэн дулааны хэмжээгээр илэрхийлэгдэнэ. Усны дулааны багтаамж нь ойролцоогоор 1 кал/г буюу 4.2 Ж/г байна. Хөрсний дулааны багтаамж (14.5-15.5 ° C) (элсэрхэг хөрсөөс хүлэрт хөрс хүртэл) нэгж эзэлхүүнд 0.5-0.6 калори (буюу 2.1-2.5 Ж), 0.2-0.5 кал (эсвэл 0.8-2.1 Ж) хооронд хэлбэлздэг. ) нэгж масс (г) тутамд.

Экологийн толь бичиг. - Алма-Ата: "Шинжлэх ухаан". Б.А. Быков. 1983 он

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг

ТУСГАЙ ДУЛААНЫ ХҮЧИН (тэмдэг c), 1 кг бодисын температурыг 1К-ээр нэмэгдүүлэхэд шаардагдах дулаан. Үүнийг J/K.kg-ээр хэмждэг (энэ нь J нь JOUL). Ус зэрэг өндөр хувийн дулаантай бодисууд температурыг нэмэгдүүлэхийн тулд бага хувийн дулаантай бодисуудаас илүү их энерги шаарддаг.

Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг.

Усны дулаан дамжуулалт

Бодисын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь түүний халуун хэсгээс хүйтэн хэсэг рүү дулаан дамжуулах чадварыг илэрхийлдэг.

Усан дахь дулаан дамжуулалт нь молекулын түвшинд, өөрөөр хэлбэл усны молекулуудаар дамждаг, эсвэл усны аливаа эзлэхүүний хөдөлгөөн / нүүлгэн шилжүүлэлтийн улмаас үүсдэг - турбулент дулаан дамжуулалт.

Усны дулаан дамжуулалт нь температур, даралтаас хамаарна.

Усны шингэн чанар

Бодисын шингэн чанар нь байнгын стресс эсвэл тогтмол даралтын нөлөөн дор хэлбэрээ өөрчлөх чадвар гэж ойлгогддог.

Шингэний шингэнийг мөн тэдгээрийн хэсгүүдийн хөдөлгөөнөөр тодорхойлдог бөгөөд тэдгээр нь тайван байдалд шилжилтийн стрессийг мэдрэх чадваргүй байдаг.

Усны индукц

Индукц нь хаалттай цахилгаан гүйдлийн хэлхээний соронзон шинж чанарыг тодорхойлдог. Ус нь зарим тохиолдлоос бусад тохиолдолд цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг тул тодорхой индукцтэй байдаг.

Усны нягт

Усны нягтыг тодорхой температурт түүний массын эзлэхүүний харьцаагаар тодорхойлно. Дэлгэрэнгүйг манай материалаас уншина уу - УСНЫ НЯГТАЙ ЮУ ВЭ(унших →).

Ус шахах чадвар

Усны шахалт нь ач холбогдолгүй бөгөөд усны давсжилт, даралтаас хамаардаг. Жишээлбэл, нэрмэл усны хувьд 0.0000490 байна.

Усны цахилгаан дамжуулах чанар

Усны цахилгаан дамжуулах чанар нь түүнд ууссан давсны хэмжээнээс ихээхэн хамаардаг.

Усны цацраг идэвхт байдал

Усны цацраг идэвхт байдал нь түүний доторх радон агууламж, радийн ялгаралтаас хамаарна.

Усны физик-химийн шинж чанар

Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг

УСНЫ ФИЗИК, ХИМИЙН ШИНЖ - байгалийн усны физик, химийн шинж чанарыг тодорхойлох үзүүлэлтүүд. Эдгээрт устөрөгчийн ионуудын концентраци (рН) ба исэлдэх-бууруулах потенциал (Eh) зэрэг үзүүлэлтүүд орно.

Гидрогеологи ба инженерийн геологийн толь бичиг. - М .: Гостоптехиздат. Эмхэтгэсэн: А.А.Маккавеев, редактор О.К.Ланге. 1961 он

Усны хүчил-суурь тэнцвэр

Усны исэлдэлтийн боломж

Усны исэлдэх-багадах чадвар (ORP) нь усны биохимийн урвалд орох чадвар юм.

Усны химийн шинж чанар

БОДИСНЫ ХИМИЙН ШИНЖ ХҮН нь химийн урвалын үр дүнд илэрдэг шинж чанарууд юм.

“Химийн үндэс” сурах бичгийн дагуу усны химийн шинж чанарыг доор харуулав. Интернэт сурах бичиг” A. V. Manuilova, V. I. Rodionov.

Усны металлтай харилцан үйлчлэл

Ус ихэнх металлуудтай харилцан үйлчлэхэд устөрөгч ялгаруулдаг урвал явагдана.

  • 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (шуугиантай);
  • 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (шуугиантай);
  • 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (зөвхөн халах үед).

Бүгд биш, гэхдээ зөвхөн хангалттай идэвхтэй металлууд ийм төрлийн исэлдэлтийн урвалд оролцож болно. I ба II бүлгийн шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металууд хамгийн амархан урвалд ордог.

Усны металл бустай харилцан үйлчлэл

Металл бус металлаас нүүрстөрөгч ба түүний устөрөгчийн нэгдэл (метан) нь устай урвалд ордог. Эдгээр бодисууд нь металаас хамаагүй бага идэвхтэй боловч өндөр температурт устай урвалд орох чадвартай хэвээр байна.

  • C + H2O = H2 + CO (өндөр дулаан);
  • CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2 (өндөр халуунд).

Усны цахилгаан гүйдлийн харилцан үйлчлэл

Цахилгаан гүйдэлд өртөх үед ус нь устөрөгч ба хүчилтөрөгч болж задардаг. Энэ нь бас исэлдүүлэгч бодис ба бууруулагч бодис болох исэлдүүлэх урвал юм.

Усны металл бус исэлтэй харилцан үйлчлэл

Ус нь олон металл бус исэл ба зарим металлын ислүүдтэй урвалд ордог. Эдгээр нь исэлдэлтийн урвал биш, харин холбох урвалууд юм.

SO2 + H2O = H2SO3 (хүхрийн хүчил)

SO3 + H2O = H2SO4 (хүхрийн хүчил)

CO2 + H2O = H2CO3 (нүүрстөрөгчийн хүчил)

Усны металлын исэлтэй харилцан үйлчлэл

Зарим металлын исэл нь устай урвалд орж болно. Ийм хариу үйлдэл үзүүлэх жишээг бид аль хэдийн харсан.

CaO + H2O = Ca(OH)2 (кальцийн гидроксид (унтраасан шохой)

Бүх металлын исэлүүд устай урвалд орох чадваргүй байдаг. Тэдгээрийн зарим нь усанд бараг уусдаггүй тул устай урвалд ордоггүй. Жишээлбэл: ZnO, TiO2, Cr2O3, жишээлбэл, усанд тэсвэртэй будаг бэлтгэдэг. Төмрийн исэл нь мөн усанд уусдаггүй бөгөөд түүнтэй урвалд ордоггүй.

Чийгшүүлэгч ба талст гидрат

Ус нь усны молекулыг бүрэн хадгалдаг нэгдлүүд, гидратууд, талст гидратуудыг үүсгэдэг.

Жишээлбэл:

  • CuSO4 + 5 H2O = CuSO4.5H2O;
  • CuSO4 нь цагаан бодис (усгүй зэсийн сульфат);
  • CuSO4.5H2O - талст гидрат (зэсийн сульфат), цэнхэр талстууд.

Гидрат үүсэх бусад жишээ:

  • H2SO4 + H2O = H2SO4.H2O (хүхрийн хүчлийн гидрат);
  • NaOH + H2O = NaOH.H2O (идэмхий натри гидрат).

Усыг гидрат болон талст гидрат болгон холбодог нэгдлүүдийг хатаах бодис болгон ашигладаг. Тэдний тусламжтайгаар, жишээлбэл, чийглэг агаар мандлын агаараас усны уурыг зайлуулдаг.

Биосинтез

Ус нь биосинтезд оролцдог бөгөөд үүний үр дүнд хүчилтөрөгч үүсдэг.

6n CO 2 + 5n H 2 O = (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 (гэрлийн нөлөөн дор)

Усны шинж чанар нь олон янз бөгөөд дэлхий дээрх амьдралын бараг бүх талыг хамардаг гэдгийг бид харж байна. Эрдэмтдийн нэг томъёолсноор ... усыг түүний бие даасан илрэлийн хүрээнд бус цогцоор нь судлах шаардлагатай байна.

Материалыг бэлтгэхдээ "Энгийн ба ер бусын ус", Ю.Фиалков "Химийн үндэс" сурах бичиг. А.В.Мануилова, В.И.Родионов болон бусад хүмүүсийн "Интернет сурах бичиг".



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!