Химические свойства воды

Вода- оксид водорода.

Оксид водорода (H₂O), гораздо более известный всем нам под названием "вода", без преувеличения, является главной жидкостью в жизнедеятельности организмов на Земле, ибо все химико-билогические реакции проходят, либо с участием воды, либо в растворах.

Вода является вторым, после воздуха, самым важным веществом для организма человека. Прожить без воды человек может не более 7-8 суток.

Чистая вода в природе может существовать в трех агрегатных состояниях: в твердом - в виде льда, в жикдом, собственно вода, в газообразном - в виде пара. Таким разнообразием агрегатных состояний в природе больше не может похвастаться ни одно вещество.

Физические свойства воды

· при н.у. - это жидкость без цвета, запаха и вкуса;

· вода обладает высокой теплоёмкостью и низкой электропроводностью;

· температура плавления 0°C;

· температура кипения 100°C;

· максимальная плотность воды при 4°C равна 1 г/см³;

· вода - хороший растворитель.

Строение молекулы воды

Молекула воды состоит из одного атома кислорода, который соединен с двумя атомами водорода, при этом связи O-H образуют угол в 104,5°, при при этом общие электронные пары смещены к атому кислорода, который более электроотрицателен по сравнению с атомами водорода, поэтому, на атоме кислорода формируется частичный отрицательный заряд, соответственно, на атомах водорода - положительный. Таким образом, молекулу воды можно рассматривать, как диполь.

Молекулы воды могут между собой образовывать водородные связи, притягиваясь противоположно заряженными частями (на рисунке водородные связи показаны пунктиром):

Формирование водородных связей объясняет высокую плотность воды, температуру ее кипения и плавления.

Количество водородных связей зависит от температуры - чем выше температура, тем меньшее кол-во связей образуется: в парах воды присутствуют только отдельные ее молекулы; в жидком состоянии - образуются ассоциаты (H₂O)_n, в кристаллическом состоянии каждая молекула воды связана с соседними молекулами четырьмя водородными связями.

Химические свойства воды

Вода "охотно" вступает в реакции с другими веществами:

· с щелочными и щелочноземельными металлами вода реагирует при н.у.:

2Na+2H₂O = 2NaOH+H₂↑

· с менее активными металлами и неметаллами вода реагирует только при высокой температуре:

3Fe+4H₂O=FeO → Fe₂O₃+4H₂↑

C+2H₂O → CO₂+2H₂↑

· с основными оксидами при н.у. вода реагирует с образованием оснований:

CaO+H₂O = Ca(OH)₂

· с кислотными оксидами при н.у. вода реагирует с образованием кислот:

CO₂+H₂O = H₂CO₃

· вода является главным участником реакций гидролиза (подробнее см. Гидролиз солей);