Типи хімічних реакцій на прикладі властивостей води

Ви вже познайомилися з найдивовижнішим речовиною на Землі – оксидом водню, т. э. з водою Н2O.

Наша Батьківщина займає перше місце в світі за запасами прісної води – на території Росії зосереджена 1/5 її світових ресурсів. Річковий стік становить 4270 км3 на рік, що відповідає 10% світового річкового стоку, т. Е. По 30000 м3 на кожного росіянина. Для порівняння зазначимо, що посушливі або напівпосушливі регіони світу, що становлять 40% суші, мають тільки 2% світових запасів прісної води. За джерела чистої води в деяких країнах Азії та Африки йдуть справжні війни. За прогнозами, до 2025 р в країнах, що зазнають помірну або серйозну нестачу води, будуть жити вже дві третини населення планети.

І хоча в Росії, крім річок, зосереджено також більш 26000 км3 прісних вод в озерах і існує 2000 водосховищ, обсяг яких більше 1 млн м3 кожне, проблема забруднення водойм і нестачі питної води є однією з актуальних.

На прикладі хімічних властивостей води, цього найважливішого з речовин на нашій планеті, повторимо основні типи хімічних реакцій за ознакою «число і склад вихідних речовин і продуктів реакції».

Рослини розкладають воду на водень і кисень в процесі фотосинтезу. Якщо гілочку Рис. 112. Процес фотосинтезу водного рослини Елоді помістити в прилад, зображений на малюнку 112, і виставити на яскраве сонячне світло, то вже через 10- 15 хв у верхній частині пробірки збереться кисень, який утворився в результаті розкладу води на світлі – фотолізу (фотос – світло, лізосом – розкладання). Як ви знаєте з курсу біології, що утворився при цьому водень за допомогою численних біохімічних реакцій утворює з вуглекислим газом органічна речовина – глюкозу С6Н12O6. Сукупність усіх цих процесів і називають фотосинтезом.

Реакції сполучення. Ви розглядали цей тип реакцій на властивості води з’єднуватися з оксидами металів і неметалів з утворенням відповідно лугів і розчинних кисневмісних кислот.

Якщо в порцелянову чашечку помістити кілька шматочків вже відомої вам негашеного вапна – оксиду кальцію СаО, а потім доливати до них поступово воду, даючи їй вбиратися, над чашкою з’явиться пар. Шматочки оксиду кальцію почнуть розігріватися і перетворяться на пухнасті пластівці або порошок нового речовини – гідроксиду кальцію, або гашеного вапна (рис. 113).

Тепер вам стало зрозуміло, чому цю реакцію називають гасінням вапна.

Утворюють лугу при взаємодії з водою все оксиди металів IA групи (головної підгрупи I групи) Періодичної системи Д. І. Менделєєва, тому ці елементи називають лужними. Оксиди металів головної підгрупи II групи (IIA групи) Періодичної системи Д. І. Менделєєва – кальцію, стронцію, барію (їх за старих часів називали землями) – також утворюють при взаємодії з водою лугу. Тому ці елементи називають лужноземельними.

Наллємо в чашку Петрі, що знаходиться на столику кодоскопа, трохи води і додамо до неї кілька крапель фенолфталеїну. Потім помістимо в посудину шматочок очищеного натрію величиною з сірникову головку. На екрані буде проектуватися відбувається при цьому хімічна реакція (рис. 114): шматочок натрію перетворюється в круглий кульку (плавиться, так як реакція екзотермічна), бігає по поверхні води (натрій легше води і підштовхується утворюється в результаті взаємодії газоподібним воднем), залишаючи за собою малиновий слід (це змінює забарвлення фенолфталеїну вийшла в результаті реакції луг – гідроксид натрію).

Реакції обміну. Якщо ви звернете увагу на вже знайому вам таблицю розчинності гідроксидів і солей у воді, то, очевидно, помітите, що в деяких клітинах цієї таблиці стоять прочерки, які позначають, що дана речовина у водному середовищі розкладається, або, як кажуть, гідролізується (гідро – вода, лізосом – розкладання).

Посилання на основну публікацію