• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Фізико-хімічні властивості води

Вода — основа життя

Питання для самоперевірки

1. Які рівні нормативного забезпечення аудиторської діяльності Ви знаєте?

2. Який орган здійснює регулювання аудиторської діяльності в Україні? Який порядок його утворення?

3. Які функції виконує АПУ?

4. Які документи визначають методичну базу аудиту?

5. На яких принципах ґрунтується аудиторська діяльність в Україні?

6. Дайте характеристику принципам професійної етики аудитора.

Сполука Гідрогену з Оксигеном вода є життєвим середовищем усіх біологіч-них систем. Вода — це одна з найпошире-ніших на Землі сполук. Молекули води виявлені у міжзоряному просторі, вона входить до складу планет сонячної сис-теми і її супутників. Кількість води на поверхні Землі оці-нюється в 1,39·10¹⁸ т, більша частина її знаходиться у морях і океанах. Кількість доступних для використання прісних вод у річках, озерах, болотах і водосховишах складає 2·10¹⁴ т. Маса льодовиків Антарктики, Антарктиди і високогірних районів — 2,4·10¹⁶ т, приблизно стільки ж є підземних вод, причому тільки невелика їх частина — прісні. У глибинних шарах Землі утримується значно більше (очевидно, не менше, ніж на по-рядок) води, ніж на поверхні. В атмосфері знаходиться біля 1,3·10¹³ т води. Вода входить до складу багатьох мінералів і гірських порід (глин, гіпсу, алюмосилікатів і ін.), присутня у грунті, є обов'язковим компонентом всіх живих організмів, входить до складу харчових продуктів.

Існує 9 стійких ізотопних різновидів води. Вміст їх у прісній воді у середньому наступний (мол. %): ¹Н₂¹⁶О — 99,73; ¹Н₂¹⁸О — 0,2; ¹Н₂¹⁷О — 0,04; ¹Н₂²Н₂¹⁶О — 0,03; решта п'ять ізотопних різновидів присутні у воді у мізерних кількостях. Крім стабіль-них ізотопних різновидів, у воді утримується невелика кількість радіоактивного Гідрогену у вигляді ³Н₂¹⁶О (або Т₂О). Ізотопний склад природної води різного походження дещо змінний. Особливо це стосується співвідношення ¹Н/²Н: у прісних водах — у середньому 6900, у морській воді — 5500, у льодах — 5500 — 9000. За фізичними властивостями D₂О значно відрізняється від Н₂О, тоді як вода, яка містить ¹⁸О, за властивостями ближча до води з ¹⁶О.

В молекулах води атоми Гідрогену і Оксигену розміщені у кутах рівнобедреного трикутника з довжиною зв'язку О-Н 0,0957 нм; валентний кут <Н-О-Н дорівнює 104,5⁰; дипольний момент 6,17·10^-30 Кл·м² ; поляризуємість молекули 1,45·10^-3 нм³; середній квадрупольний момент — 1,87·10^-41 Кл·м² ; енергія іонізації 12,6 еВ; спорідненість до протона 7,1 еВ.

Фізико-хімічні властивості води аномальні. Плавлення льоду при атмосферному тискові супроводжується зменшенням об'єму на 9%. Нижче наводимо значення величин, які характеризують властивості води у різних агрегатних станах (табл. 1-6)

Таблиця 1.Кристалічні модифікації льоду

Таблиця 2.Потрійні точки води і модифікацій льоду

Таблиця 3. Фізико-хімічні константи льоду

Температурний коефіцієнт об'ємного розчинення льоду і рідкої води відємний при температурах відповідно нижче — 210⁰С і 3,98⁰С. Теплоємність С⁰_р при плавленні зростає майже в двоє і в інтервалі 0 — 100⁰С майже не залежить від температури (має мінімум при 35⁰С). Мінімум ізотермічного стиснення (44,9·10^-11 Па^-1 ), який спостерігається при 46⁰С виражений досить чітко. При низьких тисках і температурах до 30⁰С в'язкість води з ростом тиску падає. Високі діелектрична проникність і дипольний момент води визначають її добру здатність розчиняти полярні та іоногенні речовини. Завдяки високим значенням С⁰_р, ΔН⁰_пл і ΔН⁰_вип вода — важливий регулятор кліматичних умов на Землі, який стабілізує температуру на її поверхні. Крім того, наближення кута Н-О-Н до тетраедричного (109⁰28´) обумовлює пухкість структур льоду

Таблиця 4. Фізико-хімічні константи води

і рідкої води, і, як наслідок, аномальну залежність густини від температури. Саме тому великі водоймища не промерзають до дна, а це забезпечує існування у них життя водних мешканців.

Для проектування технологічних процесів , зв'язаних з використанням води і водяної пари необхідні значення фізико-хімічних характеристик цих фаз, які знаходяться у рівновазі (табл. 7).

Молекули води володіють значним дипольним моментом, тому вони взаємодіють між собою і полярними молекулами інших речовин.

Таблиця 5. Фізичні константи льоду і води

У процесі такої взаємодії атоми гідрогену води можуть утворювати водневі зв'язки з атомами O, N, F, C, S і ін. У водяній парі при невисоких температурах і помірних тисках невелика кількість (біля 1% при температурі кипіння і атмосферному тиску0 димерів води ( для них ∆Н_утв ~15 кДж/моль,), віддаль між атомами Оксигену ~0,3 нм. У конденсованих фазах кожна молекула води утворює чотири водневі

У конденсованих фазах кожна молекула води утворює чотири водневі зв'язки: два як донор протонів і два — як акцептор протонів. Середня довжина цих зв'язків у кристалічних модифікаціях льоду і кристалогідратах біля 0,28 нм. Кут О — Н ... О наближається до 180⁰. Чотири водневі зв'язки води напрямлені приблизно до вершин правильного тетраедра .

Таблиця 6.Фізико-хімічні константи важкої води

Структура модифікації льоду являє собою тривимірну сітку. Існує дев'ять кристалічних модифікацій льоду, які відрізняються своєю будовою і властивостями.

Таблиця 7.Властивості води і водяної пари, які знаходяться у рівновазі.

Тривимірна сітка водневих зв'язків, побудована з тетраедрів, існує і у рідкій воді в усьому інтервалі від температури плавлення до критичної. Збільшення густини при плавленні, як і у випадку щільних модифікацій льоду, пояснюється викривленням водневих зв'язків і відхиленням кутів між ними від тетраедричних. Викривлення зв'язків збільшується з ростом температури і тиску, що призводить до зростання густини. З іншої сторони, при нагріванні середня довжина водневих зв'язків стає більшою, в результаті чого густина зменшується. Сумісна дія цих двох факторів пояснює наявність максимума густини води при 3,98 ⁰С.

Читайте також:

1. Аеродинамічні властивості колісної машини
2. Аналізатори людини та їхні властивості.
3. Аналізатори людини та їхні властивості.
4. Атрибутивні ознаки і властивості культури
5. Білки, властивості, роль в життєдіяльності організмів.
6. Біосфера Землі, її характерні властивості
7. Будова атомів та хімічний зв’язок між атомами визначають будову сполук, а отже і їх фізичні та хімічні властивості.
8. Будова і властивості аналізаторів
9. Векторний добуток і його властивості.
10. Види і властивості радіоактивних випромінювань
11. Визначення добутку на множині цілих невід’ємних чисел, його існування та єдиність. Операція множення та її основні властивості (закони).
12. Визначення суми на множині цілих невід’ємних чисел, її існування та єдиність. Операція додавання та її основні властивості (закони).

Переглядів: 1188