Vanduo
Vanduo (H2O) | |
---|---|
![]() ![]() | |
Sisteminis (IUPAC) pavadinimas | |
Vanduo | |
Sinonimai | |
Vandenilio oksidas | |
Identifikacija | |
CAS numeris | 7732-18-5 |
PubChem | 962 |
ChemSpider | 937 |
UNII | 059QF0KO0R |
RTECS numeris | ZC0110000 |
ChEBI | 5377 |
InChI | 1S/H2O/h1H2 |
Cheminė informacija | |
Cheminė formulė | H2O |
Molinė masė | 18,01528(33) g/mol |
SMILES | O |
Rūgštingumas (pKa) | ~35–36 |
Bazingumas (pKb) | |
Valentingumas | |
Fizinė informacija | |
Tankis | 1000 kg/m³, skystis (4 °C), 917 kg/m³, ledas |
Išvaizda | bespalvis (storame sluoksnyje – žydras) ir bekvapis skystis |
Lydymosi t° | 0 °C, 32 °F, (273,15 K) |
Virimo t° | 99,98 °C, 211,97 °F (373,13 K) |
Lūžio rodiklis (nD) | 1,3330 |
Klampumas | 0,001 Pa s esant 20 °C |
Tirpumas H2O | |
Šiluminis laidumas | |
log P | |
Garavimo slėgis | |
kH | |
Kritinis santykinis drėgnumas | |
Farmakokinetinė informacija | |
Biotinkamumas | |
Metabolizmas | |
Pusamžis | |
Pavojus | |
MSDS | |
ES klasifikacija | |
NFPA 704 | |
Žybsnio t° | |
Užsiliepsnojimo t° | |
R-frazės | |
S-frazės | |
LD50 | |
Struktūra | |
Kristalinė struktūra | Šešiakampė |
Molekulinė forma | |
Dipolio momentas | 1,85 D |
Simetrijos grupė | |
Termochemija | |
ΔfH |
|
Giminingi junginiai | |
Giminingi jonai | Dvivandenilio selenidas, Sieros vandenilis, Vandenilio peroksidas |
Giminingi junginiai | Acetonas, Ledas, Metanolis |
Giminingos grupės |
Vanduo – labiausiai paplitęs Žemėje junginys. Žemės vandeninis apvalkalas – hidrosfera – sudaro 71 % Žemės paviršiaus. Žinoma, kad, sulydant 1 km³ granito, galima gauti 26 mln. t vandens. Vanduo atliko ir atlieka lemiamą vaidmenį Žemės geologijos istorijoje, klimato ir orų formavime, medžiagų apykaitoje, gyvybės fiziologinėje ir biologinėje sferoje.
Fizinės savybės[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Vanduo – bespalvis (storame sluoksnyje – žydras) ir bekvapis skystis. Vanduo (divandenilio oksidas) turi 88,6 % deguonies ir 11,4 % vandenilio (pagal masę); tai atitinka H2O. Iš visų skysčių jo šiluminė talpa didžiausia. Vandens tankis, skirtingai nuo kitų skysčių, šaldant didėja netolygiai, o +4 °C temperatūroje būna didžiausias ir, toliau šaldant, staiga sumažėja iki 0,917 g/cm³ (ledo tankis). Neįprastai aukšta ir savitoji lydymosi šiluma. Ji net 13,5 karto viršija švino savitąją lydymosi šilumą.
Nepaprastas vandens savybes galima paaiškinti jo molekulės struktūros ypatumais. Vandens molekulė nėra linijinė – kampas tarp jungčių H – O – H lygus 104° 45′. Nors O – H jungtys yra kovalentinės, vandens molekulė yra polinė: vandenilio atomas turi tam tikrą teigiamą krūvį, o deguonis – neigiamą. Dėl to vienos H2O molekulės deguonies atomas gali pritraukti kitos molekulės vandenilio atomą: taip atsiranda vandenilinė jungtis ir padidėja bendra jungties energija. Todėl vandens molekulės yra asocijuotos. Ledo kristaluose vandenilinės jungtys dar tvirtesnės. Dėl didelio H2O molekulių poliškumo vanduo yra labai geras kitų polinių junginių tirpiklis.
Cheminės savybės[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Vanduo yra ženkliai polinis tirpalas, kuris dažnai tirpdina chemines druskas.
Vandens molekulės dažnai susikristalizuoja su kitais junginiais.
Disociacija (jonizacija)[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Vandens molekulė tuo pat metu elgiasi kaip rūgštis ir bazė:
pH[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Jeigu H3O+ = OH-, tada pH = pOH = pKw / 2 ir tada pH = 14/2 = 7.0 @ 25 °C
Suformavimo reakcija iš cheminių elementų[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Vandenilis (H2) dega su deguonimi (O2) suformuodamas vandenį:
Ši reakcija yra egzoterminė.
Reakcija su metalais[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
- Šarminiai metalai gan audringai reaguoja su vandeniu. Litis silpniausiai iš jų. Natris kiek audringiau. Kalis reaguodamas su vandeniu net užsidega. Cezio įdėjimas į vandenį gali baigtis sprogimu.
- Šarminių žemių metalai reaguoja su vandeniu sunkiau.
- Dar mažiau aktyvūs metalai gali reaguoti tik su karštais vandens garais.
- Tokie chemiškai neaktyvūs metalai kaip auksas su vandeniu praktiškai nereaguoja.
Reakcija su metalų oksidais[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Reaguoja su metalų kurie turi tirpius hidroksidinius amfoterinius junginius.
- Žinomiausia iš tokių reakcijų negesintų kalkių „gesinimas“:
Reakcijos su nemetalais[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
- Chloras reaguoja su vandeniu:
Reakcija su nemetalų oksidais[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Reaguoja su nemetalų oksidais kurie yra rūgščių anhidridai.
- Žinomiausia iš tokių reakcijų tai sieros rūgšties gavimas:
Kitos reakcijos[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Vanduo dalyvauja ir daugybėje kitų reakcijų.
- esterių hidrolizė verdant juos NaOH vandeniniame tirpale: