Vanduo

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
Vandens būsenos: skystoji (vandenynas), kietoji (ledas) ir garai (debesys).
Vanduo (H2O)
H2O 2D labelled.svg Water molecule 3D.svg
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

NFPA 704.svg

0
0
0
 
Žybsnio t°
Užsiliepsnojimo t°
R-frazės
S-frazės
LD50
Struktūra
Kristalinė struktūra Šešiakampė
Molekulinė forma
Dipolio momentas 1,85 D
Simetrijos grupė
Termochemija
ΔfHo298
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.

Fizikinės savybės[taisyti | redaguoti kodą]

Vanduo – bespalvis (storame sluoksnyje – žydras) ir bekvapis skystis. Vanduo (vandenilio 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 maksimalus 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 105 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 politilineninių junginių tirpiklis.

Cheminės savybės[taisyti | redaguoti kodą]

Vanduo yra ženkliai polinis tirpalas, kuris dažnai tirpdina chemines druskas.

Vandens molekulės dažnai susikristalizuoja su kitais junginiais.

Disociacija (jonizacija)[taisyti | redaguoti kodą]

Vandens molekulė elgiasi tuo pačių laikų kaip rūgštis ir bazė:

2\ H_2O\ \to\ H_3O^+ + OH^-
Disociacijos konstanta,
K_w = \big[H_3O^+\big] \big[OH^-\big] = 10^{-14} \ \   25^{\circ} C
pK_w = -\log K_w = pH + pOH = 14 \ \   25^{\circ} C

pH[taisyti | redaguoti kodą]

Jeigu H3O+ = OH-, tada pH = pOH = pKw / 2 ir tada pH = 14/2 = 7.0 @ 25 °C

Suformavimo reakcijacheminių elementų[taisyti | redaguoti kodą]

Vandenilis (H2) dega su deguonių (O2) suformuoti vandenį šitaip:

2 H_2 + O_2\to 2 H_2O

Šita reakcija yra žymiai egzoterminė.

Reakcija su metalais[taisyti | redaguoti kodą]

71 % – Н2O
  • Šarminiai metalai gan audringai reguoja su vandeniu. Litis silpniausiai iš jų. Natris kiek audringiau. Kalis reaguodamas su vandeniu net užsidega. Cezio idėjimas į vandenį gali baigtis sprogimu.
2 Li + 2H_2O \to 2LiOH + H_2
  • Šarminiai žemės metalai reaguoja su vandeniu sunkiau.
Ca + 2H_2O \to Ca(OH)_2 + H_2
  • Dar mažiau aktyvūs metalai gali reguoti tik su karštais vandens garais.
  • Tokie chemiškai neaktyvūs metalai kaip Auksas su vandeniu praktiškai nereguoja.

Reakcija su metalų oksidais[taisyti | redaguoti kodą]

Reaguoja su metalų kurie turi tirpius hidroksidinius amfoterinius junginius.

  • Žinomiausia iš tokių reakcijų negesintų kalkių „gesinimas“:
CaO + H_2O \to Ca(OH)_2

Reakcijos su nemetalais[taisyti | redaguoti kodą]

Cl_2 + H_2O \to HOCl + HCl

Reakcija su nemetalų oksidais[taisyti | redaguoti kodą]

Reaguoja su nemetalų oksidais kurie yra rūgščių anhidridai.

SO_3 + H_2O \to H_2SO_4

Kitos reakcijos[taisyti | redaguoti kodą]

Vanduo dalyvauja ir daugybėje kitų reakcijų.

  • esterių hidrolizė verdant juos NaOH vandeniniame tirpale:
CH_3COOCH_3 + H_2O \to CH_3COOH + CH_3OH

Taip pat skaitykite[taisyti | redaguoti kodą]

Nuorodos[taisyti | redaguoti kodą]

Vikiteka