5. Voda a roztoky copy

5.Voda a roztoky

• biologický význam, druhy vod, anomálie vody

• tvrdost vody a její odstranění, úprava vody

• teorie kyselin a zásad

• výpočet pH

• roztok (charakteristika, rozdělení, koncentrace, nasycenost)

• výpočty roztoků; směšovací rovnice

VODA

chemický vzorec: H2O

• bezbarvá kapalina bez chuti a zápachu

• SPOLU SE VZDUCHEM TVOŘÍ ZÁKLADNÍ PODMÍNKY PRO EXISTENCI ŽIVOTA NA ZEMI

• nejrozšířenější a nejvýznamnější sloučenina vodíku na Zemi

• tvoří vodíkové můstky mezi molekulami

• vysoké teploty tání a varu (tt= 0, tv= 100)

• lomená molekula (vazebný úhel je 104,45 stupňů)

• polární rozpouštědlo (vazba O-H je polární)

  • rozpouští polární a iontové látky, které vytváří ve vodě hydratované ionty

  • hydratované ionty – ionty obklopené molekulami vodou

Biologický význam

• nutná pro život

• tvoří většinu živých soustav

• nalezneme ji v atmosféře, půdě, horninách, rostlinných a živočišných organismech

Druhy vod

1. podle původu

   • atmosférická (srážková)

   • povrchová

   • podpovrchová

2. podle účelu

   • pitná

   • užitková (mytí)

   • provozní (chlazení)

   • odpadní

Anomálie vody

• jev důležitý pro život organismů

• nejvyšší hustotu má voda při 4 °C

• dno zamrzlého rybníku má °C

Tvrdost vody

1. přechodná tvrdost

   • způsobena hydrogenuhličitany

   • lze odstranit varem

     • rozpustný hydrogenuhličitan se mění na nerozpustný uhličitan

     • Ca(HCO3)2 −> CaCO3 + H2O + CO2

2. trvalá tvrdost

   • způsobena hlavně sírany, chloridy

   • lze odstranit přidáním uhličitanu sodného

     • rozpustný síran se mění na nerozpustný uhličitan

     • CaSO4 +Na2CO3 −> Na2SO4 +CaCO3

Voda v reakcích

• reaktant

  • se silnou kyselinou působí jako zásada (přijímá H+ - proton)

  • se silnou zásadou působí jako kyselina (daruje H+ - proton)

• produkt (neutralizace)

• reakční prostředí (některé látky reagují jen ve formě vodného roztoku)

Autoprotolýza vody (autoionizace, disociace)

• Čistou vodu netvoří jen molekuly H2O ale i část molekul se rozpadá na ionty

  Autoprotolýza: reakce, kde mezi 2 stejnými molekulami rozpouštědla dochází k výměně protonu.

• Molekula vody odtrne H+ a 2. molekula vody ho přijme

• 2 H2O ⇌ H3O+ + OH-

  • H3O+ = kyselá složka

  • OH− = zásaditá složka

• Díky přítomností iontů vede voda elektrický proud

Hydráty

• obsahují vodu ve své struktuře

• krystalohydráty – látky obsahující krystalovou vodu ve své struktuře

  • primární sloučeninu a krystalovou vodu oddělujeme tečkou

  • Sádra (hemihydrát síranu vápenatého) – CaSO4 · ½H2O

    • stavebnictví

  • Sádrovec (dihydrát síranu vápenatého) – CaSO4 · 2H2O

    • přísada do cementu

  • Modrá skalice (CuSO4 · 5 H2O)

    • materiál pro výrobu minerálních barev

    • impregnace dřeva (fungicid)

  • Zelená skalice (FeSO4 · 7H2O)

    • dezinfekce pitných vod

    • léčivo – k nedostatku železa, léčba má vedlejší příznaky zvracení

  • Bílá skalice (ZnSO4 · 7 H2O)

    • léčivo – k nedostatku zinku

    • součást barviv

Teorie zásad a kyselin