ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические свойства воды из "Курс химии. Ч.2" В молекулах воды атомы связаны между собой весьма прочно. Энергия образования молекул из атомов для газообразного состояния воды и температуры 25°Ссоставляет 221,6 ккал/моль (926,3 кДж/моль). Вместе с тем молекулы не имеют слабо связанных электронов (потенциал ионизации молекул НгО равен 12,56 в) и не присоединяют электроны. Вследствие этого вода не обладает в обычных условиях ни свойствами окислителя, ни свойствами восстановителя. Только при взаимодействии с сильными восстановителями, в особенности при высоких температурах, вода играет роль окислителя и реакция протекает с восстановлением водорода до свободного состояния. Еще более затруднены реакции окисления воды. Только действием очень сильных окислителей, таких, например, как свободный фтор Рг или атомарный кислород О, из воды получается непосредственно перекись водорода. [c.38] Первые три из названных свойств проявляются в чрезвычайно разнообразных реакциях присоединения (процессы гидратации), в которые легко вступает вода при взаимодействии со многими веществами. [c.38] На электролитической диссоциации воды и в других случаях на полярной структуре ее молекул основана значительная часть реакций разложения веществ действием воды (реакций гидролиза). [c.38] Высокая полярность молекул воды, а также первые два из указанных свойств являются причиной сильного диссоциирующего действия воды на электролиты и самой способности их растворяться в воде. [c.38] Важную в практическом отношении роль играет другая форма взаимодействия металлов с водой. При соприкосновении металлов с водой облегчается их электрохимическая коррозия. Так как многие металлы адсорбируют водяные пары из воздуха, образуя на поверхности тончайшую пленку влаги, то и такая форма взаимодействия существенна для коррозии. Именно в связи с этим в сухом воздухе (когда и водяных паров адсорбируется меньше) ржавление стали происходит менее интенсивно. [c.39] Переход положительных ионов из металла в воду мог бы происходить только в результате их гидратации. От последнего в обычных условиях они защищены наличием электронов на поверхности металла. Когда на металл накладывается положительный потенциал, т. е. металл становится анодом, количество поверхностных электронов уменьшается и этим облегчается переход ионов металла в воду (анодное растворение металла). При наложении же отрицательного заряда количество поверхностных электронов металла увеличивается и в результате усиливается его сопротивление растворению (например, при электрозащите металлов от коррозии). [c.39] Химическое взаимодействие воды с оксидами может приводить только к реакциям присоединения. При взаимодействии с водой многие оксиды образуют соответствующие гидроксиды основного характера, как, например. [c.39] Гидроксиды, получаемые такими косвенными путями, следует рассматривать тоже как продукты присоединения воды к оксидам. При нагревании они большей частью разлагаются на соответствующий оксид и воду. [c.40] В прямое взаимодействие с водой вступают обычно оксиды сильно основного или сильно кислотного характера. Из основных сюда относятся оксиды металлов подгруппы лития, а также оксиды кальция, стронция и бария из кислотных — например, I2O7, SO3, РгОв. Многие из сильно основных и сильно кислотных оксидов настолько энергично взаимодействуют с водой, что могут быть использованы для поглош,ения или связывания ее как осушители (Р2О5). [c.40] Наоборот, слабо основные или слабо кислотные оксиды (кроме газообразных) и все амфотерные оксиды гидратируются лишь косвенным путем. К ним принадлежат, например, из основных все низшие оксиды тяжелых металлов МпО, FeO, NiO, Ag20 и др., из кислотных — SIO2. [c.40] Закономерное повышение теплового эффекта реакции при переходе от бериллия к барию должно сопровождаться таким же повышением температуры разложения, а следовательно, и повышением устойчивости указанных гидроксидов. [c.40] Если данный элемент имеет несколько солеобразующих оксидов (СгО, СгзОз, СгОз), то большей частью высший оксид в соответствии с большим содержанием кислорода гидратируется легче, чем остальные. [c.40] В общем энергия гидратации ионов очень высокая. Именно высокой энергией гидратации ионов и объясняется способность ионных кристаллов растворяться в воде. Ионы поверхностного слоя такого кристалла по мере их гидратации получают возможность переходить в раствор, Обычно соли, состоящие из хорошо гидратируемых ионов, обладают сравнительно высокой растворимостью. Однако в целом растворимость зависит от многих факторов и ни один из них не может служить показателем большей или меньшей растворимости соли. [c.41] Реакция гидролиза возможна в том случае, если ионы соли могут образовывать с ионами воды мало растворимое соединение или слабо диссоциирующий электролит. [c.41] В результате этой реакции связываются ионы ОН воды, а ионы водорода накапливаются в растворе и создают кислую среду (pH 7). [c.41] В этом случае ионы водорода воды связываются в мало диссоциированные молекулы уксусной кислоты, а ионы ОН остаются в растворе и создают щелочную среду (pH 7). [c.41] В этом случае связываются и ионы водорода, и ионы ОН воды в молекулы слабой кислоты и слабого основания. [c.41] образованные сильной кислотой и сильным основанием, например Na l, KNO3, NagSOi и др., в обычных условиях гидролизу не подвергаются, так как ноны этих солей не могут образовать с ионами воды слабых или трудно растворимых электролитов. [c.42] В водной среде мало растворимые соли слабых кислот или оснований, присутствующие в виде твердой фазы, также могут подвергаться гидролизу. [c.42] При гидролизе по первой ступени образуются слабо диссоциированные анионы НСОз, прочность которых характеризуется второй константой диссоциации угольной кислоты (/Сг = 6 10 ). Поэтому гидролиз соли по первой ступени происходит в значительной степени. [c.42] Вернуться к основной статье