Ali ima kisik električno in toplotno prevodnost? Lastnosti kisika, ocetne kisline in aluminija. I. Organizacijska faza

Poznavanje lastnosti snovi je potrebno za njihovo praktično uporabo. Na primer, slika 6 prikazuje uporabo aluminija zaradi lastnosti te kovine.

1. Kateri predmeti se štejejo za naravne?

2. Navedite primere pozitivnih vplivov človeka na okolje.

3. Navedite primere negativnega vpliva človeka na naravo.

4. Kaj preučuje kemija?

5. Iz naslednjega seznama imen posebej izpiši telesa in snovi: snežinka, rosna kapljica, voda, košček ledu, kristalni sladkor, sladkorna kocka, kreda, šolska kreda. Koliko teles in koliko snovi je navedenih na tem seznamu?

6. Primerjajte lastnosti snovi (to je, ugotovite skupno in različno med njimi):

a) ogljikov dioksid in kisik;

b) dušik in ogljikov dioksid;

c) sladkor in sol;

d) ocetna in citronska kislina.

7. Katere lastnosti aluminija so osnova njegove uporabe?

8. Zakaj začnejo študirati kemijo pozneje kot biologijo, geografijo in fiziko?

Namen lekcije. Konkretizirati znanje o kemijskem elementu in enostavni snovi. Preučite fizikalne lastnosti kisika. Razvijte ideje o metodah za proizvodnjo in zbiranje kisika v laboratoriju.

Naloge:

1. Izobraževalni:
   - Znati razlikovati med pojmoma "kemijski element" in "preprosta snov"
   na primer s kisikom.
   – Znati opisati fizikalne lastnosti kisika in metode
   zbiranje kisika.
   – Znajo umestiti koeficiente v reakcijske enačbe.
2. Izobraževalni:
   oblikovanje natančnosti pri izvajanju laboratorijskih poskusov;
   pozornost, skrben odnos.
3. Izobraževalni:
   – Oblikovanje gradnje logičnih verig, obvladovanje kem
   terminologija, kognitivna dejavnost, sklepanje in presojanje.

Osnovni pojmi. Kemijski element, enostavna snov, fizikalne lastnosti, katalizatorji.

Načrtovani učni rezultati. Znati razlikovati med pojmoma "kemijski element" in "preprosta snov" na primeru kisika. Znati opisati fizikalne lastnosti kisika in metode za zbiranje kisika. Znati postaviti koeficiente v reakcijske enačbe.

Izkušnje: Pridobivanje kisika iz vodikovega peroksida in potrditev njegove prisotnosti.

Demonstracije. Pridobivanje kisika iz kalijevega permanganata. Zbiranje kisika z metodo izpodrivanja zraka in potrditev njegove prisotnosti.

Oprema in reagenti: Tabela D. I. Mendelejeva, izročni material (test), naprava za pridobivanje kisika iz kalijevega permangata (erlenmajerica z gumijastim zamaškom, cev za izpust plina, PKh-12, stativ, noga, vata), vodikov peroksid 20 ml (15 steklenic), mangan (IV) oksid (15 steklenic), točilna žlica (15 kosov), alkoholna svetilka (15 kosov), vžigalice (15 kosov), drobec (15 kosov), kalijev permanganat (5 g),.

Vrsta lekcije: Lekcija učenja novega znanja.

Učne metode:

• Razlagalno-nazorni (besedni: pogovor, predstavitev; besedno-likovni: samostojno delo učencev z vizualnimi pripomočki; besedno-likovno-praktični: delo učencev z izročki, izvedba kemijskega poskusa, samostojno pisno delo).
• Delno iskalna (hevristična) metoda (besedno: pogovor-razprava; besedno-vizualna: pogovor z demonstracijo vizualnih pripomočkov, samostojno delo učencev z vizualnimi pripomočki; besedno-vizualno-praktična: delo učencev z izročki, izvedba kemijskega poskusa, izvedba. samostojno pisno delo).
• Raziskovalna metoda (besedno-vizualno-praktična: izvedba raziskovalnega kemijskega poskusa).

Oblike organizacije dejavnosti: frontalno, skupinsko (parna soba).

I. Organizacijska faza.

1. lep pozdrav
2. Opredelitev odsotnih.
3. Preverjanje pripravljenosti na lekcijo.

Dostopnost dnevnika, razrednega zvezka, učbenika za kemijo, pisala.

II. Priprava učencev na aktivno in zavestno učenje nove snovi.

Učiteljica: Da bi določili temo današnje lekcije, morava ti in jaz rešiti uganko?

Diapozitiv 1

Rešite uganko in izvedeli bomo temo današnje lekcije.

riž. 1

(ČOPIČ) KI + (SLON) SLO + PALICA

KISIK

Učiteljica: Tema današnje lekcije: “Kisik, njegove splošne značilnosti in pojavljanje v naravi. Fizikalne lastnosti kisika. Prejemanje.”

Diapozitiv 2

Tema današnje lekcije: “Kisik, njegove splošne značilnosti in pojavljanje v naravi. Fizikalne lastnosti kisika. Prejemanje.”

Diapozitiv 3

"Kisik" je snov, okoli katere se vrti zemeljska kemija.

J. Berzelius

Učiteljica: Z jezikom kemije morate na tablo zapisati: kisik kot kemični element in kot preprosta snov.

Kisik - kot element - O.

Kisik - kot enostavna snov - O 2.

Učiteljica: Zdaj se bo na zaslonu pojavilo več besednih zvez (izrekov); ugotoviti morate, v kakšnem pomenu je omenjen kisik - kot kemični element ali kot preprosta snov.

Diapozitiv 4

Vaja: Opredelite kisik kot kemični element ali preprosto snov.

1. Kisik je del vitalnih organskih snovi: beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov.
2. Vsa živa snov na Zemlji diha kisik.
3. Rja vsebuje železo in kisik.
4. Ribe dihajo kisik, raztopljen v vodi.
5. Med fotosintezo zelene rastline sproščajo kisik.

Učiteljica: Potrebujete jih s pomočjo PSHE. D.I. Mendeleev je označil kemični element "kisik" po naslednjem načrtu:

Diapozitiv 5:

1. Serijska številka –
2. Relativna atomska masa –
3. Obdobje –
4. Skupina -
5. Podskupina –
6. Valenca –

Učiteljica: Preverimo, bodimo pozorni na zaslon

Diapozitiv 6

1. Serijska številka – 8
2. Relativna atomska masa – Ar(O) = 16
3. Pika – sekunda
4. Skupina – VI
5. Podskupina - a (glavna)
6. Valenca – II

Diapozitiv 7

Porazdelitev kisika v naravi:

Prvo mesto po razširjenosti v zemeljski skorji, tj. litosfera, zavzema kisik - 49%, sledi silicij - 26%, aluminij - 7%, železo - 5%, kalcij - 4%, natrij - 2%, kalij - 2%, magnezij - 2%, vodik - 1%.

IN biosfera Približno 65 % mase živih organizmov predstavlja kisik.

IN hidrosfera predstavlja 89 %.

IN vzdušje: 23 % teže, 21 % prostornine.

riž. 2

Učiteljica: Potrebujete jih s pomočjo PSHE. D.I.Mendeleev je označil preprosto snov "kisik".

Torej, kakšna je kemijska formula preproste snovi - 0 2

Relativna molekulska masa Mg(0 2) = 32

Diapozitiv 8

Zgodovina odkritja kisika.

riž. 3 Slika 5

riž. 4 riž. 6

Učitelj komentira: Leta 1750 je M.V. Lomonosov je izvedel poskuse in dokazal, da zrak vsebuje snov, ki oksidira kovino. Poklical ga je flogiston.

Carl Scheele je leta 1771 prejel kisik. Neodvisno je leta 1774 kisik pridobil J. Priestley.

In zgodba je preprosta...
Joseph Priestley nekoč
Ogrevanje živosrebrovega oksida
Odkril čuden plin.
Plin brez barve, brez imena,
V njej sveča svetleje gori.
Ali ni škodljivo za dihanje?
Ne boste izvedeli od zdravnika!
Iz bučke je prišel nov plin -
Nihče ga ne pozna.
Miši dihajo ta plin
Pod steklenim pokrovom.
Tudi ljudje to dihamo...

Leta 1775 je A. Lavoisier ugotovil, da je kisik sestavni del zraka in ga najdemo v številnih snoveh.

Narava je ustvarila svet iz atomov:
Dva lahka atoma sta vzela vodik,
Dodal en atom kisika -
In izkazalo se je, da je delec vode,
Morje vode, oceani in led...
Kisik je postal
Skoraj povsod je polnjenje.
S silicijem se je spremenil v zrno peska.
Kisik je vstopil v zrak
nenavadno,
Iz modrih globin oceana.
In na Zemlji so se pojavile rastline.
Življenje se je pojavilo:
Dihanje, gorenje ...
Prve ptice in prve živali,
Prvi ljudje, ki so živeli v jami ...
Ogenj je nastal zaradi trenja,
Čeprav vzroka požara niso vedeli.
Vloga kisika na naši Zemlji
Veliki Lavoisier je razumel.

Učiteljica: Sedaj pa se eksperimentalno seznanimo s kisikom. Ker bomo uporabljali grelno napravo (alkoholno svetilko), si moramo pri delu z alkoholno svetilko zapomniti TB:

1. Pri uporabi alkoholne svetilke ne smete prižgati z druge alkoholne svetilke, saj se alkohol lahko razlije in povzroči požar.
2. Če želite ugasniti plamen alkoholne svetilke, jo zaprite s pokrovčkom.

V čašo nalijte raztopino H2O2 (vodikovega peroksida).

Prižgite alkoholno svetilko, postavite baklo v plamen in jo ugasnite. Nato dodajte manganov (IV) oksid v čašo in prinesite tleč drobec v čašo - kaj opazite?

Študent: Bakla se razplamti. Na ta način smo ugotovili, da je v čaši kisik.

Učiteljica: V tem poskusu je manganov (IV) oksid katalizator - snov, ki pospeši proces kemične reakcije, vendar se ne porabi.

Demonstracijski poskus:"Proizvodnja kisika iz kalijevega permanganata."

Napravo sestavljamo.

Kisik zbiramo z izpodrivanjem zraka v erlenmajerico, po določenem času preverimo prisotnost kisika s tlečim drobcem, če se razplamti, je bila zbrana zadostna količina kisika.

Zapremo ga z gumijastim zamaškom in postavimo na dvižno mizo.

Učence vabimo, da označijo fizikalne lastnosti kisika po naslednjih merilih.

Diapozitiv 9

1. Fizično stanje -...
2. Barva - ...
3. Vonj - ...
4. Topnost v vodi – ...
5. t o kip. –...
6. Električna prevodnost –...
7. Toplotna prevodnost –...
8. Težji ali lažji od zraka

Učiteljica: Preverimo, bodimo pozorni na zaslon.

Diapozitiv 10

1. Agregatno stanje – plin.
2. Barva – brez barve
3. Vonj - brez vonja
4. Topnost v vodi – slabo topen
5. t° zavre. – 183°С
6. Električna prevodnost – neprevodno
7. Toplotna prevodnost – slabo prevaja toploto (slabo)
8. Težji od zraka

Učiteljica: Učencem postavimo problemsko vprašanje: Zakaj je na sliki kisik v obliki modre tekočine?

Diapozitiv 11

riž. 7

Odgovor študenta (dodal učitelj): Ta kisik je v utekočinjenem stanju, tekoči kisik pa je modre barve.

Sedaj pa povzemimo in zapišimo v zvezek različne načine nastajanja kisika, ki smo jih danes opazili.
riž. 8

riž. 9

Učiteljica: Na koncu pouka bomo svoje znanje preverili.

Začenjate se spoznavati z novim predmetom - kemijo. Kaj proučuje kemija?

Kot veste iz tečaja fizike, je veliko snovi sestavljenih iz molekul, molekule pa iz atomov. Atomi so tako majhni, da se jih na konico igle lahko prilega več milijard. Vendar obstaja samo 114 vrst atomov.

Snovi, kot so neon, argon, kripton in helij, so sestavljene iz posameznih izoliranih atomov. Imenujejo jih tudi žlahtni ali inertni plini, ker se njihovi atomi ne povezujejo med seboj in skoraj ne povezujejo z atomi drugih kemičnih elementov. Atomi vodika so povsem druga zadeva. Lahko obstajajo sami (slika 4, a), kot v Soncu, ki je več kot polovica sestavljena iz posameznih atomov vodika. Lahko se združijo v molekule dveh atomov (slika 4, b), pri čemer tvorijo molekule najlažjega plina, ki se tako kot kemični element imenuje vodik. Atomi vodika se lahko povezujejo tudi z atomi drugih kemičnih elementov. Na primer, dva atoma vodika, ki se združita z enim atomom kisika (slika 4, c), tvorita molekule snovi, ki vam je dobro znana - voda.

riž. 4.
Oblike obstoja kemičnega elementa vodika:
a - atomi vodika; b - molekule vodika; c - vodikovi atomi v molekuli vode

Podobno pojem "kemični element kisik" združuje izolirane atome kisika, kisik - preprosto snov, katere molekule so sestavljene iz dveh atomov kisika, in atome kisika, ki so del kompleksnih snovi. Tako molekule ogljikovega dioksida vsebujejo atome kisika in ogljika, medtem ko molekule sladkorja vsebujejo atome ogljika, vodika in kisika.

Zato vsak kemični element obstaja v treh oblikah: prosti atomi, enostavne snovi in ​​kompleksne snovi (glej sliko 4).

Pojem "kemični element" je širši in ga ne smemo zamenjevati s konceptom "preproste snovi", še posebej, če sta njihova imena enaka. Na primer, ko pravijo, da voda vsebuje vodik, mislijo na kemični element, in ko pravijo, da je vodik okolju prijazna vrsta goriva, mislijo na preprosto snov.

Različne snovi se med seboj razlikujejo po svojih lastnostih. Torej, vodik je plin, zelo lahek, brez barve, vonja, okusa, ima gostoto 0,00009 g/cm 3, vre pri temperaturi -253 °C in se tali pri temperaturi -259 °C itd. lastnosti snovi imenujemo fizikalne.

Fizikalne lastnosti snovi lahko opišete z naslednjim načrtom:

1. V kakšnem agregatnem stanju (plinasto, tekoče, trdno) se nahaja snov v danih pogojih?
2. Kakšne barve je snov? Ali ima sijaj?
3. Ali ima snov vonj?
4. Kakšna je trdota snovi na lestvici relativne trdote (Mohsova lestvica) (slika 5)? (Oglejte si referenčne knjige.)

riž. 5.
Lestvica trdote

1. Ali je snov plastična, krhka ali elastična?
2. Ali se snov topi v vodi?
3. Kakšno je tališče in vrelišče snovi? (Oglejte si referenčne knjige.)
4. Kakšna je gostota snovi? (Oglejte si referenčne knjige.)
5. Ali ima snov toplotno in električno prevodnost? (Oglejte si referenčne knjige.)

Laboratorijski poskus št. 1
Primerjava lastnosti kristalnih trdnih snovi in ​​raztopin

Primerjajte s podanim na str. Načrt 10, lastnosti vzorcev snovi, ki so vam jih dali v skodelicah:

• možnost 1 - kristalni sladkor in kuhinjska sol;
• možnost 2 - glukoza in citronska kislina.

Če poznamo lastnosti snovi, jih lahko človek uporabi v večjo korist. Na primer, upoštevajte lastnosti in uporabo aluminija (slika 6).

riž. 6.
Uporaba aluminija:
1 - proizvodnja letal; 2 - raketna znanost; 3 - proizvodnja električnih vodov; 4 - proizvodnja posode, jedilnega pribora in embalažne folije

Zaradi svoje lahkosti in trdnosti se aluminij in njegove zlitine uporabljajo pri gradnji letal in raket, zato aluminij ne imenujejo brez razloga "krilata kovina".

Lahkost in dobra električna prevodnost aluminija se uporabljata pri izdelavi električnih žic za daljnovode (dalekovodi).

Toplotna prevodnost in netoksičnost sta pomembni pri izdelavi aluminijaste posode.

Nestrupenost in plastičnost omogočata široko uporabo tankih listov aluminijaste folije kot embalaže za čokoladne ploščice, čaj, margarino, mleko, sokove, druge izdelke, pa tudi za zdravila, ki so nameščena v konturnih celicah.

Uvedba aluminijevih zlitin v gradbeništvo poveča vzdržljivost in zanesljivost konstrukcij.

Ti primeri ponazarjajo, da je mogoče iz ene snovi (aluminij) izdelati različna fizična telesa.

Aluminij lahko gori z bleščečim plamenom (slika 7), zato se uporablja v pisanih ognjemetih in izdelavi iskric (spomnite se zgodbe N. Nosova "Sparklers"). Pri gorenju se aluminij spremeni v drugo snov - aluminijev oksid.

riž. 7.
Zgorevanje aluminija je osnova za iskrice in ognjemete

Ključne besede in besedne zveze

1. Predmet kemija.
2. Snovi so preproste in kompleksne.
3. Lastnosti snovi.
4. Kemični element in oblike njegovega obstoja: prosti atomi, enostavne snovi in ​​kompleksne snovi ali spojine.

Delo z računalnikom

1. Oglejte si elektronsko prijavo. Preučite učno gradivo in dokončajte dodeljene naloge.
2. Na internetu poiščite elektronske naslove, ki lahko služijo kot dodatni viri, ki razkrivajo vsebino ključnih besed in fraz v odstavku. Ponudite svojo pomoč učitelju pri pripravi nove lekcije - naredite poročilo o ključnih besedah ​​in besednih zvezah naslednjega odstavka.

Vprašanja in naloge

1. Phileo (grško) pomeni "ljubezen", phobos - "strah". Pojasnite pojma "kemofilija" in "kemofobija", ki odražata ostro nasproten odnos skupin ljudi do kemije. Kateri je pravi? Utemelji svoje stališče.
2. Obvezen atribut neskončnega števila vohunskih in drugih detektivskih del je kalijev cianid, natančneje kalijev cianid, ki ima lastnost paraliziranja živčnega sistema, s čimer žrtev privede do takojšnje smrti. Navedite primere lastnosti drugih snovi, ki se uporabljajo v literarnih delih.
3. Ločeno zapiši imena snovi in ​​imena teles s podanega seznama: baker, kovanec, steklo, steklo, vaza, keramika, žica, aluminij. Uporabite namig: za ime telesa - samostalnik - lahko izberete odnosni pridevnik, tvorjen iz imena snovi, npr.: železo in žebelj - železen žebelj.
4. Zapišite kakovostne pridevnike: lahek, okrogel, dolg, težak, trd, dišeč, topen, tehten, vbočen, mehak, tekoč, prozoren, ki jih lahko pripišemo: a) snovem; b) telesom; c) tako na telesa kot na snovi.
5. Primerjajte pojma "preprosta snov" in "kompleksna snov". Poiščite podobnosti in razlike.
6. Ugotovite, katere od snovi, katerih molekularni modeli so prikazani na sliki 2, sodijo med: a) enostavne snovi; b) na kompleksne snovi.
7. Kateri koncept je širši - "kemični element" ali "preprosta snov"? Podajte odgovor, ki temelji na dokazih.
8. Navedite, kje je kisik kemijski element in kje enostavna snov:

   a) kisik je slabo topen v vodi;

   b) molekule vode so sestavljene iz dveh atomov vodika in enega atoma kisika;

   c) zrak vsebuje 21 % kisika (po prostornini);

   d) kisik je del ogljikovega dioksida.

9. Navedite, kje je vodik enostavna snov in kje kemični element:

   a) vodik je del večine organskih spojin;

   b) vodik je najlažji plin;

   c) baloni so napolnjeni z vodikom;

   d) molekula metana vsebuje štiri vodikove atome.

10. Razmislite o povezavi med lastnostmi snovi in ​​njeno uporabo na primeru: a) stekla; b) polietilen; c) sladkor; d) železo.

Alotropija

Od \(118\) trenutno znanih kemijskih elementov, \(22\) elementov tvori preproste snovi z nekovinskimi lastnostmi. Nekovinskih enostavnih snovi je veliko več kot samih nekovinskih kemičnih elementov. Razlog za to je obstoj pojava, imenovanega alotropija.

Alotropija je sposobnost atomov danega kemičnega elementa, da tvorijo več enostavnih snovi, imenovanih alotropske modifikacije, oz alotropske modifikacije.

Na primer kemijski element kisik \(O\) tvori preprosto snov kisik O 2, katere molekulo sestavljata dva atoma, in preprosto snov ozon O 3, katere molekulo sestavljajo trije atomi tega elementa.

Kemični element fosfor \(P\) tvori številne alotropske modifikacije, med katerimi sta najpomembnejši rdeči fosfor in beli fosfor.

Kemični element ogljik \(C\) tvori naravne modifikacije - diamant in grafit.

Alotropske modifikacije, ki jih tvori isti kemični element, se med seboj bistveno razlikujejo tako po strukturi kot po lastnostih.

Alotropija ni lastna vsem nekovinskim kemičnim elementom.

Na primer, vodik, dušik, elementi \(VII\)A in \(VIII\)A skupine nimajo alotropskih modifikacij, to pomeni, da vsak od omenjenih elementov tvori samo eno preprosto snov.

Kristalna mreža nekovin

Razlog za veliko raznolikost fizikalnih lastnosti nekovin je v različni strukturi kristalnih mrež teh snovi.

Nekatere nekovine imajo atomska kristalna mreža. Kristali takšnih snovi so sestavljeni iz atomov, ki so med seboj povezani z močnimi kovalentnimi vezmi. Takšne nekovine so v trdnem agregatnem stanju in so nehlapne. Primeri takih snovi so diamant, grafit, rdeči fosfor in silicij.

Modeli kristalnih mrež diamanta (levo) in grafita. Kristali teh alotropskih modifikacij so sestavljeni iz ogljikovih atomov, ki so med seboj povezani s kovalentnimi vezmi. Grafitni kristali so za razliko od diamantnih kristalov sestavljeni iz ločenih plasti, ki so razporejene ena glede na drugo, tako kot listi papirja v knjigi.

Drugi del nekovin ima molekularna kristalna mreža. V tem primeru so atomi v vsaki molekuli precej trdno povezani s kovalentno vezjo, posamezne molekule pa so v kristalih snovi med seboj zelo šibko povezane. Zato so lahko snovi z molekularno strukturo v normalnih pogojih plini, tekočine ali taljive trdne snovi.

Kisik O 2, ozon O 3, dušik N 2, vodik H 2, fluor F 2, klor Cl 2, brom Br 2, jod I 2, beli fosfor P 4, kristalno žveplo S 8 in inertni plini - vse to so snovi, kristali, ki so sestavljeni iz posameznih molekul (in v primeru inertnih plinov iz posameznih atomov, kot da delujejo kot molekule).

Model molekule žvepla (levo) in žveplovega kristala. Kristal žvepla je sestavljen iz posameznih molekul\(S_8\)

Fizikalne lastnosti nekovin

Lastnosti nekovinskih enostavnih snovi so zelo raznolike. Pravzaprav jim je skupno le to, da praviloma nimajo fizikalnih lastnosti, ki so značilne za kovine, torej nimajo značilnega kovinskega leska, kovkosti, duktilnosti, visoke toplotna in električna prevodnost.

Fizično stanje

Nekovine so v normalnih pogojih lahko plinaste, tekoče in trdne snovi.

plinasto nekovine I so helij \(He\), neon \(Ne\), argon \(Ar\), kripton \(Kr\), ksenon \(Xe\) in radon \(Rn\). Imenujejo se inertni (oz žlahtni plini. Vsaka "molekula" inertnega plina je sestavljena samo iz enega atoma.

Oblikujejo kemični elementi, kot so vodik \(H\), kisik \(O\), dušik \(N\), klor \(Cl\), fluor \(F\) plinasto snovi, sestavljene iz diatomskih molekul, oziroma - H 2, O 2, N 2, Cl 2, F 2.

Iz nekovinskih enostavnih snovi v običajnih pogojih tekočina je le brom, katerega molekule so dvoatomne - Br 2.

Preostali nekovinski kemični elementi so v normalnih pogojih v težko agregatno stanje. Kemični element ogljik na primer tvori trdne snovi, kot sta diamant in grafit. Trdne snovi so kristalno žveplo S8, rdeči fosfor in beli fosfor P4, kristalni jod I2.

Barva in sijaj

Le nekatere nekovine imajo za razliko od kovin sijaj. Na primer, kristalni jod, silicij in grafit niso kot druge nekovine - imajo sijaj, ki nekoliko spominja na sijaj kovin.

Če je za veliko večino kovin značilna srebrno siva ali srebrno bela barva, potem je barva nekovin zelo raznolika. Bela barva je bel fosfor, rdeča - rdeči fosfor, rumena - žveplo in fluor, rdeče-rjava - tekoči brom, rumeno-zelena - klor, vijolična jodove pare imajo barvo modra - tekoči kisik, siva - grafit in silicij. Brezbarvna je diamant, inertni plini, dušik, kisik in vodik prav tako nimajo barve.

Kdo pozna formulo vode še iz šolskih dni? Seveda, to je to. Verjetno je, da imajo mnogi od celotnega tečaja kemije le znanje o tem, kaj pomeni formula H 2 O, zdaj pa bomo poskušali razumeti čim bolj podrobno in poglobljeno katere so njegove glavne lastnosti in zakaj brez njega ni življenja na planetu Zemlja.

Voda kot snov

Molekula vode je, kot vemo, sestavljena iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika. Njegova formula je zapisana na naslednji način: H 2 O. Ta snov ima lahko tri stanja: trdno - v obliki ledu, plinasto - v obliki pare in tekočino - kot snov brez barve, okusa in vonja. Mimogrede, to je edina snov na planetu, ki lahko obstaja v vseh treh stanjih hkrati v naravnih pogojih. Na primer: na zemeljskih polih je led, v oceanih je voda, izhlapevanje pod sončnimi žarki pa je para. V tem smislu je voda nenormalna.

Voda je tudi najbolj razširjena snov na našem planetu. Skoraj sedemdeset odstotkov pokriva površino planeta Zemlje - to so oceani, številne reke z jezeri in ledeniki. Večina vode na planetu je slane. Ni primeren za pitje in gojenje. Sladka voda predstavlja le dva odstotka in pol celotne količine vode na planetu.

Voda je zelo močno in kakovostno topilo. Zahvaljujoč temu se kemične reakcije v vodi odvijajo z izjemno hitrostjo. Ta ista lastnost vpliva na metabolizem v človeškem telesu. da je telo odraslega človeka sestavljeno iz sedemdeset odstotkov vode. Pri otroku je ta odstotek še višji. Do starosti ta številka pade s sedemdeset na šestdeset odstotkov. Mimogrede, ta lastnost vode jasno dokazuje, da je osnova človeškega življenja. Več kot je vode v telesu, bolj je zdravo, aktivnejše in mlajše. Zato znanstveniki in zdravniki iz vseh držav neutrudno vztrajajo, da morate veliko piti. Gre za vodo v njeni čisti obliki in ne za nadomestke v obliki čaja, kave ali drugih pijač.

Voda oblikuje podnebje na planetu in to ni pretiravanje. Topli morski tokovi segrevajo celotne celine. To se zgodi zaradi dejstva, da voda absorbira veliko sončne toplote in jo nato sprosti, ko se začne ohlajati. Tako uravnava temperaturo na planetu. Mnogi znanstveniki trdijo, da bi se Zemlja že zdavnaj ohladila in okamenela, če ne bi bilo toliko vode na zelenem planetu.

Lastnosti vode

Voda ima veliko zelo zanimivih lastnosti.

Na primer, voda je za zrakom najbolj gibljiva snov. Iz šolskega tečaja se mnogi verjetno spomnijo takšnega pojma, kot je vodni krog v naravi. Na primer: tok izhlapi pod vplivom neposredne sončne svetlobe in se spremeni v vodno paro. Nadalje se ta para nekam prenaša z vetrom, se zbira v oblakih ali celo v njih in pade v gore v obliki snega, toče ali dežja. Nadalje se potok spet spusti z gora in delno izhlapi. In tako – v krogu – se cikel ponovi milijonkrat.

Voda ima tudi zelo visoko toplotno kapaciteto. Zaradi tega se vodna telesa, zlasti oceani, zelo počasi ohlajajo med prehodom iz tople sezone ali časa dneva v hladno. Nasprotno, ko se temperatura zraka dvigne, se voda segreva zelo počasi. Zaradi tega, kot je navedeno zgoraj, voda stabilizira temperaturo zraka na našem planetu.

Za živim srebrom ima voda največjo površinsko napetost. Nemogoče je ne opaziti, da kapljica, ki se pomotoma razlije na ravno površino, včasih postane impresivna pika. To kaže na viskoznost vode. Druga lastnost se pojavi, ko temperatura pade na štiri stopinje. Ko se voda ohladi do te točke, postane svetlejša. Zato led vedno plava na površini vode in se strdi v skorjo, ki prekriva reke in jezera. Zahvaljujoč temu ribe ne zmrznejo v rezervoarjih, ki pozimi zamrznejo.

Voda kot prevodnik elektrike

Najprej se morate naučiti, kaj je električna prevodnost (vključno z vodo). Električna prevodnost je sposobnost snovi, da skozi sebe prevaja električni tok. V skladu s tem je električna prevodnost vode sposobnost vode, da prevaja tok. Ta sposobnost je neposredno odvisna od količine soli in drugih nečistoč v tekočini. Na primer, električna prevodnost destilirane vode je skoraj minimalna zaradi dejstva, da je taka voda prečiščena iz različnih dodatkov, ki so tako potrebni za dobro električno prevodnost. Odličen prevodnik toka je morska voda, kjer je koncentracija soli zelo visoka. Električna prevodnost je odvisna tudi od temperature vode. Višja kot je temperatura, večja je električna prevodnost vode. Ta vzorec je bil razkrit s številnimi poskusi fizikov.

Merjenje prevodnosti vode

Obstaja tak izraz - konduktometrija. To je ime ene od metod elektrokemijske analize, ki temelji na električni prevodnosti raztopin. Ta metoda se uporablja za določanje koncentracije soli ali kislin v raztopinah, pa tudi za kontrolo sestave nekaterih industrijskih raztopin. Voda ima amfoterične lastnosti. To pomeni, da je glede na pogoje sposoben pokazati tako kisle kot bazične lastnosti – deluje tako kot kislina kot kot baza.

Naprava, ki se uporablja za to analizo, ima zelo podobno ime - merilnik prevodnosti. S konduktometrom merimo električno prevodnost elektrolitov v analizirani raztopini. Morda je vredno pojasniti še en izraz - elektrolit. To je snov, ki pri raztapljanju ali taljenju razpade na ione, zaradi katerih nato poteka električni tok. Ion je električno nabit delec. Pravzaprav konduktometer, ki za osnovo vzame določene enote električne prevodnosti vode, določa njeno specifično električno prevodnost. To pomeni, da določa električno prevodnost določene količine vode, vzete kot začetne enote.

Še pred začetkom sedemdesetih let prejšnjega stoletja se je za označevanje prevodnosti električne energije uporabljala merska enota mo, ki je bila izpeljanka druge količine - Ohma, ki je osnovna enota upora. Električna prevodnost je količina, ki je obratno sorazmerna z uporom. Zdaj se meri v Siemensu. Ta količina je dobila ime v čast fizika iz Nemčije - Wernerja von Siemensa.

Siemens

Siemens (lahko ga označimo s Cm ali S) je recipročna vrednost Ohma, ki je merska enota za električno prevodnost. En cm je enak vsakemu vodniku z uporom 1 ohm. Siemens je izražen s formulo:

• 1 cm = 1: Ohm = A: B = kg −1 m −2 s³A², kjer je
  A - amper,
  V - volt.

Toplotna prevodnost vode

Zdaj pa se pogovorimo o sposobnosti snovi za prenos toplotne energije. Bistvo pojava je v tem, da se kinetična energija atomov in molekul, ki določajo temperaturo določenega telesa ali snovi, med medsebojnim delovanjem prenese na drugo telo ali snov. Z drugimi besedami, toplotna prevodnost je izmenjava toplote med telesi, snovmi, pa tudi med telesom in snovjo.

Tudi toplotna prevodnost vode je zelo visoka. Ljudje uporabljajo to lastnost vode vsak dan, ne da bi to opazili. Na primer, da v posodo natočite hladno vodo in v njej ohladite pijačo ali hrano. Hladna voda jemlje toploto iz steklenice ali posode, v zameno pa oddaja mraz;

Zdaj si lahko isti pojav zlahka predstavljamo na planetarni ravni. Ocean se poleti segreje, nato pa se z nastopom mraza počasi ohlaja in oddaja svojo toploto zraku ter s tem segreva celine. Ko se ocean pozimi ohladi, se začne zelo počasi segrevati v primerjavi s kopnim in prepusti svoj hlad celinam, obsijanim s poletnim soncem.

Gostota vode

Zgoraj je bilo opisano, da ribe pozimi živijo v ribniku zaradi dejstva, da se voda strdi v skorjo po celotni površini. Vemo, da se voda začne spreminjati v led pri temperaturi nič stopinj. Zaradi dejstva, da je gostota vode večja od njene gostote, lebdi in zmrzne na površini.

lastnosti vode

Poleg tega je lahko voda pod različnimi pogoji tako oksidant kot reducent. To pomeni, da voda odda svoje elektrone, postane pozitivno nabita in oksidira. Ali pa pridobi elektrone in postane negativno nabit, kar pomeni, da se obnovi. V prvem primeru voda oksidira in se imenuje mrtva. Ima zelo močne baktericidne lastnosti, vendar vam ga ni treba piti. V drugem primeru je voda živa. Poživlja, spodbuja telo k okrevanju in prinaša celicam energijo. Razlika med tema dvema lastnostma vode je izražena v izrazu "oksidacijsko-redukcijski potencial".

S čim lahko voda reagira?

Voda je sposobna reagirati s skoraj vsemi snovmi, ki obstajajo na Zemlji. Edina stvar je, da je za nastanek teh reakcij treba zagotoviti primerno temperaturo in mikroklimo.

Na primer, pri sobni temperaturi voda dobro reagira s kovinami, kot so natrij, kalij, barij - imenujemo jih aktivne. S halogeni - to je fluor, klor. Pri segrevanju voda dobro reagira z železom, magnezijem, premogom in metanom.

S pomočjo različnih katalizatorjev voda reagira z amidi in estri karboksilnih kislin. Katalizator je snov, za katero se zdi, da potisne komponente k medsebojni reakciji in jo pospeši.

Je voda še kje drugje poleg Zemlje?

Doslej vode niso odkrili na nobenem planetu sončnega sistema razen na Zemlji. Da, predlagajo njegovo prisotnost na satelitih takšnih velikanskih planetov, kot so Jupiter, Saturn, Neptun in Uran, vendar zaenkrat znanstveniki nimajo natančnih podatkov. Obstaja še ena hipoteza, ki še ni povsem potrjena, o podzemni vodi na planetu Mars in na Zemljinem satelitu Luni. Glede Marsa je na splošno postavljenih kar nekaj teorij, da je na tem planetu nekoč obstajal ocean, njegov možni model pa so celo oblikovali znanstveniki.

Zunaj sončnega sistema je veliko velikih in majhnih planetov, kjer je po mnenju znanstvenikov lahko voda. Toda zaenkrat ni niti najmanjše možnosti, da bi se o tem zagotovo prepričali.

Kako se toplotna in električna prevodnost vode uporablja v praktične namene

Ker ima voda visoko toplotno kapaciteto, se uporablja v ogrevalnih vodih kot hladilno sredstvo. Zagotavlja prenos toplote od proizvajalca do potrošnika. Številne jedrske elektrarne uporabljajo vodo tudi kot odlično hladilno sredstvo.

V medicini se led uporablja za hlajenje, para pa za dezinfekcijo. Led se uporablja tudi v sistemu javne prehrane.

V številnih jedrskih reaktorjih se voda uporablja kot moderator za zagotovitev uspešnega poteka jedrske verižne reakcije.

Voda pod pritiskom se uporablja za cepljenje, lomljenje in celo rezanje kamnov. To se aktivno uporablja pri gradnji predorov, podzemnih prostorov, skladišč in podzemnih železnic.

Zaključek

Iz članka izhaja, da je voda po svojih lastnostih in funkcijah najbolj nenadomestljiva in neverjetna snov na Zemlji. Ali je življenje človeka ali katerega koli drugega živega bitja na Zemlji odvisno od vode? Absolutno da. Ali ta snov prispeva k človeški znanstveni dejavnosti? ja Ali ima voda električno prevodnost, toplotno prevodnost in druge koristne lastnosti? Tudi odgovor je "da". Druga stvar je, da je vode na Zemlji vedno manj, predvsem čiste vode. In naša naloga je, da jo (in torej vse nas) ohranimo in zaščitimo pred izumrtjem.