Презентація до курсу "Хімія у побуті" "Оксиди. Властивості води"

Оксиди. Властивості води

Оксидами називають складні речовини, які складаються з двох хімічних елементів, одним з яких є Оксиген.  В оксидах хімічний елемент Оксиген має валентність ІІ, ступінь окиснення −2.

Приклади оксидів: H2O — гідроген оксид або вода. На Землі вода зустрічається у всіх трьох агрегатних станах — газоподібному (водяна пара), рідкому і твердому (лід, сніг). На долю води також припадає значна частина маси живих організмів.

Агрегатні стани води

CO2 — карбон(IV) оксид, двоокис карбону або вуглекислий газ. Як ви вже знаєте, вуглекислий газ потрібен зеленим рослинам для фотосинтезу. Карбон(IV) оксид, що знаходиться у твердому агрегатному стані, називають сухим льодом.

Твердий карбон(IV) оксид — сухий льод

Процес фотосинтезу

CO — карбон(II) оксид, монооксид карбону, чадний газ. Домішка цієї дуже отруйної речовини може міститися в повітрі. Основним джерелом забруднення повітря чадним газом є транспорт. Чадний газ утворюється в результаті неповного згоряння палива. Цей оксид може утворюватися і під час пожеж.

Утворення чадного газу

Fe2O3 — ферум (III) оксид. У природі цей оксид зустрічається у вигляді мінералу гематиту. Він є основою руди, яку називають червоним залізняком.

Червоний залізняк

SiO2 — силіцій оксид. У природі зустрічається у вигляді кварцевого піску, кварцу, гірського кришталю.

Силіцій оксид 

Класифікація оксидів Оксиди прийнято групувати в залежності від їх здатності реагувати з кислотами і основами. Розрізняють три найважливіші групи оксидів: основні, кислотні та амфотерні. Їх відносять до солетворних оксидів. Існують також оксиди, які називають несолетворними.

Основні оксиди Основними називають оксиди, які реагують з кислотами, утворюючи сіль і воду. Основні оксиди утворюються хімічними елементами — металами. Як правило, ступінь окиснення елемента, що утворює основний оксид, є невисокою: +1 або +2. Приклади основних оксидів: натрій оксид Na2O, купрум (II) оксид CuO.

Кислотні оксиди Кислотні оксиди утворюють елементи — неметали. Наприклад, сульфур (VI) оксид SO3, нітроген(IV) оксид NO2. Кислотні оксиди можуть бути утворені і металічними хімічними елементами, в яких вони проявляють ступінь окиснення від +5 до +8. Наприклад, хром(VI) оксид CrO3 і манган(VII) оксид Mn2O7.

Амфотерні оксиди Амфотерними називають оксиди, які реагують як з кислотами, так і з основами, утворюючи солі. Амфотерні властивості проявляє цинк оксид ZnO, алюміній оксид Al2O3, берилій оксид BeO.

Несолетворні оксиди Несолетворними називають оксиди, які при звичайних умовах не взаємодіють ні з кислотами, ні з основами. Таких сполук всього три: карбон(II) оксид, або чадний газ CO, нітроген(I) оксид N2O та нітроген(II) оксид NO.

Оксид міді Оксид цинку Фізичні властивості оксидів

Агрегатний стан Оксиди металів, наприклад, купрум(II) оксид CuO, ферум(III) оксид Fe2O3, кальцій оксид CaO, є твердими кристалічними речовинами. Деякі оксиди неметалів при нормальних умовах також знаходяться у твердому агрегатному стані. Наприклад, твердими речовинами є силіцій оксид SiO2, фосфор(V) оксид P2O5 і сульфур(VI) оксид SO3.   Рідкою речовиною є гідроген оксид, тобто, вода H2O.  Серед оксидів неметалів при нормальних умовах деякі є газоподібними речовинами. Наприклад SO2, N2O, NO, NO2, CO і CO2.

Колір оксидів Колір оксидів може бути найрізноманітнішим. Безбарвним, наприклад, є силіцій оксид у вигляді кварцу або гірського кришталю. З рідких оксидів кольору не має вода. Більшість газоподібних оксидів також не має забарвлення.

Купрум (I) оксид Cu2O — речовина червоного кольору

Купрум(II) оксид CuO — речовина чорного кольору.

Хром(III) оксид Cr2O3 — речовина темно-зеленого кольору.

Нітроген(IV) оксид NO2 — газоподібна речовина бурого кольору. Такий самий колір у твердого ферум(III) оксиду Fe2O3.

Фізичні властивості води Чиста вода не має смаку і запаху, за нормальної температури (20 С ) знаходиться в рідкому вигляді.

Атом водню має валентність (здатність утворювати зв'язки) 1, а атом кисню - 2. Завдяки цьому формула питної води саме H2O.

Також кожна молекула води здатна утворювати до чотирьох водневих зв'язків (2 з них водень, 2 кисень). Всі аномалії фізичних властивостей води пов'язані саме з ними — у води досить висока температура кипіння (100°C). Якби не існувало водневих зв'язків, то вода кипіла б при температурі -80°C, а замерзала б при -100°C. Така будова води дозволяє нам бачити її в трьох агрегатних станах (лід, рідина, газ) в навколишньому природному середовищі.

Хімічні властивості води Взаємодія води з простими речовинами З лужними та лужноземельними металами взаємодія відбувається досить бурхливо з виділенням тепла, а іноді навіть світла 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH. 3Fe + 4H2O = 4H2+ Fe3O4

Реакції з оксидами неметалів Дуже часто вода в природі зустрічається з вуглекислим газом, а також оксидами сірки та азоту, які є компонентами вихлопних газів, за таким механізмом SO2 + H2O = H2SO4.

Кислотний дощ

Фотосинтез 6nCO2 + 5nH2O = (C6H10O5)n + 6nO2 Ця унікальна реакція дозволяє рослинам під впливом сонячного випромінювання з вуглекислого газу і води синтезувати поживні речовини: крохмаль і глюкозу.

Вода – ідеальний розчинник У природі не існує води, яка не містить домішок. У воді завжди розчинені неорганічні солі, гази, а при антропогенному впливі ще й величезний асортимент органічних речовин.

Мінеральні води Мінеральними (франц. mineral <лат. minera – руда) водами називаються води, що містять розчинені солі, мікроелементи та деякі біологічно активні компоненти. Мінеральні природні води використовують для внутрішнього та зовнішнього застосування. Існують підземні та поверхневі (річки, озера, ставки тощо) мінеральні води.

Мінералізація Залежно від загальної мінералізації мінеральні води класифікуються на: Прісні — мінералізація до 1 г/дмі включно Слабомінералізовані - мінералізація більше 1 і до 2 г / дм включно Маломінералізовані - мінералізація більше 2 і до 5 г / дм включно Середньомінералізовані – понад 5 і до 10 г/дмі включно Високомінералізовані – понад 10 і до 15 г/дмі включно

Лікувальні властивості Залежно від призначення питні мінеральні води класифікують на: Столові — мінеральні води з мінералізацією менше 1 г/дмі; столові води придатні для щоденного використання здоровими людьми без обмежень; Лікувально-столові – мінеральні води з мінералізацією більше 1 г і до 10 г/дмі включно; лікувально-столові води допускаються для столового споживання здоровими людьми без обмежень нетривалий період або нерегулярно; Лікувальні – мінеральні води з мінералізацією понад 10 г/дмі; ці мінеральні води не рекомендовані для звичайного столового пиття

Хімічний склад Гідрокарбонатні (лужні) - протипоказання до застосування - гастрит (оскільки вуглекислий газ, що виділяється при розпаді гідрокарбонатів стимулює секрецію шлункового соку); Сульфатні - категорично не можна вживати таку воду дітям та підліткам, оскільки сульфати перешкоджають росту кісток, пов'язуючи кальцій їжі у просвіті ШКТ у нерозчинні солі; Хлоридні – протипоказання до застосування (категорично) – підвищений тиск; Магнієві (по катіону; за цією класифікацією води бувають також: натрієві, натрієво-калієві, кальцієві). Протипоказання – схильність до розладу шлунка; Залізовмісні (переважно – аніони (солі фератної кислоти HFeO2 – у лужних водах), а також катіони Fe2+, Fe3+ (у кислих мінводах)) та інші.