Apa ca solvent este de mare importanță, atât în industrie și în casă. Este dificil de a găsi orice producție în care apa nu va fi utilizat ca solvent. Să luăm, de exemplu, producția de zahăr. extracte de apă fierbinte de subțire zahăr așchii de sfeclă de zahăr; apoi, după purificare, soluția a fost evaporată, iar din cristalele de zahar alocate. Fără apă, lucra la fabrica de zahăr este de neconceput. Este imposibil de imaginat pansamentul pielii, vopsirea și gravarea diferite țesuturi, plante de luare de săpun și multe altele, fără utilizarea de soluții apoase de diferite substanțe.
Apa ca solvent este deosebit de mare interes pentru chimie.
Chimiștii folosit adesea pentru purificarea apei a produselor obținute. Acest tratament se bazează pe faptul că majoritatea substanțelor solubile în apă fierbinte, mai degrabă decât la rece. De exemplu, 100 de grame de apă la temperatura de 100 grade dizolvate 342 grame de hidroxid de sodiu și 109 grade la 20 grame la 100 de grade în aceeași cantitate de apă se dizolvă 291 g de acid boric, la 20 de grade și aproximativ 40 de grame. Din dorința de a obține o substanță pură, face acest lucru. Materialul contaminat este dizolvat în apă până la până la o soluție saturată, adică. E. Una în care substanța nu mai era solubil. Apoi, insoiubiie au fost îndepărtate prin filtrare și lichidul răcit. Aceasta creează o soluție suprasaturată la care temperatura scade scăderea cristalelor ce mai pure ale substanței. Solubli impuritățile rămân în soluție. Dizolvarea și cristalizarea se repetă de mai multe ori, în funcție de modul în care este necesar pentru a obține produsul pur. Dacă solubilitatea variază doar ușor cu creșterea temperaturii (ca, de exemplu, clorură de sodiu la 100 de grade în 100 grame de apă, 39,1 grame de săruri dizolvate, și la zero grade 35,6 grame), au fost evaporate. Astfel preparat, de exemplu, sare evaporata.
Cu toate acestea, apa este valoroasă nu numai ca mijloc pentru purificarea substanțelor. Foarte des, joacă un rol de neînlocuit ca singurul mediu posibil pentru fluxul de anumite procese chimice.
Una dintre condițiile de reacție este o coliziune a moleculelor participante. În cazul în care interacționează substanțe gazoase sau lichide, o astfel de coliziune se realizează cu ușurință: moleculele de gaze și lichide suficient mobile. Dar cum să efectueze reacția dintre substanțele solide? Într-adevăr, în mișcarea lor moleculară este foarte constrânsă, deoarece fiecare dintre moleculele este fixat într-un anumit loc de cristal, unde poate fluctua doar. Puteți turna un pahar acid citric sare și puțin sau acid oxalic, dar reacțiile nu așteptați între ele: acest amestec poate sta fără nici o modificare pe termen nelimitat. Cum poate fi asta? Aceasta este în cazul în care apa vine din nou. Adăugați în același pahar de apă. Soda și acid dizolvat în apă, iar cele mai mici particule vor fi în măsură să le confrunte unele cu altele. Intre acestea încep instantaneu o reacție chimică care este ușor de văzut prin separarea de bule din soluția unuia dintre produșii de reacție - dioxid de carbon.
Este cunoscut faptul că un acid sulfuric foarte puternic poate fi transportat în mod liber în rezervoare din oțel - corpul rezervor nu este distrus. Dar dacă acidul sulfuric diluat cu rezervoare din oțel apă nu pot fi utilizate, deoarece soluția apoasă de acid sulfuric de fier corodează ușor.
Substanțele nu interacționează unii cu alții, în cazul în care nu sunt dizolvate, - citeste regula veche de chimiști.
Apa se deosebește o altă proprietate importantă: ea are capacitatea de a se conecta la o mulțime de lucruri pentru a fi un participant activ în diverse procese chimice.
Apa poate fi conectat cu substanțe simple, precum metale și nemetale.
De exemplu, clor metaloid dă cu amestec de acid apă: clorhidric și hipoclorita. Dacă clor a trecut prin apă, la care se adaugă hidroxid de sodiu, apoi reacția se obține prin „apă zhavelevoy“ înseamnă bun Belyaev.
Cu sodiu, potasiu și alte metale, apa reacționează violent. Acest lucru produce caustic alcaline și hidrogenul gazos este eliberat.
Apa reacționează cu multe substanțe complexe. Noi aici menționăm doar câteva exemple de reacții care duc la formarea de substanțe foarte importante în industria chimică - baze (sau hidroxizi) și acizi.
Toată lumea familiarizat cu var nestins. Acest - compus metalic de calciu cu oxigen sau oxid de calciu. Acesta este preparat prin calcar de încălzire și folosit ca material de construcție. În cazul în care varul rapid se toarnă apă, apa se uni chimic cu ea. Acest proces se numește călire și produsul rezultat - var stins sau hidroxid de calciu. Se găsește aplicarea tehnică largă.
În același mod - un compus de oxizi metalici cu apă - se pot prepara, și multe altele hidroxid.
În reacția apei cu oxizi nemetalici se obțin după cum este necesar pentru produsele industriale - Acid. Astfel, oxidul nitric (Merck), dizolvat în apă, formează acid azotos și azotic. Această reacție este utilizată în industria chimică pentru a produce acid azotic. De asemenea, conduce la formarea de amoniac din azotat de amoniu, apă și azot din aer în timpul furtunilor.
La fel de important este reacția dintre trioxid de sulf și apă: Produsul acestei reacții - având aplicarea de acid sulfuric în multe industrii.
În toate substanțele enumerate aici care sunt formate cu participarea apei, apa este o parte a substanței ca parte integrantă. Acest lucru - așa-numita apă constituțională. Evidențiați apa constituțională fără substanțe distrugerea imposibilă.
Dar există substanțe astfel de compuși cu apa în care moleculele interacționează păstrează o anumită independență. Acest lucru - așa-numitele hidrați cristaline. Acești compuși se obțin prin cristalizare din soluții apoase. Particulele de solut jurul lui țineți ferm moleculele de apă, iar aceste molecule sunt incluse în totalitate sau parțial în soluția emisă de cristale.
Cristalele conținute în apă, apă de cristalizare, este în legătură cu moleculele substanței în cantități strict definite. Astfel, în cristale de vitriol vitriol albastru fiecare moleculă se leagă de una, trei sau cinci molecule de apă din cristalele de soda - zece molecule în cristale de nitrat de staniu - douăzeci de molecule de apă. Sare, zahăr și multe alte substanțe cristalizeze fără apă. Studii de proprietăți termice, electrice și alte tipuri de cristaline a arătat că apa cristalină se comportă ca o substanță solidă.
Multe hidrați cristaline fragile. Astfel, de exemplu, sodă pierde apa de cristalizare, fiind pur și simplu în aer: ea cristale transparente devin tulbure și se năruie într-o pulbere. Cristalele de sulfat de cupru își pierd 80 de procente de apă în timp ce încălzirea la 100 de grade, și numai 20 de procente rămase de la 240 de grade. În acest caz, cristale albastre se transforma in pulbere de culoare albă.
Pierderea de apă de cristalizare se numește intemperii.
Unele cristale anhidre sunt atrag foarte nerăbdare apă, cu tragere cantități l mult mai mari decât este necesar pentru formarea cristaline corespunzătoare; ca urmare, acestea sunt răspândite. Deci blur potasiu, clorura de calciu. Aceste substanțe sunt utilizate ca absorbanți de umiditate de diferite substanțe la uscare.
Rămâne de spus despre o altă proprietate importantă a apei pentru chimie - pe capacitatea sa de a accelera cursul diferitelor reacții.
Multe reacții chimice au loc cu o viteză incomensurabil scăzută, dar în prezența unor cantități chiar infime de anumite substanțe sunt sute sau mii de ori mai rapid. Substanțe care accelerează reacțiile chimice în interiorul, dar acestea nu fac parte din produsele finale de reacție sunt denumite catalizatori. Printre catalizatorii includ apa și, efectul catalitic al este foarte versatil.
Știm că rugini de fier în aer care detonante explodeaza gaz atunci când acidul încălzit, fluorhidric corodează sticlă, sodiu și fosfor sunt oxidate rapid în aer, clorul este activ în metal ... Dar se pare că în toate aceste cazuri, catalizatorul este apa. În absența completă a ratei de umiditate a acestor procese este neglijabilă. gaz oxihidrogen uscat, de exemplu, nu explodează chiar și atunci când sunt încălzite în mod semnificativ, iar fierul din aer, lipsit de apă devine la fel de stabil ca aurul sau platina.
Se poate spune că în cazul în care apa nu a avut un efect catalizator, ne-ar fi fost o viziune complet diferită a proprietăților chimice ale substanțelor din jurul nostru.