Формула жидкой воды – Какая формула жидкой воды и водяного пара? И почему?

Содержание

Водяного пара формула, ее исследования и изучения

Земля несет на себе огромное количество источников воды, начиная от стратосферных до глубинных. Вода бывает в трех агрегатных состояниях: жидкое, твердое и газообразное, именно поэтому водяной пар это та же вода только в видоизмененном состоянии. Гигросфера в жизнедеятельности нашей планеты играет огромную роль, даже можно сказать основополагающую, она присутствует в формировании физической среды, химической среды и участвует в климатических и погодных явлениях. Развитие водных ресурсов сопровождалось развитием литосферы, атмосферы и всего живого.

Древнейшие философы знали о существовании четырех стихий, одной из которых была вода. Кавендиш провел опыт по сжиганию водорода, однако он не занялся этим открытием вплотную. Однако через два года после него Лавуазье вывел такое соединение как вода, доказал, что это не элемент, а молекула. Позднее уже в 1819 ученые установили вес воды, когда стали пропускать водород через оксид меди и взвешивать показатели.

Когда дело дошло до изучения пара, то появились тоже интересные открытия, хоть пар мы и видим, например, который выходит из чайника, на самом деле он невидим. В данном случае мы его видим только потому, что в нем содержатся мельчайшие капельки воды. Свойства пара ровно, как и свойства воды очень важны для существования всего живого. Под воздействием тепла и солнца происходит испарение со всей поверхности земного шара, вода поднимается с морей, океанов, рек. Уже в атмосфере пары превращаются в конденсат и возвращаются назад как дождевые осадки или осадки снега, бывает и града. Если круговорота не происходило, сухость убила бы все живое. Распространенные устройства работающие на пару бывают в быту и на производстве, причем их названия в большинстве своем имеют слово «пар» в названии, ну есть не касаться утюга, однако часто встречается понятие паровой утюг.

Наша планета содержит более 16 миллиардов километров кубических воды,  это примерно 0.25 % от общей массы земного шара. Вода – это сложное вещество, ее молекула h3O состоит из водорода (2 атома) и кислорода. Кинетическая энергия молекулы представлена следующей формулой: . Если посмотреть на уравнение, то энергия представлена в виде шести частей, где три поступательные степени свободы и три вращательные степени свободы. На одну степень приходится энергия 1/2 kT, где k=Rm/NA= 1,3807·10-23 Дж/К (это постоянная Больцмана). В уравнении t предсталена абсолютной температурой, NA = 6,0220·1023 моль — Авогадро, kNA=Rm= 8,3144 Дж/(моль·К) число универсальной газовой постоянной.

Уравнение полной кинетической молекулы:

Уравнение кинетической энергии пара на один грамм молекулы:

Кинетическая энергия при постоянном объеме: по этой форме удельная теплоемкость пара определена в 25 Дж/(моль·К). Cv для водяного пара примерно 27.8 Дж/(моль·К). Изучая воду и ее молекулу исследование показывает, что ее структура как равнобедренный треугольник, вершина его это атом кислорода, в основаниях находятся по одному атому водорода.

Давление водяного пара (насыщенного)

Паром называется агрегатное состояние  воды в виде газообразного состояния вещества, данная фаза может переходить в жидкость или в твердое вещество, одного и того же вещества. Появление пара из фазы твердого вещества называется парообразованием или испарением. Процесс обратного превращения называется конденсацией. Пар насыщенный представлен в виде пара, который достиг определенного равновесия с жидкостью. Возьмем сосуд, закрываем его  и ставим в состояние постоянной температуры. В сосуде будет происходить испарение, распределение кинетической энергии при движении тепла. При испарении увеличивается число молекул. Концентрация вещества в состоянии пара при испарении достигает определенного значения, когда молекулы, возвращающиеся в жидкость равны количеству молекул, которые покидают ее.

Смотреть видео «Водяного пара формула»

Равновесие между испарением и конденсацией  становится динамическим. Пар, получающийся в данном случае, называется насыщенным паром. Если пар находится под давлением ниже насыщенного, он называется ненасыщенным. Испарение насыщенного пара может быть как над водой, так и надо льдом. В данном случае существуют так же определенные формулы. Чтобы достичь состояния полного насыщения воздух должен поглощать достаточное количество водяного пара, что зависит и от температуры и от давления. Давлением насыщенного пара является максимальное парциальное давление водяного пара.

Психрометрическая таблица

Атмосферный воздух содержит в себе пары водяного пара, меняется лишь его объем в малом процентном содержании. Водяной пар характеризуется разными величинами, отчего и составляется «водяная» формула. Абсолютной влажностью называется количество водяного пара на кубометр воздуха в граммах. Упругость исчисляется в геопаскалях, а упругость насыщения это максимальная упругость. Для решения различных уравнений с паром нужно знать и такую величину как относительная влажность, процентное соотношение упругости пара к упругости насыщения при определенной температуре. Дефицитом влажности считают разницу упругости насыщения пара и фактической величины упругости. Влажность воздуха в основном измеряется психометрическим методом с помощью психрометра. Психрометрические измерения рассчитываются по следующей формуле: e = E’ — A (t — t’) P.

Уравнение Менделеева – Клапейрона

Газы в химической реакции могут стать как продуктами, так и реагентами. В нормальных условиях реакции не всегда можно дождаться, а значит нужно определить моли в этих условиях.

Состояние идеального газа по уравнению Менделеева – Клапейрона: PV = nRT.

— количество молей определяется числом n;

— газовое давление P;

— газовая температура T;

— постоянная газовая R.

Водяным паром может стать любое вещество, подвергающееся давлению и температуре и способное меняться в фазовых состояниях. Вещество, способное переходить из одной фазы в другую характеризует этот переход как фазовое превращение. Свойства водяного пара отличаются от свойств, например воды или льда, в особенности это касается плотности, а объяснить это можно с молекулярной точки зрения. Пар из жидкости образуется с помощью испарения или кипения. Испарение – это процесс, происходящий на свободной поверхности жидкого вещества при разных температурах. Кипением называется парообразование во всей массе жидкого вещества. Парообразование начинается тогда, когда жидкость достигает температуры кипения или насыщения, она зависит от происхождения вещества и его давления. Давление при температуре насыщения называется давлением насыщения. Сухой насыщенный пар не содержит в себе ни одной капли жидкого вещества.

Формула степени сухости влажного пара определяется формулой: x=mс.п./mе.п./

Процесс парообразования и перегрева

При парообразовании жидкость, доведенная до состояния кипения, превращается в пар. Этот процесс является изобарно-термическим. Теория состояния вещества в его агрегатных фазах создана Ломоносовым. Паросиловые установки работают от такого рабочего тела, как перегретый пар.

Последовательность процессов получения перегретого пара:

— изобарный;

— изобарно – изотермический;

— изобарный.

Наука стремительно развивается и за последнее тысячелетие много чего поменялось, появился интерес  к изучению воды и различного рода явлениям с ее участием. Методики уравнений стали заменяться, на программное обеспечение и все больше систематизированы и автоматизированы. Диаграммы наравне с формулами являются главнейшими процессами рассмотрения процессов детализировано и точно.

При перегреве в том давлении, которое присутствует в данную минуту, в момент появления сухого насыщенного пара увеличивается объем и температура. Перегретый пар – это пар, когда его собственная температура превышает температуру кипения.

Уравнение Клайперона – Клазиуса

Еще одно применимое уравнение для разных агрегатных состояний. Чаще его использование применимо к процессам перехода воды в состояние пара, но и когда твердое вещество превращается в жидкость уравнение уместно. Клайперон разработал некую зависимость температуры пара, объема и теплоты в 1834 году, после чего уравнение было так и названо. Его используют при определении теплоты плавления, сублимации и образования пара. Например, одним из способов такого уравнения признан цикл Карно. Цикл определяется как a-b-c-d, где давление dp, а температура dT. Насыщенность будет определена как a-b  и c-d, или изобара и изотерма. Если положим точку a  на нижнюю границу с кривой, а b на верхнюю, то КПД цикла рассчитается по следующей формуле nt=dl/ql=T1-T2/T1.

Водяной пар, как газообразное состояние воды имеет свои свойства, и применим в разных сферах, рассчитывается по формулам, диаграммам и уравнениям. Превращение водяного пара в другие агрегатные состояния увлекательный и интересный процесс, встречается и в природе, изучается в школах и высших учебных заведениях.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

voday.ru

Формула воды в химии

Химическая и структурная формула воды

Химическая формула: Н2O

Структурная формула:

Молярная масса: 18,01528 г/моль.

Альтернативные названия: оксид водорода, гидроксид водорода, гидроксильная кислота, монооксид дигидрогена, оксидан, дигидромонооксид.

В молекуле воды атом кислорода находится в состоянии sp3–гибридизации, поскольку в образовании гибридных орбиталей участвуют не только валентные электроны, но и неподеленные электронные пары. Гибридные орбитали направлены к вершинам тетраэдра:

Вследствие большой разницы электроотрицательностей кислорода и водорода связи в молекуле сильно поляризованы, и происходит смещение электрон ной плотности в сторону кислорода. Молекула воды обладает большим дипольным моментом, поскольку полярные связи расположены несимметрично.

С сильной поляризацией связи О – Н связано образование водородных связей между молекулами воды. Каждая молекула воды может образовывать до четырёх водородных связей – две из них образует атом кислорода, а еще две – атомы водорода:

Образование водородных связей определяет более высокую температуру кипения, вязкость и поверхностное натяжение воды по сравнению с гидридами аналогов (серы селена и теллура).

Изотопные модификации воды

В зависимости от типа изотопов водорода, входящих в состав молекулы, выделяют следующие изотопные модификации воды:

Название Формула

Легкая вода (основной компонент природной воды)

H2O

Тяжёлая вода (дейтериевая)

D2O

Сверхтяжёлая вода (тритиевая)

T2O

Тритий-дейтериевая вода

TDO

Тритий-протиевая вода

THO

Дейтерий-протиевая вода

DHO

С учетом того, что у кислорода три стабильных изотопа (16O, 17O и 18O), можно составить 18 формул молекул воды, различающихся изотопным составом. Как правило, природная вода содержит все эти разновидности молекул.

Примеры решения задач по теме «формула воды»

ru.solverbook.com

строение и какова критическая температура

Основное вещество, которое позволяет существовать жизни на планете – это вода. Она необходима в любом состоянии. Изучение свойств жидкости привело к образованию целой науки – гидрологии. Предмет изучения большинства ученых – это физические и химические свойства воды. Они понимают под этими свойствами: критические температуры, кристаллическую решетку, примеси и другие индивидуальные особенности химического соединения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Мой мир

Изучение

Формула воды известна каждому школьнику. Это три простых знака, но содержатся они в 75% от общей массы всего на планете.

Н2О – это два атома водорода и один — кислорода. Структура молекулы имеет эмпирическую форму, поэтому свойства жидкости такие многообразные, несмотря на простой состав. Каждая из молекул находится в окружении соседей. Они связаны одной кристаллической решеткой.

Простота строения позволяет жидкости существовать в нескольких агрегатных состояниях. Ни одно вещество на планете не может этим похвастаться. Н2О очень подвижна, она уступает в этом свойстве лишь воздуху. Каждый осведомлен о круговороте воды, о том, что после испарения ее с поверхности земли, где-то далеко проходит дождь или снег. Климат регулируется именно благодаря свойствам жидкости, которая может отдавать тепло, а сама при этом практически не изменяет свою температуру.

Физические свойства

Н2О и ее свойства зависят от многих ключевых факторов. Основные из них:

  • Кристаллическая решетка. Строение воды, а точнее ее кристаллической решетки, обусловлено агрегатным состоянием. Она имеет рыхлое, но очень прочное строение. Снежинки показывают решетку в твердом состоянии, а вот в привычном – жидком, у воды нет четкости в строении кристаллов, они подвижны и изменчивы.
  • Строение молекулы – шар. Но влияние земного притяжения заставляет воду принимать форму сосуда, в котором находится. В космосе она будет геометрически правильной формы.
  • Реагирует вода с другими веществами, в том числе с теми, кто обладает неразделенными электронными парами, среди них спирт и аммиак.
  • Обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью, быстро нагревается и долго не остывает.
  • Еще со школы известно, что температура кипения — 100 градусов Цельсия. В жидкости появляются кристаллы при понижении до +4 градусов, а вот лед образуется при еще большем снижении. Температура кипения зависит от давления, в которое поместить Н2О. Есть эксперимент, при котором температура химического соединения достигает 300 градусов, при этом жидкость не кипит, а плавит свинец.
  • Еще одним важным свойством является поверхностное натяжение. Формула воды позволяет ему быть очень прочным. Ученые выяснили, чтобы разорвать его потребуется сила с массой больше 100 тонн.

Интересно! Н2О, очищенная от примесей (дистиллированная), не может проводить ток. Это свойство оксида водорода появляется лишь при наличии растворенных в нем солей.

Другие особенности

Лед – это уникальное состояние, которое свойственно оксиду водорода. Он образует рыхлые связи, которые легко деформируются. Кроме того, расстояние между частицами значительно увеличивается, делая плотность льда намного ниже жидкости. Это позволяет водоемам не промерзать полностью в зимний период, сохраняя жизнь под слоем льда. Ледники – большой запас пресной воды.

Интересно! У Н2О есть уникальное состояние, которое называется явлением тройной точки. Это когда она находится сразу в трех своих состояниях. Возможно это условие, лишь при температуре 0,01 градус и давлении 610 Па.

Химические свойства

Основные химические свойства:

  • Разделяют воду по жесткости, от мягкой и средней — до жесткой. Этот показатель зависит от содержания солей магния и калия в растворе. Есть также такие металлы, которые находятся в жидкости постоянно, а от некоторых можно избавиться кипячением.
  • Окисление и восстановление. Н2О влияет на процессы, изучаемые в химии, происходящие с другими веществами: одни она растворяет, с другими вступает в реакцию. Исход любого эксперимента зависит от правильного выбора условий, при которых он проходит.
  • Влияние на биохимические процессы. Вода основная часть любой клетки, в ней как в среде, происходят все реакции в организме.
  • В жидком состоянии впитывает в себя газы, которые неактивны. Их молекулы располагаются между молекулами Н2О внутри полостей. Так образуются клатраты.
  • При помощи оксида водорода образуются новые вещества, которые не связаны с окислительно-восстановительным процессом. Речь идет о щелочах, кислотах и основаниях.
  • Еще одна характеристика воды — это способность образовывать кристаллогидраты. Оксид водорода при этом остается в неизменном виде. Среди обычных гидратов можно выделить медный купорос.
  • Если через соединение пропустить электрический ток, то можно разложить молекулу на газы.

Важность для человека

Очень давно люди поняли неоценимое значение жидкости для всего живого и планеты в целом. Без нее человек не может прожить и недели. Какого же полезное действие от этого самого распространенного на Земле вещества?

  • Самое главное применение — это наличие в организме, в клетках, где проходят все важнейшие реакции.
  • Образование водородных связей благоприятно сказывается на живых существах, ведь при изменении температуры жидкость в теле не замерзает.
  • Человек давно применяет Н2О в бытовых нуждах, кроме приготовления пищи, это: стирка, уборка, купание.
  • Ни один промышленный завод не может работать без жидкости.
  • Н2О – источник жизни и здоровья, она является лекарством.
  • Растения используют ее на всех этапах своего развития и жизни. С ее помощью они производят кислород, такой необходимый для жизни живых существ, газ.

Кроме самых очевидных полезных свойств, их имеется еще очень много.

Важность воды для человека

Критическая температура

У Н2О, как и у всех веществ, есть температура, которая называется критической. Критическая температура воды определяется методом ее нагрева. До 374 градусов по Цельсию жидкость называют паром, она еще может превратиться обратно в привычное жидкое состояние, при определенном давлении. Когда температура вышей этой критической отметки, то вода как химический элемент, превращается в газ безвозвратно.

Применение в химии

Большой интерес у химиков Н2О вызывает благодаря основному своему свойству – умению растворять. Часто ученые ею очищают вещества, чем создают благоприятные условия для проведения экспериментов. Во многих случаях она является средой, в которой можно провести опытные испытания. Кроме того, Н2О сама участвует в химических процессах, влияя на тот или иной химический эксперимент. Она соединяется с неметаллическими и металлическими веществами.

Три состояния

Вода предстает перед людьми в трех состояниях, называемых агрегатными. Это жидкость, лед и газ. Вещество одно и то же по составу, но разное по свойствам. У

мение перевоплощаться – очень важная характеристика воды для всей планеты, таким образом, происходит ее круговорот.

Сравнивая все три состояния, человек чаще видит химическое соединение все же в жидком виде. Вода не имеет вкуса и запаха, а то, что ощущается в ней, это из-за наличия примесей, растворенных в ней веществ.

Основные свойства воды в жидком состоянии — это: огромная сила, позволяющая точить камни и рушить скалы, а также возможность принимать любую форму.

Мелкие частицы при замерзании сокращают скорость своего движения и увеличивают дистанцию, поэтому структура льда пористая и по плотности ниже жидкости. Лед применяется в холодильных установках, для различных бытовых и промышленных целей. В природе лед несет лишь разрушения, выпадая в виде града или лавины.

Газ – еще одно состояние, который образуется, когда не достигается критическая температура воды. Обычно при температуре больше 100 градусов, или испаряясь с поверхности. В природе это облака, туманы и испарения. Большую роль искусственное газообразование сыграло в техническом прогрессе в 19 веке, когда были изобретены паровые двигатели.

Количество вещества в природе

75% — такая цифра покажется огромной, но это вся вода на планете, даже та, которая находится в разных агрегатных состояниях, в живых существах и органических соединениях. Если же учесть лишь жидкое, то есть воду, находящуюся в морях и океанах, а также в твердую – в ледниках, то процент становится 70,8%.

Распределение процентного содержания примерно такое:

  • моря и океаны – 74,8%
  • Н2О пресных источников, распределенная неравномерно по планете, в ледниках составляет — 3,4%, а в озерах, болотах и реках лишь 1,1%.
  • На подземные источники приходится примерно 20,7% от всего количества.

Характеристика тяжелой воды

Природное вещество – водород встречается в виде трех изотопов, в таком же количестве форм есть и кислород. Это позволяет выделять кроме обычной питьевой воды еще дейтериевую и тритиевую.

Дейтериевая имеет самую устойчивую форму, она встречается во всех природных источниках, но в очень малом количестве. Жидкость с такой формулой обладает рядом отличий от простой и легкой. Так, образование кристаллов в ней начинается уже при температуре 3,82 градуса. А вот температура кипения немного выше — 101,42 градуса Цельсия. У нее больше плотность и способность к растворению веществ значительно снижена. Кроме того, ее обозначают другой формулой (D2O).

Живые системы реагируют на такое химическое соединение плохо. Лишь некоторые виды бактерий смогли в нем приспособиться к жизни. Рыбы и вовсе не выдержали такого эксперимента. В организме человека, дейтерий может находиться несколько недель, а после выводится, не причиняя вреда.

Важно! Пить дейтериевую воду – нельзя!

Уникальные свойства воды. Химия – просто.

 

Химические свойства воды

Вывод

Широкое применение тяжелая вода нашла в ядерной и атомной промышленности, а обычная — в повсеместном.

uchim.guru

Распространение воды в природе. Строение молекул воды — урок. Химия, 8–9 класс.

Вода в природе

Вода (оксид водорода) h3O — самое распространённое вещество на Земле. Это единственное вещество, которое существует на планете одновременно в трёх агрегатных состояниях. Жидкая вода покрывает \(75\) % земной поверхности реками, озёрами, морями и океанами. Большое количество твёрдой воды в виде льда сосредоточено на Северном и Южном полюсах. Газообразная вода содержится в атмосфере.

 

 

Вода входит в состав всех живых организмов. Например, организм человека содержит \(70\) % воды, рыбы — \(80\) %. В живой клетке вода представляет собой среду, в которой протекают жизненно важные процессы. Она участвует во многих биохимических реакциях (фотосинтез, гидролиз сложных органических веществ). Ни один организм не может обходиться без воды. Так, большое дерево для обеспечения всех жизненных потребностей летом поглощает из почвы и испаряет в течение суток \(500\)–\(700\) дм³ воды, а человек без воды не может прожить более \(4\) дней.

 

Живым организмам требуется пресная вода. Её запасы на планете ограничены. Поэтому важное значение приобретает проблема охраны водных источников от загрязнения и экономного расходования пресной воды.

 

В природе абсолютно чистой воды не бывает. В ней всегда содержатся примеси. Для получения особо чистой воды используют дистилляцию (перегонку). Воду испаряют, а затем пары конденсируют в приёмнике. Полученная таким способом вода называется дистиллированной и применяется для приготовления лекарств, лабораторных растворов и т. д.

Строение воды

В молекуле воды — две ковалентные полярные связи O−H и две неподелённые электронные пары на атоме кислорода. Структурная формулы воды:

 

H−O|H

 

Электронная формула: 

 

H:O….:H

 

Молекула воды имеет угловое строение. Угол между связями составляет \(104,5\)°. Молекула представляет собой диполь. В ней атом кислорода несёт отрицательный заряд, а атомы водорода — положительный:

 

 

Полярность молекул воды часто представляется упрощённо в виде эллипса с двумя полюсами:

 

 

Полярность молекулы воды оказывает сильное влияние на её физические и химические свойства.

www.yaklass.ru

Формула воды — Справочник химика 21

    Графическую формулу воды можно записать в следующих видах  [c.89]

    Химические формулы, указывающие истинное число атомов в молекуле, называют молекулярными формулами. Если химическая формула указывает только относительное соотношение атомов в молекуле, то ее называют эмпирической или простейшей. Она отображает вид атомов, входящих в состав молекулы, и числовые соотношения между ними, например СН. При написании формул часто указывают последовательность взаимного расположения атомов в молекуле. Такие формулы называют графическими. Например, формулы. воды, пероксида водорода, метана и т. д. можно изображать так  [c.11]


    Графическую формулу воды можно представить, например, таким образом Н—О—Н. [c.381]

    На рис. 1 изображены формулы воды (модели молекулы). Расположите формулы (модели) в порядке повышения их информативной емкости. [c.20]

    Второй вариант структурной формулы воды учитывает тот факт, что молекула воды не линейна две связи Н—О образуют угол 105° друг с другом. [c.21]

    Формула воды в электронном виде с указанием места локализации зарядов в молекуле. [c.54]

    Написать структурную формулу воды и объяснить, почему молекула воды обладает дипольным моментом. [c.163]

    Из формулы воды видно, что [c.97]

    Получается, что /=2=01 2. Однако неизвестны реакции, в которых х>2 и у>2. Следовательно, х=у=2, и формула воды запишется так НаО. Прямое доказательство числа атомов в молекуле можно получить из данных по теплоемкости газов (гл. 2). [c.13]

    Цифры, написанные ниже строки, указывают в каком соотношении связаны атомы различных элементов в данном соединении. Например, в химической формуле воды, Н2О, цифра 2 показывает, что в этой молекуле имеются два атома водорода. Заметим, что, хотя в молекуле воды присутствует один атом кислорода, цифра 1 не пишется. [c.42]

    Учитывая, что для водорода известны изотопы Н(О) и Н(Т), а для кислорода О, Ю и выписать все возможные формулы воды (18 формул). Указать среди них самую легкую и самую тяжелую воду, подсчитать их молекулярные веса. [c.30]

    Формулу воды для удобства записываем так НОН. [c.118]

    При составлении уравнений реакций пользуйтесь следующими правилами следует уравнять числа атомов, определяющих название иона (хром, цинк, бор, фосфор и т.д.), в правой части уравнения написать формулу воды, подсчитать число атомов кислорода в обеих частях уравнения и, если слева имеется избыток атомов кислорода, перед знаком равенства прибавить ионы водорода, а если недостаток — прибавить гидроксид-ионы и уравнять числа атомов кислорода и водорода по обе стороны знака равенства. Какие уравнения не составляются при помощи этого алгоритма  [c.225]

    Подбираем коэффициент перед формулой воды  [c.95]

    Рассчитываем количество вещества атомного кислорода П1(0), который соединится с водородом, образуя воду, и количество вещества атомного кислорода Пг(0), который соединится с углеродом при образовании СОг- Из формулы воды следует  [c.194]

    Сильные акцепторные свойства ионов Н+ приводят к тому, что в водных растворах протоны в свободном состоянии практически не существуют. Поэтому в уравнении диссоциации кислоты записывают формулу воды, которая присоединяет ионы Н+, например НС1 + Н20 = Нз0++ l- [c.155]

    Истинная структурная формула воды следующая li M. 5, гл. Ш)  [c.381]

    В большинстве неорганических соединений сущест вует ионная (или условно принимаемая за ионную) связь между элементами, основанная на притяжении разноименных электрических зарядов. Одноименно заряженные элементарные ионы не могут быть связаны между собой. Все валентности должны быть полностью взаимо насы-ш,еиы. Каждая единица валентной связи обозначается черточкой между символами связанных между собой ионов. Структурные формулы являются в некоторых отношениях условными и, как правило, не отражают реальной геометрии молекул. Например, структурная формула воды обычно пин1ется Н —О—Н, но современная наука нашла угол между направлениями валентных связей между ионами кислорода и водорода (ок. 105 ), обусловленный полярностью молекул воды. Поэтому графическое начертание структурных формул может быть различным, но должно удовлетворять требованиям симметрии и удобства, а также основному требованию—чередованию положительных и отрицательных Зарядов. Приводим примеры составления структурных формул окислов, оснований, кислот и солей. [c.41]

    В последнюю очередь подставляем коэффициент перед формулой воды  [c.92]

    На основании формулы воды записываем  [c.262]

    Расчеты по химическим формулам. Формула химического вещества показывает его стехиометрический состав. Например, формула воды НаО показывает, что 1 моль этого вещества образован из 2. моль атомного водорода и 1 моль атомного кислорода, или и(Н) 2 п (Н,0) 1 п (Н,0) 1 п(0) 1 й(Н) 2 п(0) I  [c.9]

    Теперь остается только записать, сколько атомов каждого вида в молекуле данного соединения, и получится его формула. Например, молекула воды содержит два атома водорода (Н) и один атом кислорода (О). Поэтому формулу воды можно написать так Н2О1. Обычно, когда в молекуле есть только один атом того или иного вида, цифру 1 не пишут. Поэтому формулу воды записывают так Н2 О. Заметьте, что цифры пишут маленькие и ставят их немного ниже строки. Такие цифры называются индексами. [c.14]

    Выявление коэффициента перед формулой поды в правой части уравнения производится солоставлеикем чисел атомов водорода и кислорода в левой и правой частях схемы. Очевидно, что перед формулой воды требуется поставить коэф(1лн1иент 6. В окончательном виде получим следующее уравиение  [c.59]

    Подставляем полученные коэффициенты в схему реакции зс + 4HNOз —> ЗС02 + N0 + НгО Подбираем коэффициент перед формулой воды  [c.88]


www.chem21.info

Физические свойства воды :: HighExpert.RU

Вода (обычная) — вещество, описываемое химической формулой H2O, самое распространенное соединение на земле, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода, растворитель минеральных солей.

Плотность воды при различной температуре

Температура воды Плотность воды
оС кг/м3
0 999,9
5 1000
10 999,7
20 998,2
30 995,7
40 992,2
50 988,1
60 983,2
70 977,8
80 971,8
90 965,3
100 958,4

Динамическая и кинематическая вязкость воды при различной температуре

Температура Динамическая вязкость, μ Кинематическая вязкость, ν
оС (Н • c/м 2) • 103 м2/с • 106
0 1,787 1,787
5 1,519 1,519
10 1,307 1,307
20 1,002 1,004
30 0,798 0,801
40 0,653 0,658
50 0,547 0,658
60 0,467 0,475
70 0,404 0,413
80 0,355 0,365
90 0,315 0,326
100 0,282 0,294

Основные физические свойства воды при различной температуре

Температура Плотность, ρ Удельная теплоёмкость, Cp Коэффициент температурного линейного расширения, α Число Прандтля, Pr
оС кг/м3 кДж / (кг • К) (1 / K) x 103
0 999,9 4,217 -0,07 13,67
20 998,2 4,182 0,207 7,01
40 992,1 4,179 0,385 4,34
60 983,2 4,185 0,523 2,99
80 971,8 4,197 0,643 2,23
100 958,4 4,216 0,752 1,75

* Табличные данные подготовлены по материалам сайта www.engineeringtoolbox.com


Формулы физических свойств воды

При проведении инженерных расчетов удобнее использовать приближённые формулы для определения физических свойств воды⋆:

Плотность воды
⋆ [ кг/м3 ]

Теплоёмкость воды
⋆ [ Дж/(кг • К) ]

Теплопроводность воды
⋆ [ Вт/(м • K) ]

Динамическая вязкость воды
⋆ [ Па • c ]

Кинематическая вязкость воды
⋆ [ м2/с ]

Температуропроводность воды
⋆ [ м2/с ]

Число Прандтля воды
[ — ]

⋆ Приближённые формулы физических свойств воды получены авторами настоящего сайта.

Размерность величин: температура — К (Кельвин).

Приближённые формулы действительны в диапазоне температур воды от 283 К до 373 К.

www.highexpert.ru

Виды воды в жидком состоянии, просто о сложном

Когда речь заходит про основные агрегатные состояния вещества, можно указать лишь три их них: жидкое, твердое и газообразное (по-другому его также называют парообразным). Специально для тех, кто намеревается сказать, что состояний у воды аж четыре, и четвертым является плазма, напомним, что у воды нет состояния такого вида. Как это ни удивительно, но разогреть воду в ее нормальном состоянии до 6 тысяч градусов так, чтобы при помощи электричества удавалось удерживать ее в стабильной форме, невозможно. Поэтому четвертого состояния в виде плазмы у главной жидкости планеты нет.

Тем не менее, если кто-то уже успел почитать наши материалы о дерягинской воде, знают, что существует еще один вид жидкости, которая отличается от классической воды. Кратко напомним, что, поскольку вода в чистой форме обладает несколько нестандартными свойствами и обладает большей плотностью при температуре в -4 градуса, то было решено найти воду такую, которая бы не отличалась от нормальных веществ, которые имеют тем большую плотность, чем меньшая температуре ей соответствует. Поэтому логично предположить,  что при помощи нескольких опытов появилось еще одно состояние, дерягинская вода, которая обладает меньшей плотностью при меньшей температуре, как и полагается всем основным веществам.

Это лишь один из вариантов жидкой воды, который нельзя считать такой же нормальной водой. Первое, что приходит на ум, это тяжелая вода. Кроме нее, есть еще и сверхтяжелая. Это вода, в которой атом обычного водорода заменяется на атом дейтерия (h3) или трития (h4). То есть, получается не ион водорода, а атом, который обладает большей массой. Иначе говоря, нестандартная вода еще одного вида. В итоге мы получаем, что в жидком состоянии у воды есть еще минимум два дополнительных вида. Но они могут так же, как и обычная жидкость, переходить из одного состояния в другое без каких-либо проблем. Единственное, что отличает тяжелую воду от обычной, это температуры, при которых она меняет свои агрегатные состояния.

Параметры окиси дейтерия

Мы помним, что в нормальных условиях нормальная вода переходит в лед при нуле градусов, тогда как закипает она при 100 градусах Цельсия. При этом молекулярная масса равна 18 грамм. То есть, два грамма дают два атома водорода, а 16 граммов дает один атом кислорода. Когда речь заходит о тяжелой воде, то ее масса на один грамм выше, потому что масса дейтерия – 2 грамма. Итогом этого изменения становится не только изменение общей массы, но еще и изменение температур плавления и кипения. То есть, рассматривая виды нормальной воды в жидком состоянии, можно увидеть серьезные отличия при абсолютно одинаковых внешних условиях, солености и атмосферном давлении. Собственно, само изменение температуры составляет +4 градуса к температуре плавления и 1 градус к температуре кипения. Масса же увеличивается лишь на 10%.

Возникает логичный вопрос: как получить дейтериевую воду, где ее взять и безопасна ли она вообще? На самом деле, вода эта относительно безопасна, однако не стоит забывать о том, что еще не все свойства изучены, поэтому опасность может быть скрыта за неисследованными свойствами воды. Во всяком случае, сейчас основное применение тяжелой воды – урановые центрифуги, в которых дейтериевая вода служит для улавливания свободных нейтронов. Причем она вполне успешно справляется со своей задачей, а вот что получается в итоге – военная тайна, потому что военные многих стран проводили эксперименты с тяжелой водой, но никто из них не поделился полученными данными.

Обычная тяжелая вода, имеющая формулу D2O, встречается достаточно часто. На каждые 1,5-2 тысячи молекул нормальной жидкости имеется одна молекула дейтериевой. То есть, отыскивая новые формы жидкости, поначалу трудиться пришлось немного. Грубо говоря, в каждом чайнике с водой есть чайная ложка тяжелой. А вот сверхтяжелая – это еще один вид, который встречается крайне редко, обладает большим весом и пока что только изучается.

Смотреть документальный видео фильм «Виды воды в жидком состоянии во вселенной»

Тритиевая вода

Сверхтяжелая вода – тритиевая. Имеет формулу T2O, массу в 20 грамм, обладает некоторыми интересными свойствами, которые пока что не доказаны. А вот найти ее очень непросто. Встречается она в воде в миллион раз реже, чем дейтериевая. Что же она может дать людям? Пока что, если судить по гипотезам ученых, ничего хорошего. Некоторые из них уже успели дать неутешительные прогнозы: при достаточном накоплении окиси дейтерия в почвах возникают пустыни, вследствие чего может пропасть даже целая цивилизация. Во всяком случае, такие теории есть, но никаких официальных подтверждений этому не было.

Итак, дейтериевая и тритиевая вода в нормальнойформе встречается как в морях, так и в океанах, однако неравномерно. В озерах ее больше, чем в реках, а в реках ее больше, чем в океанах. В океане больше дейтерия, чем в снежных шапках гор и айсбергах, потому что в замороженной воде дейтерия очень и очень мало, примерно в два раза меньше, чем в озерах. Тонна озерной воды содержит 165 граммов окиси дейтерия, а в горах его в два раза меньше. Это неудивительно, если вспомнить особенности температурных изменений. Одно время говорили даже, что окись дейтерия – это та самая мертвая вода. Поэтому те, кто живут в горах, избавлены от излишнего ее количества и живут намного дольше.

Откуда появилась окись дейтерия и трития

Как получается тяжелая вода? Ученые рассматривали несколько вариантов. Первый из них: вода в такой форме появилась в космосе. Второй гласит о том, что нормальная вода на Земле была всегда, а вот из космоса ее занесли метеориты. Третья теория полагает, что это вообще нормальное явление перехода изотопов, поэтому появляется как вода обычная, так и тяжелая. Учитывая последние исследования, можно сказать, что причиной могла быть как космическая радиация, так и метеориты, на которых, между прочим, молекулы и были занесены на Землю.

В любом случае, виной всему – естественные причины, что и пугает. Ведь рано или поздно накопление окиси дейтерия произойдет в конкретной области планеты, что может привести к новым катаклизмам. А, может быть, ничего страшного не случится, ведь это лишь теории, которые не были доказаны даже экспериментально. Таким образом, все виды воды, которые отличаются от нормальной, существуют параллельно так же, как существуют похожие друг на друга виды животных. Исследование особенных свойств поможет понять, что именно несет эта вода людям в своем нормальном состоянии и можно ли использовать ее как-то еще, кроме как в урановых центрифугах, превращая в ядерное оружие.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

voday.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.