Всем знакома негашёная известь. Это — соединение металла кальция скислородом или окись кальция. Её получают накаливанием известняка ииспользуют в качестве строительного материала. Если негашёную известьоблить водой, то вода химически соединится с нею. Этот процессназывается гашением, а получающийся продукт — гашёной известью илигидроокисью кальция. Она находит широкое техническое применение.
Таким же способом — соединением окислов металлов с водой — могут быть получены и многие другие гидроокиси.
При взаимодействии воды с неметаллическими окислами получаются такженеобходимые для промышленности продукты — кислоты. Так, окисел азота(двуокись), растворяясь в воде, образует азотную и азотистую кислоты.Эта реакция используется в химической промышленности для полученияазотной кислоты. Она же приводит к образованию аммиачной селитры изаммиака, воды и азота в воздухе во время грозы.
Не менее важна реакция между водой и трёхокисью серы: продукт этойреакции — серная кислота, имеющая применение во многих отрасляхпромышленности.
Во всех перечисленных здесь веществах, которые образуются при участииводы, вода входит в состав вещества как неотъемлемая часть. Это — такназываемая конституционная вода. Выделить конституционную воду, неразрушая вещества, нельзя.
Но есть такие соединения веществ с водой, в которых взаимодействующиемолекулы сохраняют некоторую самостоятельность. Это — так называемыекристаллогидраты. Они получаются при кристаллизации веществ из водныхрастворов. Частицы растворённого вещества прочно удерживают около себямолекулы воды, и эти молекулы полностью или частично входят в составвыделяющихся из раствора кристаллов.
Содержащаяся в кристаллах вода, кристаллизационная вода, находится всоединении с молекулами вещества в строго определённых количествах. Так,в кристаллах медного купороса каждая молекула купороса связывает одну,три или пять молекул воды, в кристаллах соды — десять молекул, вкристаллах азотнокислого олова — двадцать молекул воды. Поваренная соль,сахар и многие другие вещества кристаллизуются без воды. Исследованиятепловых, электрических и других свойств кристаллогидратов показали, чтокристаллизационная вода ведёт себя как твёрдое вещество.
Многие кристаллогидраты непрочны. Так, например, сода теряет своюкристаллизационную воду, находясь просто в воздухе: её прозрачныекристаллы мутнеют и рассыпаются в порошок. Кристаллы медного купоросатеряют 80 процентов воды при нагревании до 100 градусов, а остальные 20процентов только при 240 градусах. При этом синие кристаллы превращаютсяв белый порошок.
Процесс потери кристаллизационной воды называется выветриванием.
Некоторые безводные кристаллы очень жадно притягивают к себе воду,причём притягивают её в гораздо большем количестве, чем это нужно дляобразования соответствующего кристаллогидрата; в результате этого онирасплываются. Так расплываются поташ, хлористый кальций. Эти веществаиспользуются как поглотители влаги при высушивании различных веществ.
Нам осталось сказать ещё об одном важном для химии свойстве воды — о её способности ускорять течение различных реакций.
Многие химические реакции протекают с неизмеримо малой скоростью, но вприсутствии даже ничтожных количеств определённых веществ идут в сотни итысячи раз быстрее. Вещества, которые ускоряют течение химическойреакции, но сами не входят в состав конечных продуктов реакции,называются катализаторами. К числу катализаторов относится и вода,причём каталитическое действие её весьма разносторонне.
Мы знаем, что железо на воздухе ржавеет, что гремучий газ принагревании взрывается, плавиковая кислота разъедает стекло, натрий ифосфор быстро окисляются на воздухе, хлор активно действует на металлы…Но оказывается, что во всех этих случаях катализатором является вода.При полном отсутствии влаги скорость этих процессов ничтожна. Сухойгремучий газ, например, не взрывается даже при значительном нагревании, ажелезо в воздухе, лишённом воды, становится таким же устойчивым, какзолото или платина.
Можно сказать, что если бы вода не обладала каталитическим действием,мы составили бы совершенно иное представление о химических свойствахокружающих нас веществ.
Answers & Comments
Всем знакома негашёная известь. Это — соединение металла кальция скислородом или окись кальция. Её получают накаливанием известняка ииспользуют в качестве строительного материала. Если негашёную известьоблить водой, то вода химически соединится с нею. Этот процессназывается гашением, а получающийся продукт — гашёной известью илигидроокисью кальция. Она находит широкое техническое применение.
Таким же способом — соединением окислов металлов с водой — могут быть получены и многие другие гидроокиси.
При взаимодействии воды с неметаллическими окислами получаются такженеобходимые для промышленности продукты — кислоты. Так, окисел азота(двуокись), растворяясь в воде, образует азотную и азотистую кислоты.Эта реакция используется в химической промышленности для полученияазотной кислоты. Она же приводит к образованию аммиачной селитры изаммиака, воды и азота в воздухе во время грозы.
Не менее важна реакция между водой и трёхокисью серы: продукт этойреакции — серная кислота, имеющая применение во многих отрасляхпромышленности.
Во всех перечисленных здесь веществах, которые образуются при участииводы, вода входит в состав вещества как неотъемлемая часть. Это — такназываемая конституционная вода. Выделить конституционную воду, неразрушая вещества, нельзя.
Но есть такие соединения веществ с водой, в которых взаимодействующиемолекулы сохраняют некоторую самостоятельность. Это — так называемыекристаллогидраты. Они получаются при кристаллизации веществ из водныхрастворов. Частицы растворённого вещества прочно удерживают около себямолекулы воды, и эти молекулы полностью или частично входят в составвыделяющихся из раствора кристаллов.
Содержащаяся в кристаллах вода, кристаллизационная вода, находится всоединении с молекулами вещества в строго определённых количествах. Так,в кристаллах медного купороса каждая молекула купороса связывает одну,три или пять молекул воды, в кристаллах соды — десять молекул, вкристаллах азотнокислого олова — двадцать молекул воды. Поваренная соль,сахар и многие другие вещества кристаллизуются без воды. Исследованиятепловых, электрических и других свойств кристаллогидратов показали, чтокристаллизационная вода ведёт себя как твёрдое вещество.
Многие кристаллогидраты непрочны. Так, например, сода теряет своюкристаллизационную воду, находясь просто в воздухе: её прозрачныекристаллы мутнеют и рассыпаются в порошок. Кристаллы медного купоросатеряют 80 процентов воды при нагревании до 100 градусов, а остальные 20процентов только при 240 градусах. При этом синие кристаллы превращаютсяв белый порошок.
Процесс потери кристаллизационной воды называется выветриванием.
Некоторые безводные кристаллы очень жадно притягивают к себе воду,причём притягивают её в гораздо большем количестве, чем это нужно дляобразования соответствующего кристаллогидрата; в результате этого онирасплываются. Так расплываются поташ, хлористый кальций. Эти веществаиспользуются как поглотители влаги при высушивании различных веществ.
Нам осталось сказать ещё об одном важном для химии свойстве воды — о её способности ускорять течение различных реакций.
Многие химические реакции протекают с неизмеримо малой скоростью, но вприсутствии даже ничтожных количеств определённых веществ идут в сотни итысячи раз быстрее. Вещества, которые ускоряют течение химическойреакции, но сами не входят в состав конечных продуктов реакции,называются катализаторами. К числу катализаторов относится и вода,причём каталитическое действие её весьма разносторонне.
Мы знаем, что железо на воздухе ржавеет, что гремучий газ принагревании взрывается, плавиковая кислота разъедает стекло, натрий ифосфор быстро окисляются на воздухе, хлор активно действует на металлы…Но оказывается, что во всех этих случаях катализатором является вода.При полном отсутствии влаги скорость этих процессов ничтожна. Сухойгремучий газ, например, не взрывается даже при значительном нагревании, ажелезо в воздухе, лишённом воды, становится таким же устойчивым, какзолото или платина.
Можно сказать, что если бы вода не обладала каталитическим действием,мы составили бы совершенно иное представление о химических свойствахокружающих нас веществ.