გადაწყვეტილებები მთავარ როლს თამაშობენ ბუნებაში, მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაში. წყალი სიცოცხლის საფუძველია, ყოველთვის შეიცავს დაშლილ ნივთიერებებს. მდინარეების და ტბების მტკნარი წყალი შეიცავს რამდენიმე დაშლილ ნივთიერებას, ხოლო ზღვის წყალი შეიცავს დაახლოებით 3,5% გახსნილ მარილებს.

ვარაუდობენ, რომ პირველყოფილი ოკეანე (დედამიწაზე სიცოცხლის დაბადების დროს) შეიცავდა მხოლოდ 1% გახსნილ მარილებს.

„სწორედ ამ გარემოში პირველად განვითარდნენ ცოცხალი ორგანიზმები, ამ ხსნარიდან მათ ამოიღეს იონები და მოლეკულები, რომლებიც აუცილებელია მათი შემდგომი ზრდისა და განვითარებისთვის... დროთა განმავლობაში ცოცხალი ორგანიზმები განვითარდნენ და გარდაიქმნენ, ამიტომ მათ შეძლეს დაეტოვებინათ წყლის გარემო და გადაადგილება ხმელეთზე და შემდეგ აწევა ჰაერში. მათ ეს შესაძლებლობები მიიღეს ორგანიზმში წყალხსნარის შენარჩუნებით სითხეების სახით, რომლებიც შეიცავს იონებისა და მოლეკულების სასიცოცხლო მარაგს“, - ამ სიტყვებით აღწერს ცნობილი ამერიკელი ქიმიკოსი, ნობელის პრემიის ლაურეატი ლინუს პოლინგი. თითოეულ ჩვენგანში, ჩვენი სხეულის ყველა უჯრედში, არის მოგონებები პირველყოფილი ოკეანის შესახებ, ადგილი, სადაც სიცოცხლე წარმოიშვა, წყალხსნარი, რომელიც უზრუნველყოფს თავად სიცოცხლეს.

ნებისმიერ ცოცხალ ორგანიზმში უჩვეულო ხსნარი მუდმივად მიედინება გემებში - არტერიებში, ვენებში და კაპილარებში, რომელიც ქმნის სისხლის საფუძველს, მასში მარილების მასობრივი წილი იგივეა, რაც პირველად ოკეანეში - 0,9%. ადამიანისა და ცხოველის ორგანიზმში მიმდინარე რთული ფიზიკურ-ქიმიური პროცესები ასევე ურთიერთქმედებენ ხსნარებში. საკვების ასიმილაციის პროცესი დაკავშირებულია ხსნარში მაღალი მკვებავი ნივთიერებების გადატანასთან. ბუნებრივი წყალხსნარები პირდაპირ კავშირშია ნიადაგის წარმოქმნის პროცესებთან, მცენარეთა საკვები ნივთიერებებით მომარაგებასთან. ასეთი ტექნოლოგიური პროცესები ქიმიურ და ბევრ სხვა ინდუსტრიაში, როგორიცაა სასუქების, ლითონების, მჟავების, ქაღალდის წარმოება, ხდება ხსნარებში. თანამედროვე მეცნიერება ეხება ხსნარების თვისებების შესწავლას. მოდით გავარკვიოთ რა არის გამოსავალი?

ხსნარები განსხვავდება სხვა ნარევებისგან იმით, რომ შემადგენელი ნაწილაკები მათში თანაბრად ნაწილდება და ასეთი ნარევის ნებისმიერ მიკრომოცულობაში შემადგენლობა იგივე იქნება.

ამიტომ ხსნარებს ესმოდათ როგორც ერთგვაროვანი ნარევები, რომლებიც შედგება ორი ან მეტი ერთგვაროვანი ნაწილისგან. ეს იდეა ეფუძნებოდა ამონახსნების ფიზიკურ თეორიას.

ხსნარების ფიზიკური თეორიის მიმდევრები, რომლითაც ვან ჰოფი, არენიუსი და ოსტვალდი იყვნენ დაკავებულნი, თვლიდნენ, რომ დაშლის პროცესი დიფუზიის შედეგია.

დ.ი. მენდელეევი და ქიმიური თეორიის მომხრეები თვლიდნენ, რომ დაშლა წყლის მოლეკულებთან ხსნარის ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგია. ამრიგად, უფრო ზუსტი იქნება ხსნარის განსაზღვრა, როგორც ერთგვაროვანი სისტემა, რომელიც შედგება ხსნარის, გამხსნელის ნაწილაკებისგან და ასევე მათი ურთიერთქმედების პროდუქტებისგან.

წყალთან გამხსნელი ნივთიერების ქიმიური ურთიერთქმედების გამო წარმოიქმნება ნაერთები - ჰიდრატები. ქიმიურ ურთიერთქმედებას ჩვეულებრივ თან ახლავს თერმული მოვლენები. მაგალითად, გოგირდმჟავას წყალში დაშლა ხდება ისეთი უზარმაზარი სითბოს გამოყოფით, რომ ხსნარს შეუძლია ადუღდეს, რის გამოც მჟავა წყალში ასხამენ და არა პირიქით. ისეთი ნივთიერებების დაშლა, როგორიცაა ნატრიუმის ქლორიდი, ამონიუმის ნიტრატი, რომელსაც თან ახლავს სითბოს შეწოვა.

ლომონოსოვმა დაამტკიცა, რომ ხსნარები ყინულში გადაიქცევა უფრო დაბალ ტემპერატურაზე, ვიდრე გამხსნელი.

საიტი, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.

MOU მანინსკაიას საშუალო სკოლა

ღია გაკვეთილი გეოგრაფიაში

V კლასი

მასწავლებელი:

2008 წ.

გაკვეთილის თემა: „წყალი გამხსნელია. წყლის მუშაობა ბუნებაში.

გაკვეთილის მიზნები:

გააცანით მოსწავლეებს წყლის მნიშვნელობა დედამიწაზე.

მიეცით ხსნარებისა და სუსპენზიების, წყალში ხსნადი და უხსნადი ნივთიერებების კონცეფცია

აჩვენეთ წყლის მუშაობა ბუნებაში (შემოქმედებითი და დესტრუქციული)

განავითარეთ წყლის პატივისცემა, სილამაზის სიყვარული.

აღჭურვილობა:ნახევარსფეროების რუკა, გლობუსი, განცხადება წყლის შესახებ, ცხრილები "ზღვის სერფინგი", "გამოქვაბული", "ოკეანე", "ზღვებისა და ოკეანეების ბინადრები", "ამინდი", საცდელი მილები წყლით, მარილით, ქვიშით, ფილტრით, ლენტით. ჩამწერი, ტელევიზორი, მულტიმედიური პროექტორი.

გაკვეთილების დროს.

ᲛᲔ.ორგანიზების დრო.

II.ახალი მასალის სწავლა.

გაკვეთილი იწყება ფილმის ყურებით წყლის შესახებ.

რბილი მუსიკის ფონზე, რომელიც ასახავს წყლის ხმებს.

მასწავლებელი:

ოკეანის უსაზღვრო სივრცე

და აუზის წყნარი უკანა წყალი,

და ეს ყველაფერი მხოლოდ წყალია

ჩვენი გაკვეთილის თემაა „წყალი გამხსნელია. წყლის მუშაობა ბუნებაში.

აკადემიკოსმა ნათლად და ზუსტად ისაუბრა წყლის როლზე ბუნებაში. „წყალი მხოლოდ ჭიქაში ჩასხმული სითხეა?

ოკეანე, რომელიც მოიცავს თითქმის მთელ პლანეტას, მთელ ჩვენს მშვენიერ დედამიწას, რომელშიც სიცოცხლე წარმოიშვა მილიონობით წლის წინ, არის წყალი“.

ღრუბლები, ღრუბლები, ნისლი, ტენიანობის გადატანა დედამიწის ზედაპირზე ყველა ცოცხალ არსებამდე - ესეც წყალია.

თითქოს მაქმანებში გამოწყობილი

ხეები, ბუჩქები, მავთულები,

და თითქოს ზღაპარია

სინამდვილეში, ეს მხოლოდ წყალია.

ცხოვრების უსაზღვრო მრავალფეროვნება. ის ყველგან არის ჩვენს პლანეტაზე. მაგრამ სიცოცხლე მხოლოდ იქაა, სადაც წყალია. არ არსებობს ცოცხალი არსება, თუ წყალი არ არის. დიახ, დღეს ჩვენს გაკვეთილზე ვისაუბრებთ წყალზე, დედოფალზე - ვოდიცაზე. მოდით ცოტა ვივარჯიშოთ.

გამოცანების ამოხსნა.

1. დადის მიწისქვეშეთში

ცას უყურებს. ( გაზაფხული)

2. რაც ჩანს, როცა არაფერი ჩანს. ( ნისლი)

3. საღამოს დაფრინავს მიწაზე,

ღამე დედამიწაზეა

დილით ისევ დაფრინავს. ( ნამი)

4. ისინი დაფრინავენ ფრთების გარეშე,

სირბილი ფეხების გარეშე

ცურვა აფრების გარეშე. ( ღრუბლები)

5. არა ცხენი, არამედ სირბილი,

ტყე არა, მაგრამ ხმაურიანი. ( მდინარე, ნაკადი).

6. მოვიდა - დაარტყა სახურავზე,

წავიდა და არავის გაუგია. ( წვიმა)

მოდით შევხედოთ დედამიწას. ჩვენს პლანეტას დედამიწას ეძახიან აშკარა გაუგებრობით: მიწა მისი ტერიტორიის ¼-ს შეადგენს, დანარჩენი ყველაფერი კი წყალია. მართალი იქნება, მას პლანეტა წყალი ვუწოდოთ! დედამიწაზე ბევრი წყალია, მაგრამ ბუნებაში აბსოლუტურად სუფთა წყალი არ არის, ის ყოველთვის არის მასში, ზოგიერთი მინარევები, ზოგიერთი მათგანი სასურველია, ვინაიდან ისინი ადამიანის ორგანიზმს სჭირდება. სხვები შეიძლება იყოს ჯანმრთელობისთვის საშიში და წყალი გამოუსადეგარი გახადოს.

1. წყალი გამხსნელია.

არ არსებობს ნივთიერებები, რომლებიც მცირე რაოდენობით მაინც არ იხსნება წყალში. ოქრო, ვერცხლი, რკინა, მინაც კი მცირე რაოდენობით იხსნება წყალში. მეცნიერებმა გამოთვალეს, რომ მაგალითად, როდესაც ვსვამთ ჭიქა ცხელ ჩაის, მასთან ერთად ვწოვთ დაახლოებით 0,0001 გ გახსნილ ჭიქას. წყლის სხვა ნივთიერებების დაშლის უნარის გამო, მას არასოდეს შეიძლება ეწოდოს აბსოლუტურად სუფთა.

გამოცდილების ჩვენება:წყალი, როგორც გამხსნელი.

ჩაასხით მარილი ჭიქა წყალში და აურიეთ კოვზით. რა ემართება მარილის კრისტალებს? ისინი სულ უფრო და უფრო პატარავდებიან და მალე საერთოდ ქრება. მაგრამ მარილი გაქრა?

არა. იგი წყალში გაიხსნა. მივიღეთ მარილიანი ხსნარი.

მარილის ხსნარი გადაიტანეთ ფილტრში. ფილტრზე არაფერია ჩარჩენილი. მარილის ხსნარი თავისუფლად გაიარა ფილტრში. რას ქვია გამოსავალი?

გამოსავალი - მასში თანაბრად განაწილებული უცხო ნივთიერებების შემცველი სითხე .

გამოცდილების ჩვენება:თიხის გამოცდილება.

იგივე გავაკეთოთ თიხით. თიხის ნაწილაკები წყალში ცურავს. გავავლოთ წყალი ფილტრში. მასში წყალი გავიდა, ფილტრზე კი თიხის ნაწილაკები დარჩა.

ამ გამოცდილებიდან შეიძლება დავასკვნათ, რომ თიხა წყალში არ იხსნება.

რით განსხვავდება ორი ექსპერიმენტის შედეგები? ( წყალი გახსნილი მარილით არის გამჭვირვალე, მაგრამ წყალი თიხით არა)

მართლაც, ბუნებრივ წყალში შეიძლება იყოს სხვადასხვა ნაწილაკები, რომლებიც მასში არ იხსნება. ასეთი ნაწილაკები მას ღრუბლიანდება. ამ შემთხვევაში საუბარია შეჩერება. ცოტა ხნით დგომის შემდეგ მღვრიე სითხე გამჭვირვალე ხდება. მატერიის უხსნადი ნაწილაკები ძირში იძირება. ხსნარებში კი, რაც არ უნდა დგანან, ნივთიერებები არ წყდება ფსკერზე.

ხალხმა დიდი ხანია შეამჩნია, რომ ვერცხლის ჭურჭელში ჩასხმული წყალი დიდხანს არ ფუჭდება. ფაქტია, რომ ის შეიცავს გახსნილ ვერცხლს, რომელიც მავნე ზემოქმედებას ახდენს წყალში არსებულ ბაქტერიებზე. „ვერცხლის“ წყალს ასტრონავტები იყენებენ ფრენების დროს.

როგორ მოვამზადოთ ვერცხლის წყალი სახლში?

წყალში იხსნება არა მხოლოდ მყარი და თხევადი ნივთიერებები, არამედ აირებიც: ჟანგბადი, აზოტი, ნახშირორჟანგი.

წყალში გახსნილ ჟანგბადს თევზი, მცენარეები და ცხოველები სუნთქავენ.

გაზიანი წყლის მიღება ემყარება წყალში ნახშირორჟანგის დაშლას.

ფიზიკური აღზრდა "წყალი წყალი არ არის"

Mindfulness თამაში. სიტყვებს ვასახელებ. თუ დასახელებული სიტყვა ნიშნავს იმას, რაც შეიცავს წყალს (ღრუბელს), მაშინ ბავშვები უნდა ადგნენ. თუ საგანი ან ფენომენი ირიბად უკავშირდება წყალს (გემს), ბავშვები ასწევენ ხელს. თუ საგანს ან ფენომენს ეძახიან, რომელსაც წყალთან (ქართან) კავშირი არ აქვს, ბავშვები ტაშს უკრავენ.

გუბე, ნავი, წვიმა, ქვიშა, ჩანჩქერი, ქვა, მყვინთავი, თოვლი, ხე, სანაპირო, ბეჭედი, მანქანა, ღრუბელი.

2. წყლის მუშაობა ბუნებაში.

დედამიწის ზედაპირზე მრავალი ფენომენი ხდება წყლის მონაწილეობით.

ასე რომ, დნობის წყლის ნაკადები, რომლებიც ერთიანდებიან, იქცევიან საზარელ ნაკადებად და შეუძლიათ დიდი განადგურების მოტანა. ასე ყალიბდება ხევები „ბარელიეფის“, „ხევის ფორმირების“ დემონსტრირება).

წყალი რეცხავს ნაყოფიერი ნიადაგის ზედა ფენას.

წყლის მოქმედებით კლდეები ნელ-ნელა ნადგურდება ( მოთხრობა ცხრილის მიხედვით "ამინდი"). ხალხში არის ანდაზა "წყალი ქვას აცლის".

მიწაში ჩაღრმავებული წყალი ანადგურებს და ხსნის სხვადასხვა ქვებს. ასე წარმოიქმნება მიწისქვეშა სიცარიელეები - გამოქვაბულები ( მაგიდა "გამოქვაბულები").

ცნობილია ისეთი საშინელი ბუნებრივი კატასტროფები, როგორიცაა წყალდიდობა და ცუნამი.

წყალდიდობისა და ცუნამის დროს წყალი ანგრევს ხიდებს, ანგრევს ნაპირებს და შენობებს, ანადგურებს კულტივირებული მცენარეების ნათესებს და ანადგურებს ადამიანებს.

სტუდენტის მესიჯი „წყალდიდობა“.

წყალდიდობა არის ტერიტორიის, დასახლებების, სამრეწველო და სასოფლო-სამეურნეო ობიექტების დატბორვა, რამაც გამოიწვია ზიანი. წყალდიდობა იწვევს ეკონომიკური ობიექტების განადგურებას, ნათესების, ტყეების დაღუპვას და მოსახლეობის იძულებით ევაკუაციას წყალდიდობის ზონიდან. წყალდიდობა, რომელსაც არა მარტო ნგრევა, არამედ ადამიანის მსხვერპლიც მოჰყვება, ე.წ კატასტროფული.

მათი მიზეზი შეიძლება იყოს ძლიერი წვიმა, თოვლის მეგობრული დნობა თოვლიანი ზამთრის შემდეგ.

სტუდენტური შეტყობინება "ცუნამი"

ცუნამი იშვიათი, მაგრამ ძალიან საშიში ბუნებრივი მოვლენაა. სიტყვა "ცუნამი" იაპონურად ნიშნავს "დიდი ტალღა, რომელიც დატბორავს ყურეს". ეს ტალღები შეიძლება იყოს მცირე და თუნდაც შეუმჩნეველი, მაგრამ ასევე შეიძლება იყოს კატასტროფული. დამანგრეველი ცუნამი ძირითადად გამოწვეულია ძლიერი წყალქვეშა მიწისძვრებით ზღვებისა და ოკეანეების დიდ სიღრმეზე, ასევე წყალქვეშა ვულკანური ამოფრქვევებით. ამავდროულად, მილიარდობით ტონა წყალი მოძრაობს მოკლე დროში. ოკეანის ზედაპირზე დაბალი ტალღები მიედინება რეაქტიული თვითმფრინავის სიჩქარით - 700-800 კილომეტრი საათში.

ღია ოკეანეში, ყველაზე საშინელი ცუნამიც კი არ არის საშიში. ტრაგედიები ხდება, როდესაც ცუნამის ტალღები უახლოვდება არაღრმა სანაპირო ზონას. ნაპირზე ტალღები 10-15 მეტრს და მაღლა აღწევს.

ცუნამის შედეგები შეიძლება იყოს კატასტროფული: ისინი იწვევენ უზარმაზარ განადგურებას, ასობით ათასი ადამიანის სიცოცხლეს.

ცუნამის უდიდესი რაოდენობა წარმოიქმნება წყნარი ოკეანის სანაპიროზე (დაახლოებით წელიწადში ერთხელ).

მასწავლებელი:რა სამუშაოს ასრულებს წყალი ყველა ამ მაგალითში?

(გამანადგურებელი)

მაგრამ წყალი არა მხოლოდ დესტრუქციულ მოქმედებს. გაზაფხულის წყალდიდობის დროს მდინარის წყალი იწვევს ნაყოფიერი სილას მიწის ნაკვეთების გამოყოფას. მათზე მცენარეულობა ძალიან კარგად ვითარდება.

ცოცხალ ორგანიზმებში არც ერთი პროცესი არ ხდება წყლის მონაწილეობის გარეშე. მცენარეებს ესაჭიროებათ ნიადაგიდან ნივთიერებების შთანთქმისთვის, ღეროს, ფოთლების გასწვრივ გადაადგილებისთვის, ხსნარის სახით, თესლის გაღივებისთვის.

ყველა ცოცხალი და არაცოცხალი: ნებისმიერი ნიადაგი, კლდეები, ყველა საგანი, სხეული, ორგანიზმი - შედგება წყლისგან.

მაგალითად, ადამიანის ორგანიზმში წყალი მთლიანი მასის 60-80%-ს შეადგენს.

წყალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის საზოგადოების ცხოვრებაში. ადამიანმა წყალსაცავები სატრანსპორტო მარშრუტებად აქცია, მდინარის ნაკადები - იაფი ელექტროენერგიის წყარო.

წყალი არის მრავალი ცოცხალი ორგანიზმის ჰაბიტატი, რომლებიც არ გვხვდება ხმელეთზე (ფ ფილმის "ზღვებისა და ოკეანეების მცხოვრებნი" ვიდეოს ფრაგმენტი)

წყლის რესურსები ჩვენი ქვეყნის ეროვნული სიმდიდრეა, რომელიც მოითხოვს ფრთხილად მოპყრობას: მკაცრ აღრიცხვას, დაბინძურებისგან დაცვას და ეკონომიურ გამოყენებას.

მასწავლებელი: აყოველთვის იშვიათად ვიყენებთ წყალს?

ადამიანმა სამუდამოდ გახსოვდეს:

დედამიწაზე სიცოცხლის სიმბოლო წყალია!

შეინახე და იზრუნე -

ჩვენ მარტო არ ვართ პლანეტაზე!

III. დამაგრება

1. კითხვები:

ა) რა ჰქვია ყველა ზღვასა და ოკეანეს ერთად ( მსოფლიო ოკეანე)

ბ) არც ზღვა, არც ხმელეთი - გემები არ მიცურავს და არ შეგიძლია სიარული ( ჭაობი)

ბ) ირგვლივ წყლის დალევა კატასტროფაა ( ზღვის)

დ) გამოიცანით რა ნივთიერებაზეა საუბარი: ეს ნივთიერება ბუნებაში ძალიან გავრცელებულია, მაგრამ პრაქტიკულად არ გვხვდება მისი სუფთა სახით. ამ ნივთიერების გარეშე სიცოცხლე შეუძლებელია. ძველ ხალხებში იგი უკვდავებისა და ნაყოფიერების სიმბოლოდ ითვლებოდა. ზოგადად, ეს არის ყველაზე უჩვეულო სითხე მსოფლიოში. Ეს რა არის? ( წყალი).

2. თამაში "გადაკვეთა ჭარბი" (ბარათები დავალებით მოსწავლეთა მაგიდებზე)

დავალება: გადახაზეთ ზედმეტი სიტყვა და ახსენით რატომ?

ა) თოვლი, ყინული, ორთქლი, სეტყვა.

ბ) წვიმა, ფიფქი, ზღვა, მდინარე.

გ) სეტყვა, წყლის ორთქლი, თოვლი, წვიმა.

3. ახლა კი შემდეგი დავალება. შეავსეთ ტექსტში არსებული ხარვეზები:

წყალი ... გამხსნელი. ის ხსნის მყარ ნივთიერებებს.

მაგალითად... : თხევადი ნივთიერებები, მაგალითად... აირისებრი ნივთიერებები,

Მაგალითად…

ამ მხრივ ბუნებაში შეუძლებელია... წყლის პოვნა.

4. თამაში "დამატებითი ქონება"

ამოცანა: გადაკვეთეთ ის თვისება, რომელიც არ ეხება წყალს.

საკუთრება:

ა) ფერი აქვს, ფერი არ აქვს.

ბ) გემო აქვს, გემო არ აქვს.

გ) უსუნო, უსუნო.

დ) გაუმჭვირვალე, გამჭვირვალე.

ე) აქვს სითხე, არ აქვს სითხე.

ე) სწრაფად თბება და სწრაფად აცივდება, თბება ნელა და ნელა კლებულობს.

ზ) ხსნის ქვიშასა და ცარცს, ხსნის მარილს და შაქარს.

თ) ფორმა აქვს, ფორმა არ აქვს.

მუსიკის ფონზე

მასწავლებელი:

წყალი მშვენიერი ბუნებრივი საჩუქარია,

ცოცხალი მიედინება და თავისუფალი,

ხატავს ჩვენი ცხოვრების სურათებს.

მის სამ მნიშვნელოვან ჰიპოსტასში.

ახლა ნაკადი, შემდეგ მდინარე ქარებს,

ჭიქიდან მიწაზე იღვრება.

ყინულის თხელი ნაჭერივით იყინება

ლამაზად დასახელებული ფიფქია.

ეს იღებს ორთქლის სიმსუბუქეს:

იქ იყო და უცებ წავიდა.

დიდი მუშაკი ვოდიცა,

ისე, როგორ არ უნდა აღფრთოვანდეს.

ის ჩვენსკენ მიცურავს ღრუბლებში,

სასმელი თოვლი და წვიმა

და ანადგურებს და აყენებს

ასე რომ, ის ითხოვს ჩვენს ზრუნვას.

IV. Საშინაო დავალება§ 23, დავალება 77 სამუშაო რვეული. გვერდი 45

წყალი დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ნაერთია. ეს არ არის მხოლოდ მდინარეებსა და ზღვებში; ყველა ცოცხალი ორგანიზმი ასევე შეიცავს წყალს. მის გარეშე ცხოვრება შეუძლებელია. წყალი კარგი გამხსნელია (მასში სხვადასხვა ნივთიერებები ადვილად იხსნება). ცხოველები და მცენარეების წვენი ძირითადად წყლისგან შედგება. წყალი სამუდამოდ არსებობს; ის მუდმივად მოძრაობს ნიადაგიდან ატმოსფეროში და ორგანიზმებში და პირიქით. დედამიწის ზედაპირის 70%-ზე მეტი დაფარულია წყლით.

რა არის წყალი

წყლის ციკლი

მდინარეების, ზღვების, ტბების წყალი მუდმივად აორთქლდება და წყლის ორთქლის პაწაწინა წვეთებად იქცევა. წვეთები იკრიბებიან და წარმოიქმნება, საიდანაც წყალი წვიმის სახით ეცემა მიწაზე. ეს არის წყლის ციკლი ბუნებაში. ღრუბლებში ორთქლი კლებულობს და ბრუნდება დედამიწაზე წვიმის, თოვლის ან სეტყვის სახით. კანალიზაციისა და ქარხნების ჩამდინარე წყლები მუშავდება და შემდეგ ჩაედინება ზღვაში.

წყლის სადგური

მდინარის წყალი აუცილებლად შეიცავს მინარევებს, ამიტომ უნდა გაიწმინდოს. წყალი შედის რეზერვუარებში, სადაც ის დნება და მყარი ნაწილაკები ძირს. შემდეგ წყალი გადის ფილტრებში, რომლებიც იჭერენ დარჩენილ მყარ ნივთიერებებს. წყალი ხვდება სუფთა ხრეშის, ქვიშის ან გააქტიურებული ნახშირბადის ფენებში, სადაც ის იწმინდება ჭუჭყისა და მყარი მინარევებისაგან. ფილტრაციის შემდეგ წყალს ამუშავებენ ქლორით პათოგენური ბაქტერიების მოსაკლავად, რის შემდეგაც იგი ტუმბოს ტანკებში და მიეწოდება საცხოვრებელ კორპუსებსა და ქარხნებს. სანამ კანალიზაცია ზღვაში ჩავა, ის უნდა დამუშავდეს. წყლის გამწმენდ ქარხანაში ის გადის ფილტრების მეშვეობით, რომლებიც იჭერენ ჭუჭყს, შემდეგ ტუმბოს სეპტიკურ ავზებში, სადაც მყარი ნაწილაკები ძირში უნდა დადგეს. ბაქტერიები ანადგურებენ ორგანული ნივთიერებების ნარჩენებს, ანადგურებენ მათ უვნებელ კომპონენტებად.

წყლის გაწმენდა

წყალი კარგი გამხსნელია, ამიტომ ჩვეულებრივ შეიცავს მინარევებს. თქვენ შეგიძლიათ წყლის გაწმენდა დისტილაცია(იხილეთ სტატია ""), მაგრამ გაწმენდის უფრო ეფექტური მეთოდია დეიონიზაცია(დამალვა). იონები არის ატომები ან მოლეკულები, რომლებმაც დაკარგეს ან მოიპოვეს ელექტრონები და, შედეგად, მიიღეს დადებითი ან უარყოფითი მუხტი. დეიონიზაციისთვის, ნივთიერება ე.წ იონ გადამცვლელი. მას აქვს დადებითად დამუხტული წყალბადის იონები (H +) და უარყოფითად დამუხტული ჰიდროქსიდის იონები (OH -) როდესაც დაბინძურებული წყალი გადის იონ გადამცვლელში, მინარევების იონები იცვლება წყალბადის და ჰიდროქსიდის იონებით იონ გადამცვლელიდან. წყალბადის და ჰიდროქსიდის იონები ერთიანდებიან და წარმოქმნიან წყლის ახალ მოლეკულებს. წყალი, რომელიც გაიარა იონ გადამცვლელში, აღარ შეიცავს მინარევებს.

წყალი, როგორც გამხსნელი

წყალი შესანიშნავი გამხსნელია, მასში ბევრი ნივთიერება ადვილად იხსნება (იხილეთ ასევე სტატია ""). ამიტომ სუფთა წყალი ბუნებაში იშვიათად გვხვდება. წყლის მოლეკულაში ელექტრული მუხტები ოდნავ განცალკევებულია, რადგან წყალბადის ატომები მოლეკულის ერთ მხარეს მდებარეობს. ამის გამო იონური ნაერთები (იონებისაგან შემდგარი ნაერთები) ასე ადვილად იხსნება მასში. იონები დამუხტულია და წყლის მოლეკულები იზიდავს მათ.

წყალს, ისევე როგორც ყველა გამხსნელს, შეუძლია დაშალოს ნივთიერების მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობა. ხსნარს ეწოდება გაჯერებული, როდესაც გამხსნელი ვერ ხსნის ნივთიერების დამატებით ნაწილს. როგორც წესი, ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც გამხსნელს შეუძლია დაითხოვოს, იზრდება სითბოსთან ერთად. შაქარი ცხელ კოდაში უფრო ადვილად იხსნება, ვიდრე ცივ კოდაში. შუშხუნა სასმელები ნახშირორჟანგის წყლიანი დიფუზორებია. რაც უფრო მაღალია, მით მეტი აირის შთანთქმა შეუძლია ხსნარს. ამიტომ, როდესაც ჩვენ ვხსნით სასმელის ქილას და ამით ვამცირებთ წნევას, ნახშირორჟანგი გამოდის სასმელიდან. გაცხელებისას გაზების ხსნადობა მცირდება. 1 ლიტრ მდინარის და ზღვის წყალში ჩვეულებრივ იხსნება დაახლოებით 0,04 გრამი ჟანგბადი. ეს საკმარისია წყალმცენარეებისთვის, თევზებისთვის და ზღვებისა და მდინარეების სხვა მაცხოვრებლებისთვის.

მძიმე წყალი

მინერალები იხსნება მყარ წყალში, რომელიც იქ მოვიდა კლდეებიდან, რომლებშიც წყალი მიედინებოდა. ასეთ წყალში საპონი კარგად არ ქაფდება, რადგან რეაგირებს მინერალებთან და წარმოქმნის ფანტელებს. არსებობს ორი სახის მძიმე წყალი; განსხვავება მათ შორის არის გახსნილი მინერალების ტიპში. წყალში გახსნილი მინერალების ტიპი დამოკიდებულია ქანების ტიპზე, რომლებშიც წყალი მიედინება (იხ. სურათი). წყლის დროებითი სიმტკიცე ხდება მაშინ, როდესაც კირქვა რეაგირებს წვიმის წყალთან. კირქვა უხსნადი კალციუმის კარბონატია, წვიმის წყალი კი ნახშირმჟავას სუსტი ხსნარია. მჟავა რეაგირებს კალციუმის კარბონატთან და წარმოქმნის ბიკარბონატს, რომელიც იხსნება წყალში და ამკვრივებს მას.

როდესაც წყალი ადუღდება ან აორთქლდება დროებითი სიხისტით, ზოგიერთი მინერალი ნალექი ჩნდება და წარმოიქმნება მასშტაბები ქვაბის ძირში ან სტალაქტიტები და სტალაგმიტები გამოქვაბულში. მუდმივი სიხისტის წყალი შეიცავს კალციუმის და მაგნიუმის სხვა ნაერთებს, როგორიცაა თაბაშირი. ეს მინერალები არ იშლება მოხარშვისას.

წყლის დარბილება

თქვენ შეგიძლიათ ამოიღოთ მინერალები, რომლებიც ამკვრივებენ წყალს ხსნარში სარეცხი სოდის დამატებით ან იონური გაცვლის გზით, რაც გაწმენდის დროს წყლის დეიონიზაციის მსგავსი პროცესია. ნატრიუმის იონების შემცველი ნივთიერება, რომელიც წყალში ცვლის კალციუმსა და მაგნიუმის იონებს. იონ გადამცვლელში გადის მყარი წყალი ცეოლიტი- ნატრიუმის შემცველი ნივთიერება. ცეოლითში კალციუმის და მაგნიუმის იონები შერეულია ნატრიუმის იონებთან, რომლებიც არ იძლევა წყლის სიმტკიცეს. სარეცხი სოდა არის ნატრიუმის კარბონატი. მყარ წყალში ის რეაგირებს კალციუმის და მაგნიუმის ნაერთებთან. შედეგი არის უხსნადი ნაერთები, რომლებიც არ წარმოქმნიან ფანტელებს.

წყლის დაბინძურება

როდესაც ქარხნებიდან და სახლებიდან დაუმუშავებელი წყალი შედის ზღვებსა და მდინარეებში, ხდება წყლის დაბინძურება. თუ წყალში ძალიან ბევრი ნარჩენია, ორგანული დაშლის ბაქტერიები მრავლდებიან და მოიხმარენ თითქმის მთელ ჟანგბადს. ასეთ წყალში გადარჩება მხოლოდ პათოგენური ბაქტერიები, რომლებსაც შეუძლიათ წყალში ცხოვრება ჟანგბადის გარეშე. როდესაც წყალში გახსნილი ჟანგბადის დონე მცირდება, თევზი და მცენარეები იღუპებიან. წყალში ასევე ხვდება ნაგავი, პესტიციდები და ნიტრატები სასუქებიდან, შხამიანი - ტყვია, ვერცხლისწყალი. მომწამვლელი ნივთიერებები, მათ შორის ლითონები, ხვდება თევზის სხეულში, მათგან კი - სხვა ცხოველების და ადამიანის სხეულშიც კი. პესტიციდები კლავს მიკროორგანიზმებს და ცხოველებს, რითაც არღვევს ბუნებრივ წონასწორობას. სასუქები მინდვრებიდან და ფოსფატების შემცველი სარეცხი საშუალებები, წყალში მოხვედრა იწვევს მცენარის ზრდას. მცენარეები და ბაქტერიები, რომლებიც იკვებებიან მკვდარი მცენარეებით, იღებენ ჟანგბადს, ამცირებენ მის შემცველობას წყალში.

ორგანიზმებისთვის წყლის როლის მოკლე აღწერა

წყალი ყველაზე მნიშვნელოვანი არაორგანული ნაერთია, რომლის გარეშეც სიცოცხლე შეუძლებელია. ეს ნივთიერება ასევე ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილია და დიდ როლს ასრულებს, როგორც გარეგანი ფაქტორი ყველა ცოცხალი არსებისთვის.

პლანეტა დედამიწაზე წყალი გვხვდება აგრეგაციის სამ მდგომარეობაში: აირისებრი (ორთქლები, თხევადი (წყალი და ნისლი ატმოსფეროში) და მყარი (წყალი მყინვარებში, აისბერგებში და ა.შ.) ორთქლის წყლის ფორმულა არის H 2 O. , თხევადი (H 2 O) 2 (T \u003d 277 K) და (H 2 O) n - მყარი წყლისთვის (ყინულის კრისტალები), სადაც n \u003d 3, 4, ... (ტემპერატურაზეა დამოკიდებული - ქვედა ტემპერატურა, მით მეტია n-ის მნიშვნელობა). წყლის მოლეკულები გაერთიანებულია ნაწილაკებად ფორმულით (H 2 O) n სპეციალური ქიმიური ბმების წარმოქმნის შედეგად, რომელსაც ეწოდება წყალბადი; ასეთ ნაწილაკებს უწოდებენ ასოცირებულებს; ასოციაციების წარმოქმნის გამო. უფრო ფხვიერი სტრუქტურები წარმოიქმნება ვიდრე თხევადი წყალი, ამიტომ, 277 K-ზე დაბალ ტემპერატურაზე, წყლის სიმკვრივე, სხვა ნივთიერებებისგან განსხვავებით, არ იზრდება, მაგრამ მცირდება, რის შედეგადაც ყინული ცურავს თხევადი წყლის ზედაპირზე და ღრმა რეზერვუარები. არ გაიყინოს ძირამდე, მით უმეტეს, რომ წყალს აქვს დაბალი თბოგამტარობა. ამას დიდი მნიშვნელობა აქვს წყალში მცხოვრები ორგანიზმებისთვის - ისინი არ კვდებიან ძლიერ ყინვებში და გადარჩებიან ზამთრის სიცივეში უფრო ხელსაყრელ ტემპერატურულ პირობებამდე.

წყალბადის ობლიგაციების არსებობა განსაზღვრავს წყლის მაღალ სითბოს ტევადობას, რაც შესაძლებელს ხდის სიცოცხლის არსებობას დედამიწის ზედაპირზე, რადგან წყლის არსებობა ხელს უწყობს ტემპერატურის სხვაობის შემცირებას დღე და ღამე, ისევე როგორც ზამთარში და ზაფხულში, რადგან გაციებისას წყალი კონდენსირდება და სითბო გამოიყოფა და გაცხელებისას წყალი ორთქლდება, წყალბადის ბმების გაწყვეტაზე იხარჯება და დედამიწის ზედაპირი არ თბება.

წყლის მოლეკულები ქმნიან წყალბადის კავშირებს არა მხოლოდ ერთმანეთთან, არამედ სხვა ნივთიერებების მოლეკულებთან (ნახშირწყლები, ცილები, ნუკლეინის მჟავები), რაც ქიმიური ნაერთების კომპლექსის წარმოქმნის ერთ-ერთი მიზეზია, რის შედეგადაც არსებობს შესაძლებელია სპეციალური ნივთიერება - ცოცხალი ნივთიერება, რომელიც ქმნის სხვადასხვა .

წყლის ეკოლოგიური როლი უზარმაზარია და აქვს ორი ასპექტი: ეს არის როგორც გარე (პირველი ასპექტი) ასევე შიდა (მეორე ასპექტი) გარემო ფაქტორი. როგორც გარე გარემო ფაქტორი, წყალი არის აბიოტური ფაქტორების ნაწილი (ტენიანობა, ჰაბიტატი, კლიმატის და მიკროკლიმატის განუყოფელი ნაწილი). როგორც შინაგანი ფაქტორი, წყალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს უჯრედში და ორგანიზმში. განვიხილოთ წყლის როლი უჯრედის შიგნით.

საკანში წყალი ასრულებს შემდეგ ფუნქციებს:

1) გარემო, რომელშიც უჯრედის ყველა ორგანელი მდებარეობს;

2) გამხსნელი როგორც არაორგანული, ასევე ორგანული ნივთიერებებისთვის;

3) გარემო სხვადასხვა ბიოქიმიური პროცესის წარმოშობისთვის;

4) არაორგანულ ნივთიერებებს შორის გაცვლითი რეაქციების კატალიზატორი;

5) რეაგენტი ჰიდროლიზის, ჰიდრატაციის, ფოტოლიზის და სხვა პროცესებისთვის;

6) ქმნის უჯრედის გარკვეულ მდგომარეობას, როგორიცაა ტურგორი, რაც უჯრედს ელასტიურს და მექანიკურად ძლიერს ხდის;

7) ასრულებს სამშენებლო ფუნქციას, რომელიც შედგება იმაში, რომ წყალი არის სხვადასხვა ფიჭური სტრუქტურის ნაწილი, როგორიცაა მემბრანები და ა.შ.

8) არის ერთ-ერთი ფაქტორი, რომელიც აერთიანებს ყველა ფიჭურ სტრუქტურას ერთ მთლიანობაში;

9) ქმნის გარემოს ელექტრულ გამტარობას, გარდაქმნის არაორგანულ და ორგანულ ნაერთებს გახსნილ მდგომარეობაში, რაც იწვევს იონური და მაღალპოლარული ნაერთების ელექტროლიტურ დისოციაციას.

წყლის როლი ორგანიზმში არის ის, რომ ის:

1) ასრულებს სატრანსპორტო ფუნქციას, რადგან ის აქცევს ნივთიერებებს ხსნად მდგომარეობაში და მიღებული ხსნარები სხვადასხვა ძალების გამო (მაგალითად, ოსმოსური წნევა და ა.შ.) გადადის ერთი ორგანოდან მეორეზე;

2) ასრულებს გამტარ ფუნქციას იმის გამო, რომ სხეული შეიცავს ელექტროლიტების ხსნარებს, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტროქიმიური იმპულსების გატარება;

3) აკავშირებს ცალკეულ ორგანოებსა და ორგანოთა სისტემებს წყალში სპეციალური ნივთიერებების (ჰორმონების) არსებობის გამო, ჰუმორული რეგულაციის განხორციელებისას;

4) არის ერთ-ერთი ნივთიერება, რომელიც არეგულირებს სხეულის ტემპერატურას (ოფლის სახით წყალი გამოიყოფა სხეულის ზედაპირზე, აორთქლდება, რის გამოც სითბო შეიწოვება და სხეული ცივდება);

5) შედის კვების პროდუქტებში და ა.შ.

სხეულის გარეთ წყლის მნიშვნელობა ზემოთ აღწერილია (ჰაბიტატი, გარემოს ტემპერატურის რეგულატორი და ა.შ.).

ორგანიზმებისთვის მტკნარი წყალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს (მარილების შემცველობა 0,3%-ზე ნაკლები). ბუნებაში, ქიმიურად სუფთა წყალი პრაქტიკულად არ არსებობს, ყველაზე სუფთაა წვიმის წყალი სოფლად, დიდი დასახლებებიდან მოშორებული. მტკნარი წყლის ობიექტებში შემავალი წყალი - მდინარეები, აუზები, სუფთა ტბები - შესაფერისია ორგანიზმებისთვის.

წყალი დედამიწაზე ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური ნაერთია. წყალი არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის მთავარი კომპონენტი და გარემო, რომელშიც ადამიანი ცხოვრობს და არსებობს. წყლის ფიზიკური თვისებები მკვეთრად განსხვავდება სხვა ნივთიერებების თვისებებისგან და ამ განსხვავებების ბუნება განსაზღვრავს ფიზიკური და ბიოლოგიური სამყაროს ბუნებას.

დროთა განმავლობაში ცოცხალი ორგანიზმები განვითარდნენ, რამაც მათ საშუალება მისცა დაეტოვებინათ წყლის გარემო და გადასულიყვნენ ხმელეთზე და ამოსულიყვნენ ჰაერში. მათ ეს უნარი შეიძინეს ორგანიზმში წყალხსნარის შენარჩუნებით ქსოვილის, სისხლის პლაზმისა და უჯრედშორისი სითხეების თხევადი კომპონენტის სახით, რომელიც შეიცავს იონებისა და მოლეკულების აუცილებელ მარაგს.

წყალი, ორგანული გამხსნელებისგან განსხვავებით, კარგად ხსნის მარილებს, რადგან მას აქვს ძალიან მაღალი შემცველობა ნებართვა (დაახლოებით 81 ოთახის ტემპერატურაზე) და მისი მოლეკულები მიდრეკილია იონების შერწყმის მიზნით ჰიდრატირებული იონები . ორივე ეს თვისება განპირობებულია 1 წყლის მოლეკულის დიდი ელექტრული დიპოლური მომენტით. და წყლის ეს თვისება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სიცოცხლისა და მეტაბოლიზმის განვითარებაში.

შემდეგი პროცესი წყალში ხდება. ელექტრული მუხტების მიზიდვის ან მოგერიების ძალა უკუპროპორციულია ამ მუხტების გარშემო არსებული საშუალების ნებადართულობისა. ეს ნიშნავს, რომ ორი საპირისპირო ელექტრული მუხტი ერთმანეთს იზიდავს წყალში ძალით, რომელიც უდრის ჰაერში (ან ვაკუუმში) მათი ურთიერთმიზიდვის ძალის 1/80-ს. მაშასადამე, თუ ნატრიუმის ქლორიდის მარილის კრისტალი წყალშია, მაშინ იონები, რომლებიც მას ქმნიან, ბევრად უფრო ადვილად გამოიყოფა კრისტალიდან, ვიდრე კრისტალი ჰაერში, რადგან ელექტროსტატიკური ძალა, რომელიც იზიდავს იონს ბროლის ზედაპირზე. წყალხსნარი არის მოცემული იონის მიზიდულობის მხოლოდ 1/80 ჰაერიდან. ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ ოთახის ტემპერატურაზე თერმული მოძრაობა არ შეიძლება გამოიწვიოს იონების კრისტალიდან ჰაერში გადასვლა, მაგრამ ამავდროულად, იონების თერმული მოძრაობა სავსებით საკმარისია შედარებით სუსტი მიზიდულობის დასაძლევად, როდესაც კრისტალი გარშემორტყმულია. წყალი, რაც იწვევს დიდი რაოდენობით იონების წყალხსნარში გადასვლას.

იონის დატენიანება

როდესაც მარილები წყალში იხსნება, ისინი წარმოიქმნება ჰიდრატირებული იონები . ჰიდრატირებული იონების წარმოქმნა იწვევს წყლის ხსნარებში იონების სტაბილიზაციას. თითოეული უარყოფითი იონი იზიდავს რამდენიმე მიმდებარე წყლის მოლეკულის პოზიტიურ ბოლოებს და ინარჩუნებს მათ გარშემო.

პოზიტიური იონები, რომლებიც ჩვეულებრივ ანიონებზე მცირეა, კიდევ უფრო ძლიერად იზიდავს წყალს; თითოეული კატიონი იზიდავს წყლის მოლეკულების უარყოფით ბოლოებს და მყარად აკავშირებს რამდენიმე მოლეკულას, ატარებს მათ თავისთან ახლოს; ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ჰიდრატი, რომელიც შეიძლება იყოს საკმაოდ სტაბილური, განსაკუთრებით ორმაგი ან სამმაგი დადებითი მუხტის მქონე კატიონების შემთხვევაში.

მოცემულ კატიონზე მიმაგრებული წყლის მოლეკულების რაოდენობა, მისი ლიგანდი,განისაზღვრება კატიონის ზომით. ატომის ლიგანტურობა ტოლია მასთან დაკავშირებული ან მასთან კონტაქტში მყოფი ატომების რაოდენობის. ლიგანტობასაც უწოდებენ საკოორდინაციო ნომერი .

წყალში პატარა Be 2 + კატიონი აყალიბებს Be(OH 2) 4 2+ ტეტრაჰიდრატს. გარკვეულწილად დიდი იონები, მაგალითად Mg 2+ ან Al 3+, ქმნიან ჰექსაჰიდრატებს Mg (OH 2) 6 2+, Al (OH 2) 6 3+ ( სურათი 1).

სურათი 1. ჰიდრატირებული იონების სტრუქტურა იყავი ( ოჰ 2 ) 4 2+ და ა ლ (HE 2 ) 6 3+ .

ჰიდრატირებულ იონებში კათიონებსა და წყლის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალები იმდენად ძლიერია, რომ იონები ხშირად ინარჩუნებენ წყლის მოლეკულების ფენას მათ გარშემო, თუნდაც კრისტალებში. ასეთ წყალს ე.წ კრისტალიზაცია მაგრამ ე.ეს ეფექტი უფრო გამოხატულია ორმაგად და სამჯერ დამუხტული კათიონების შემთხვევაში, ვიდრე ერთჯერადი დამუხტული კათიონების შემთხვევაში. მაგალითად, ტეტრაჰიდრატის კომპლექსი Be(OH 2) 4 2+ გვხვდება სხვადასხვა მარილებში, მათ შორის BeCO 3-ში. 4Н 2 О, ВеС1 2 . 4H 2 O და BeSO 4 . 4H 2 O და უდავოდ არის ხსნარში.

MgCl 2 6 ჰ 2 ოA1C1 3 6სთ 2 შესახებ

Mg (C1შესახებ 3 ) 2 6სთ 2 ოKA1(S0 4 ) 2 12 სთ 2 ო

Mg (C1შესახებ 4 ) 2 6 ჰ 2 0 Fe (NH 4 ) 2 (ᲘᲡᲔ 4 ) 2 6სთ 2 ო

MgSiF 6 6სთ 2 ოFe (NO 3 ) 2 6სთ 2 ო

NiSnCl 3 6სთ 2 ოFeCl 3 6სთ 2 ო

ისეთ კრისტალში, როგორიცაა FeSO 4. 7H 2 O, ექვსი წყლის მოლეკულა მიმაგრებულია რკინის იონზე Fe(OH 2) 6 2+ კომპლექსის სახით, ხოლო მეშვიდე იკავებს განსხვავებულ ადგილს კრისტალში, რომელიც მდებარეობს სულფატის იონთან ახლოს.

ალუმში KAl(SO 4) 2 . 12H 2 O, თორმეტი წყლის მოლეკულიდან ექვსი დაკავშირებულია ალუმინის იონთან, ხოლო დანარჩენი ექვსი განლაგებულია კალიუმის იონის გარშემო.

ასევე არსებობს კრისტალები, რომლებშიც კათიონები მოკლებულია წყლის ზოგიერთ ან ყველა მოლეკულას. ამრიგად, მაგნიუმის სულფატი ქმნის სამ კრისტალურ ნაერთს: MgSO4. 7H2O, MgSO4. H 2 O და MgSO 4.

იონების სტაბილურობა წყალხსნარში არის ელექტრული მუხტის ასეთი განაწილების შედეგი ატომების გარკვეულ რაოდენობას შორის, რომელშიც არც ერთი ატომი არ აჩვენებს მნიშვნელოვან გადახრას ელექტრული ნეიტრალიტეტისგან. განვიხილოთ ჰიდრატირებული კათიონები Be(OH 2) 4 2+ და A1(OH 2) 6 3+, რომლებიც ნაჩვენებია სურათზე 1. ორივე ბერილიუმს და ალუმინს ელექტროუარყოფითობა აქვთ 1,5, ხოლო ჟანგბადის ელექტროუარყოფითობა 3,5. ელექტრონეგატიურობის სხვაობა შეესაბამება 50%-ზე ოდნავ ზემოთ იონიურობას, რომელიც საკმარისია თითოეული ბმის ელექტრული მუხტის ნახევარის გადასატანად ცენტრალურ ატომზე, რაც მას უხეშად ნეიტრალურ ტოვებს. O-H ბმები შეიძლება იყოს 25% იონური, იონების მთელი მუხტი გადაეცემა რვა წყალბადის ატომს Be(OH 2) 4 2+-ში და თორმეტ წყალბადის ატომს A1(OH 2) 6 3+-ში, რომელთაგან თითოეულს ექნება მუხტი ¼ + გარდა ამისა, თითოეულ ამ წყალბადის ატომს შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს სუსტი კავშირის ფორმირებაში სხვა წყლის მოლეკულასთან ისე, რომ მისი მუხტი განეიტრალდეს ჟანგბადის ატომის ელექტრონულ წყვილთან ურთიერთქმედებით, შემდეგ კი მთლიანი ჰიდრატირებული კათიონების მუხტი Be (OH 2) 4 (OH 2) 8 2+ და Al(OH 2) 6 (OH 2) 12 3+ გადანაწილდება წყალბადის ყველაზე შორეულ ატომებს შორის, რომელთაგან თითოეულს ექნება მუხტი 1/8 +. ფაქტობრივად, წყლის ეს ელექტრული პოლარიზაცია ვრცელდება დიდ მანძილზე; ეს არის ის, რაც განსაზღვრავს წყლის მაღალ დიელექტრიკულ მუდმივობას.

ცნობილია, რომ როდესაც წყალბადის ბმები წარმოიქმნება წყალხსნარებში ისეთი მოლეკულებით, როგორიცაა H 3 RO 4, ჟანგბადის ოთხივე ატომი შეიძლება გახდეს თითქმის ექვივალენტური, რაც უზრუნველყოფს თითქმის სრულ ორმაგ ბმა რეზონანსს ოთხ პოზიციას შორის. ასეთი რეზონანსის დროს ჟანგბადის თითოეულ ატომს აქვს 1 1/4 ვალენტობა, რომელიც აკმაყოფილებს ფოსფორს ბმების თვალსაზრისით და ტოვებს 3/4 წყალბადთან დასაკავშირებლად. თუ სამი OH ჯგუფიდან თითოეული გამოიყენებს წყალბადის ატომს სუსტი კავშირის შესაქმნელად (¼ ბმაში) წყლის მოლეკულის ჟანგბადის ატომთან, მაშინ დარჩენილი ¾ ბმები საკმარისი იქნება ფოსფატის ჟანგბადის ატომების ელექტრონულად ნეიტრალიზაციისთვის. ანალოგიურად, ფოსფატ ჟანგბადს წყალბადის ატომის გარეშე შეუძლია შექმნას სუსტი (¼) ბმები სამი მეზობელი წყლის მოლეკულის წყალბადის ატომებთან, რაც მას ასევე ელექტრულად ნეიტრალურს ხდის.

სასიცოცხლო ფოსფატის იონის PO 4 3 ჟანგბადის ოთხი ატომიდან თითოეულს შეუძლია ანალოგიურად შექმნას წყალბადის ბმები წყლის სამ მოლეკულასთან. ჰიდრატირებული PO 4 (HOH) 12 3 იონის ელექტრული მუხტი შემდეგ გადანაწილდება ჟანგბადის თორმეტ გარე ატომს შორის, თითოეულს აქვს ¼ მუხტი. ანალოგიური ჰიდრატირებული სტრუქტურები წარმოიქმნება (HO) 2 PO 2 - და HOPO 3 2- იონებით, რომლებიც თითქმის თანაბარი რაოდენობით გვხვდება ცოცხალ ორგანიზმებში.

კლატრატის ნაერთები

კეთილშობილი აირები (არგონი და სხვ.), მარტივი ნახშირწყალბადები და მრავალი სხვა ნივთიერება წყალთან ერთად ქმნიან ეგრეთ წოდებულ კრისტალურ ჰიდრატებს; ამრიგად, ქსენონი ქმნის Xe ჰიდრატს. 5 3/4 H 2 O, სტაბილური დაახლოებით 2°C ტემპერატურაზე და ქსენონის ნაწილობრივი წნევა 1 ატმ; მეთანი ქმნის მსგავს CH4 ჰიდრატს. 5 3/4 H 2 O.

რენტგენოლოგიურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ამ კრისტალებს აქვთ სტრუქტურა, რომელშიც წყლის მოლეკულები ქმნიან ყინულის გისოსებს წყალბადის ბმების გამო; მასში თითოეული წყლის მოლეკულა გარშემორტყმულია ოთხი სხვა მოლეკულით, რომლებიც მდებარეობს ტეტრაედრის წვეროებზე 276 pm მანძილზე, მაგრამ მოლეკულების უფრო ღია განლაგებით, რაც იწვევს ღრუების წარმოქმნას (ხუთკუთხა დოდეკედრონების ან სხვა სახით). პოლიედრები ხუთკუთხა ან ექვსკუთხა სახეებით) საკმარისად დიდი იმისთვის, რომ გაზის ატომები ან სხვა მოლეკულები განთავსდეს მათში ( სურათი 2). ამ ტიპის კრისტალებს ე.წ კლატრატის კრისტალები .

ქსენონის ჰიდრატის და არგონის, კრიპტონის, მეთანის, ქლორის, ბრომის, წყალბადის სულფიდის და ზოგიერთი სხვა ნივთიერების ჰიდრატების სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახ. 2. ამ სტრუქტურის კუბურ უჯრედს აქვს კიდე დაახლოებით 1200 pm და შეიცავს 46 წყლის მოლეკულას.

სურათი 2. ქსენონის ჰიდრატის კლატრატის კრისტალის სტრუქტურა.

ქსენონის ატომები იკავებენ სიცარიელეს (რვა კუბურ უჯრედზე) სამგანზომილებიან გისოსში და ქმნიანაბაზანის წყლის მოლეკულები წყალბადის ბმების მონაწილეობით (46 მოლეკულა კუბურ უჯრედზე). რასO-H O პოზიცია არის 276 pm, როგორც ყინულის კრისტალში. ორი ქსენონის ატომი ჟანგბადის ატომებში О О О და ½ ½ ½ განლაგებულია თითქმის რეგულარული ხუთკუთხა დოდეკედრონების ცენტრებში. დარჩენილი ექვსი ქსენონის ატომი ზედაახლოებით ¼ ½;ო ¾ ½; ½ ო¼; 1/2ო ¾; ¼ ½ ოგანლაგებულია თოთხმეტი ჰედრონების ცენტრებში. ყოველიამ თოთხმეტი ჰექსაედრონს (ერთი მათგანი გამოკვეთილია ფიგურის ცენტრში) აქვს 24 წვერო (მოლეკულა).წყალი), ორი ექვსკუთხა და 12 ხუთკუთხა სახე.

ქლოროფორმის ჰიდრატი CHC1 3 . 17H 2 O-ს აქვს გარკვეულწილად უფრო რთული სტრუქტურა, რომელშიც ქლოროფორმის მოლეკულა გარშემორტყმულია 16 გვერდითი პოლიედრონით, რომელიც წარმოიქმნება 28 წყლის მოლეკულით. ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას კლატრატის ნაერთები, რომლებშიც წყალბადის ბმებით კრისტალური ბადე წარმოიქმნება ორგანული მოლეკულებით, მაგალითად, შარდოვანა (H 2 N) 2 CO მოლეკულებით.

შემოთავაზებულია ქიმიურად ინერტული ანესთეტიკების მოქმედების მექანიზმის საინტერესო ინტერპრეტაცია, როგორიცაა ჰალოტანი F 3 CCBrClH და ქსენონი. ამ მექანიზმის მიხედვით, საანესთეზიო ნივთიერება არღვევს უჯრედშორისი ან უჯრედშორისი სითხის წყლიან სტრუქტურას კლატრატის სტრუქტურების წარმოქმნით, რომლებიც გავლენას ახდენენ ნორმალურ უჯრედშორის საკომუნიკაციო სისტემებზე. ადგილობრივი ანესთეტიკები განსხვავდება მათი მოქმედების მექანიზმით. მათ მოლეკულებს შეუძლიათ შექმნან წყალბადის ბმები და, სავარაუდოდ, საანესთეზიო ეფექტი არის საანესთეზიო მოლეკულების შერწყმის შედეგი ცილის მოლეკულებთან ან სხვა მოლეკულებთან, რომლებიც ქმნიან ნერვებს.

სხვა ელექტროლიტური გამხსნელები

წყლის გარდა, ზოგიერთი სხვა სითხე შეიძლება იყოს ელექტროლიტების მაიონებელი გამხსნელები, ხსნარების წარმოქმნით, რომლებიც ატარებენ ელექტრო დენს. ამ სითხეებში შედის წყალბადის ზეჟანგი, წყალბადის ფტორი, თხევადი ამიაკი და წყალბადის ციანიდი. წყლის მსგავსად, ყველა ამ სითხეს აქვს მაღალი დიელექტრიკული მუდმივი. დაბალი დიელექტრიკული სითხეები, როგორიცაა ბენზოლი ან ნახშირბადის დისულფიდი, არ არიან მაიონებელი გამხსნელები.

მაღალი დიელექტრიკული მუდმივის მქონე სითხეებს ზოგჯერ უწოდებენ პოლარული სითხეები .

წყლის მაღალი დიელექტრიკული მუდმივი, რომელიც განაპირობებს წყლის გასაოცარ უნარს იონური ნივთიერებების დაშლისა, ნაწილობრივ განპირობებულია იმით, რომ წყალს შეუძლია წყალბადის ბმები შექმნას. ამ ობლიგაციების წყალობით წყლის მოლეკულები ისეა მოწყობილი, რომ ნაწილობრივ გაანეიტრალოს ელექტრული ველი. წყალბადის ბმები წარმოიქმნება სხვა სითხეებშიც - წყალბადის ზეჟანგში, წყალბადის ფტორში, ამიაკი (დუღილის წერტილი - 33,4 ° C), წყალბადის ციანიდი], რომლებსაც შეუძლიათ იონური სტრუქტურის მქონე ნივთიერებების დაშლა.

ხსნადობა

იზოლირებული სისტემა წონასწორობაშია , როდესაც მისი თვისებები, კერძოდ კომპონენტების განაწილება ფაზებს შორის, რჩება მუდმივი დიდი ხნის განმავლობაში.

თუ წონასწორობაში მყოფი სისტემა შედგება ხსნარისა და სხვა ფაზისგან, რომელიც არის ხსნარის ერთ-ერთი კომპონენტი სუფთა ნივთიერების სახით, მაშინ ამ ნივთიერების კონცენტრაციას ხსნარში ე.წ. ხსნადობა ამ ნივთიერების. გამოსავალი ამ შემთხვევაში ე.წ მდიდარი .

მაგალითად, ბორაქსის ხსნარი 0°C-ზე, რომელიც შეიცავს 1,3 გ უწყლო ნატრიუმის ტეტრაბორატს Na 2 B 4 O 7 100 გ წყალში წონასწორობაშია Na 2 B 4 O 7 მყარ ფაზასთან. 10H 2 O (ნატრიუმის ტეტრაბორატი დეკაჰიდრატი); დროთა განმავლობაში, ეს სისტემა არ იცვლება, ხსნარის შემადგენლობა მუდმივი რჩება. ხსნადობა Na 2 B 4 O 7 . ამიტომ წყალში 10H 2 O არის 1.3 გ Na 2 B 4 O 7 100 გ-ზე, ან, ჰიდრატაციის წყლის გათვალისწინებით, 2.5 გ Na 2 B 4 O 7. 10H 2 O 100 გრ წყალზე.

ცვლილება მყარ ფაზაში

ხსნადობა Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 O სწრაფად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად; 60 ° C ტემპერატურაზე, ხსნადობა უკვე აღწევს 20,3 გ Na 2 B 4 O 7 100 გ-ზე. სურათი 3). როდესაც სისტემა თბება 70 °C-მდე და ინახება გარკვეული დროის განმავლობაში ამ ტემპერატურაზე, შეინიშნება ახალი ფენომენი - ჩნდება მესამე ფაზა - კრისტალური, რომელსაც აქვს შემადგენლობა Na 2 B 4 O 7 . 5H 2 O და ყოფილი კრისტალური ფაზა ქრება. ამ ტემპერატურაზე დეკაჰიდრატის ხსნადობა უფრო მაღალია, ვიდრე პენტაჰიდრატის ხსნადობა; დეკაჰიდრატით გაჯერებული ხსნარი აღმოჩნდება პენტაჰიდრატთან მიმართებაში ზეგაჯერებული და, შესაბამისად, პენტაჰიდრატის კრისტალები ილექება ასეთი ხსნარიდან. კრისტალიზაციის პროცესის გამოწვევის მიზნით, ზოგჯერ საჭიროა ხსნარში „თესლის“ დამატება (ამ ხსნარში გახსნილი ნივთიერების მცირე კრისტალები). შემდგომში, არასტაბილური ფაზის დაშლის და სტაბილური ფაზის კრისტალიზაციის პროცესი გრძელდება მანამ, სანამ არასტაბილური ფაზა არ გაქრება. მესამე ნატრიუმის ტეტრაბორატის ჰიდრატი არის Na 2 B 4 O 7 კერნიტი. 4H 2 O - აქვს უფრო დიდი ხსნადობა ვიდრე დანარჩენ ორს.

სურათი 3 ხსნადობა ნა 2 ᲘᲡᲔ 4 . 10 ჰ 2 ო

განხილულ შემთხვევაში, დეკაჰიდრატი ნაკლებად ხსნადია ვიდრე პენტაჰიდრატი 61°C-მდე ტემპერატურაზე და, შესაბამისად, სტაბილური ფაზაა ამ ტემპერატურის ქვემოთ. ამ ორი ჰიდრატის ხსნადობის მრუდები იკვეთება 61°C ტემპერატურაზე და ამ ტემპერატურის ზემოთ პენტაჰიდრატი სტაბილურია ხსნართან კონტაქტში.

სტაბილურ მყარ ფაზაში, გარდა ხსნარისა, შეიძლება მოხდეს სხვა პროცესებიც. ამგვარად, რომბის გოგირდი ნაკლებად ხსნადია გარკვეულ გამხსნელებში, ვიდრე მონოკლინიკური გოგირდი 95,5 °C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე, ანუ ამ ორი ფორმის ურთიერთტრანსფორმაციის ტემპერატურის ქვემოთ; ამ ტემპერატურის ზემოთ მონოკლინიკური ფორმა ნაკლებად ხსნადია. თერმოდინამიკის პრინციპები მოითხოვს, რომ ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნივთიერების ორი ფორმის ხსნადობის მრუდები იკვეთება, იყოს იგივე ყველა გამხსნელისთვის და ამავე დროს იყოს ტემპერატურა, რომელზეც ორთქლის წნევის მრუდები იკვეთება.

ხსნადობის ტემპერატურული დამოკიდებულება

ნივთიერების ხსნადობა შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ამ მხრივ, ნატრიუმის სულფატი დამაჯერებელი მაგალითია. ხსნადობა Na 2 SO 4 . 10H 2 O (სტაბილური მყარი 32,4°C-ზე ქვემოთ) ძალიან სწრაფად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, იზრდება 5 გ Na 2 SO 4-დან 100 გ წყალზე 0°C-ზე 55 გ-მდე 32,4°C-ზე. 32,4 ° C-ზე ზემოთ, სტაბილური მყარი ფაზა არის Na 2 SO 4; ამ ფაზის ხსნადობა სწრაფად მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად: 55 გ-დან 32,4°C-მდე 42 გ-მდე 100°C-ზე. სურათი 4).

სურათი 4 ხსნადობა ნა 2 ᲘᲡᲔ 4 . 10 ჰ 2 ო ტემპერატურაზე დამოკიდებული

მარილების უმეტესობის ხსნადობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად; მრავალი მარილის ხსნადობა (NaCl, K 2 CrO 7) მხოლოდ ოდნავ იცვლება ტემპერატურის მატებასთან ერთად; და მხოლოდ ზოგიერთი მარილი, მაგალითად, Na 2 SO 4 , FeSO 4 . H 2 O და Na 2 CO 3. H 2 O, აქვს ხსნადობა, რომელიც მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად ( სურათი 4და სურათი 5).

ნახაზი 5. წყალში ზოგიერთი მარილის ხსნადობის მრუდები

ხსნადობის დამოკიდებულება გამხსნელისა და გამხსნელის ბუნებაზე

სხვადასხვა გამხსნელებში ნივთიერებების ხსნადობა ძალიან განსხვავებულია, თუმცა ხსნადობასთან დაკავშირებით დადგენილია რამდენიმე ზოგადი წესი, რომლებიც ძირითადად ეხება ორგანულ ნაერთებს.

ერთ-ერთი ეს წესი ამბობს, რომ ნივთიერება იხსნება გამხსნელებში, რომლებიც ქიმიურად მსგავსია. ამრიგად, ნახშირწყალბადის ნაფტალინს C 10 H 8 აქვს მაღალი ხსნადობა ბენზინში, რომელიც არის ნახშირწყალბადების ნარევი, ოდნავ ნაკლები ხსნადობა ეთილის სპირტში C 2 H 5 OH, რომლის მოლეკულები შედგება მოკლე ნახშირწყალბადის ჯაჭვებისგან ჰიდროქსილის ჯგუფებით, და ძალიან წყალში ცუდი ხსნადობა, რომელიც ძალიან განსხვავდება ნახშირწყალბადებისგან. ამავდროულად, ბორის მჟავა B (OH) 3, რომელიც არის ჰიდროქსიდი, აქვს ზომიერი ხსნადობა წყალში და ალკოჰოლში, ანუ ნივთიერებებში, რომლებიც შეიცავს ჰიდროქსილის ჯგუფებს და უხსნადია ბენზინში. თავად სამი გამხსნელი ადასტურებს ერთსა და იმავე წესს: ბენზინიც და წყალიც ერევა ალკოჰოლთან (იხსნება მასში), ხოლო ბენზინი და წყალი ურთიერთ ხსნადია მხოლოდ ძალიან მცირე რაოდენობით.

ეს ფაქტები შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად: ნახშირწყალბადების ჯგუფები (მხოლოდ ნახშირბადის და წყალბადის ატომებისგან შემდგარი) ერთმანეთს ძალიან სუსტად იზიდავს, რასაც მოწმობს ნახშირწყალბადების დნობის და დუღილის დაბალი წერტილები, დაახლოებით იგივე მოლეკულური წონის სხვა ნივთიერებებთან შედარებით. ამავდროულად, არსებობს ძალიან ძლიერი ინტერმოლეკულური მიზიდულობა ჰიდროქსილის ჯგუფებსა და წყლის მოლეკულებს შორის; წყლის დნობის და დუღილის წერტილები მაღლა დგას მცირე მოლეკულური წონის ნებისმიერი სხვა ნივთიერების შესაბამის ტემპერატურაზე. ეს ძლიერი მიზიდულობა ნაწილობრივ განპირობებულია O-H ობლიგაციების იონური ბუნებით, რის გამოც ატომებს ეკისრება ელექტრული მუხტი. შემდეგ დადებითად დამუხტული წყალბადის ატომები იზიდავს სხვა მოლეკულების უარყოფითად დამუხტულ ჟანგბადის ატომებს, ქმნიან წყალბადის ობლიგაციებს და მყარად უჭერენ მოლეკულებს ერთმანეთთან.

ვადა ჰიდროფილური ხშირად გამოიყენება ნივთიერებებთან ან ჯგუფებთან მიმართებაში, რომლებიც იზიდავენ წყალს და ტერმინი ჰიდროფობიური გამოიყენება ნივთიერებებზე ან ჯგუფებზე, რომლებიც აცილებენ წყალს და იზიდავენ ნახშირწყალბადებს. სინამდვილეში, ჰიდროფობიური ნივთიერების მოლეკულები მოქმედებენ ელექტრონული ვან დერ ვაალის მიზიდულობის ძალებით, როგორც წყლის მოლეკულებზე, ასევე ნახშირწყალბადების მოლეკულებზე. წყლის ორთქლის ხსნადობა, მაგალითად, ნავთში (ნახშირწყალბადების ნარევი) 25 ° C ტემპერატურაზე და 0,0313 ატმოსფეროზე წნევა (ანუ გაჯერებული ორთქლის წნევა თხევად წყალზე ამ ტემპერატურაზე) არის 72 მგ 1 კგ გამხსნელზე. , მაშინ როცა მეთანის ხსნადობა იმავე პარციალურ წნევაზე რამდენადმე ნაკლებია - 10 მგ 1 კგ ნავთში. წყლის მოლეკულებს იზიდავს ნავთის მოლეკულები გარკვეულწილად უფრო ძლიერი ვიდრე მეთანის მოლეკულები. განსხვავება წყალსა და მეთანს შორის არის ის, რომ მაღალი ნაწილობრივი წნევის დროს წყლის ორთქლი კონდენსირდება სითხეში, რომელიც სტაბილიზდება მოლეკულური წყალბადის ბმებით, ხოლო მეთანი აგრძელებს გაზს.

მეთანის ხსნადობა პოლარულ გამხსნელებში თითქმის იგივეა, რაც არაპოლარულში; სპირტებში მეთანოლიდან CH 3 OH პენტანოლამდე (ამილის სპირტი) C 5 H 11 OH, მეთანის ხსნადობა არის ნავთის მნიშვნელობის 72-80%. გამხსნელის მოლეკულების ვან დერ ვაალის მიზიდულობის ძალები მეთანის მოლეკულებთან მიმართებაში თითქმის იგივე რჩება სხვადასხვა გამხსნელებისთვის. მეორეს მხრივ, წყლის ორთქლის ხსნადობა 0,313 ატმ წნევით ამილის სპირტში 1400-ჯერ მეტია, ვიდრე ნავთი და წყალი შერეულია მსუბუქ სპირტებთან ნებისმიერი თანაფარდობით.

ნივთიერებები, რომლებიც შედგება მცირე არაპოლარული მოლეკულებისგან, როგორიცაა ჟანგბადი, აზოტი და მეთანი, წყალში იხსნება დაახლოებით 10-ჯერ უარესად, ვიდრე არაპოლარულ გამხსნელებში. უფრო დიდი არაპოლარული მოლეკულებისგან შემდგარი ნივთიერებები არსებითად წყალში უხსნადია, მაგრამ არაპოლარული გამხსნელებში მეტად ხსნადია. წყალი, როგორც იქნა, ეწინააღმდეგება ამ მოლეკულების ჩართვას, რადგან ამისთვის აუცილებელი სიცარიელის წარმოქმნა დაკავშირებულია წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ბმების გაწყვეტასთან ან დეფორმაციასთან. ისეთი ნაერთები, როგორიცაა ბენზინი და ნაფტალინი, არ იხსნება წყალში, რადგან მათი მოლეკულები ხსნარში ხელს უშლიან წყლის მოლეკულებს იმდენი ძლიერი წყალბადის ბმის წარმოქმნაში, როგორც ეს ხდება სუფთა წყალში; მეორეს მხრივ, ბორის მჟავა წყალში ხსნადია, რადგან წყლის მოლეკულებს შორის ობლიგაციების რაოდენობის შემცირება კომპენსირდება წყლის მოლეკულებსა და ბორის მჟავას მოლეკულების ჰიდროქსილის ჯგუფებს შორის ძლიერი წყალბადის ბმების წარმოქმნით.

მარილების და ჰიდროქსიდების წყალში ხსნადობა

არაორგანული ქიმიის, განსაკუთრებით ხარისხობრივი ანალიზის შესწავლისას, სასარგებლოა ვიცოდეთ ჩვეულებრივად გამოყენებული ნივთიერებების სავარაუდო ხსნადობა. ხსნადობის მარტივი წესები მოცემულია ქვემოთ. ეს წესები ვრცელდება ჩვეულებრივი კათიონების ნაერთებზე: Na +, K +, NH 4 +, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2 +, Ba 2 +, Al 3+, ქრ 3+ , Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+, Co 2+, Ni 2+, Cu 2+, Zn 2+, Ag+, Cd 2+, Sn 2+, Hg 2 2+, Hg 2+ და Pb 2+ . როდესაც ამბობენ, რომ ნივთიერება არის "ხსნადი", ეს ნიშნავს, რომ მისი ხსნადობა აღემატება დაახლოებით 1 გ 100 მლ-ზე (დაახლოებით 0,1 მკატიონით), და როცა ამბობენ, რომ ნივთიერება „უხსნადია“, ეს ნიშნავს, რომ მისი ხსნადობა არ აღემატება 0,1 გ-ს 100 მლ-ში (დაახლოებით 0,01). M):ამ საზღვრებში ან მასთან ახლოს ხსნადობის მქონე ნივთიერებებს უწოდებენ ზომიერი გამოსავალირიმე.

ხსნადი კლასი:

ყველა ნიტრატები ხსნადი.

ყველა აცეტატები ხსნადი.

ყველა ქლორიდები , ბრომიდები და იოდიდები ხსნადი, გარდა ვერცხლის შესაბამისი ნაერთებისა, ვერცხლისწყალი (I) (ვერცხლისწყალი +1 ჟანგვის მდგომარეობით) და ტყვია. PbCl 2 და PbBr 2 ნაერთები ზომიერად ხსნადია ცივ წყალში (1 გ 100 მლ 20°C ტემპერატურაზე) და უკეთ იხსნება ცხელ წყალში (3 და 5 გ 100 მლ-ში 100°C, შესაბამისად).

ყველა სულფატები ხსნადი, ბარიუმის, სტრონციუმის და ტყვიის სულფატების გარდა. ზომიერად ხსნადი CaSO 4 , Ag 2 SO 4 და Hg 2 SO 4 .

ყველა მარილი სამზე მე, კალიუმი და ამონიუმი ხსნადი: გამონაკლისი არის NaSb (OH) 6 (ნატრიუმის ანტიმონატი), K 2 PtCl 6 (კალიუმის ჰექსაქლოროპლატინატი), (NH 4) 2 PtCl 6, K 3 Co (TO 2) 6 (კალიუმის ჰექსანიტროკობალტატი), (NH 4) sCo (NO 2) 6 და KclO4.

უხსნადი ნივთიერებების კლასი :

ყველა ჰიდროქსიდები უხსნადი, ტუტე ლითონების, ამონიუმის და ბარიუმის ჰიდროქსიდების გარდა; Ca(OH) 2 და Sr(OH) 2 ნაკლებად ხსნადია.

ყველა საშუალო კარბონატები და ფოსფატები უხსნადი, გარდა ტუტე ლითონებისა და ამონიუმის შესაბამისი ნაერთებისა. ბევრი მჟავა კარბონატი და ფოსფატი, როგორიცაა Ca (HCO 3) 2 და Ca (H 2 PO 4) 2, ხსნადია.

ყველა სულფიდები , გარდა ტუტე ლითონის სულფიდების, ამონიუმის და ტუტე მიწის ლითონებისა, უხსნადი.

K. x. ნ. O. V. Mosin

ლიტერატურული წყარო : L. Pauling, P. Pauling. / თარგმნა M.V. Sakharov. რედ. მ.ლ.კარაპეტიანცი. ქიმია., მოსკოვი 1978 წ

მარგარიტა ხალისოვა
გაკვეთილის შეჯამება „წყალი გამხსნელია. წყლის გაწმენდა »

საგანი: წყალი გამხსნელია. წყლის გაწმენდა.

სამიზნე: გააძლიერე გაგება, რომ ნივთიერებები წყალში არ ქრება, მაგრამ დაითხოვოს.

Დავალებები:

1. იდენტიფიცირება ნივთიერებები, რომლებიც დაითხოვოსწყალში და რომლებიც არა იხსნება წყალში.

2. გაეცანით დასუფთავების მეთოდს წყალი - ფილტრაცია.

3. პირობების შექმნა სხვადასხვა დასუფთავების მეთოდების იდენტიფიკაციისა და ტესტირებისთვის წყალი.

4. სხვადასხვა ნივთიერებებთან მუშაობისას უსაფრთხო ქცევის წესების შესახებ ცოდნის კონსოლიდაცია.

5. ლოგიკური აზროვნების განვითარება პრობლემური სიტუაციების მოდელირებით და მათი გადაჭრით.

6. სიზუსტისა და უსაფრთხო ქცევის გამომუშავება სხვადასხვა ნივთიერებებთან მუშაობისას.

7. ინტერესის ამაღლება შემეცნებითი აქტივობის, ექსპერიმენტების მიმართ.

საგანმანათლებლო სფეროები:

კოგნიტური განვითარება

სოციალურ-კომუნიკაციური განვითარება

ფიზიკური განვითარება

ლექსიკური მუშაობა:

გამდიდრება: ფილტრი, ფილტრაცია

გააქტიურება: ძაბრი

წინასწარი სამუშაოები: საუბრობს წყალზე, მის როლზე ადამიანის ცხოვრებაში; ჩაატარა წყლის დაკვირვება საბავშვო ბაღში, სახლში; ექსპერიმენტები წყალთან; დაათვალიერა ილუსტრაციები თემაზე « წყალი» ; გაეცნო უსაფრთხოების წესებს კვლევისა და ექსპერიმენტების დროს; წყლის შესახებ გამოცანების გამოცნობა; მხატვრული ლიტერატურის, ეკოლოგიური ზღაპრების კითხვა; წყლის თამაშები.

სადემონსტრაციო-ვიზუალური მასალა: თოჯინა ლურჯ კოსტუმში "წვეთი".

დარიგება: ცარიელი ჭიქები, წყლით; გამხსნელები: შაქარი, მარილი, ფქვილი, ქვიშა, საკვები საღებავი, მცენარეული ზეთი; პლასტმასის კოვზები, ძაბრები, მარლის ხელსახოცები, ბამბის ბალიშები, ზეთოვანი წინსაფრები, ჩაის ჭიქები, ლიმონი, ჯემი, ერთჯერადი თეფშები, ზეთოვანი ქსოვილი მაგიდებზე.

GCD პროგრესი

მომვლელი: - ბიჭებო, სანამ თქვენთან საუბარს დავიწყებ, მინდა გამოგითქვათ სურვილი გამოცანა:

ცხოვრობს ზღვებსა და მდინარეებში

მაგრამ ხშირად ის დაფრინავს ცაში.

და როგორ მოწყენილია ფრენა

ისევ მიწაზე ვარდება. (წყალი)

გამოიცანით, რაზე იქნება საუბარი? მართალია, წყალი. ეს უკვე ვიცით წყალი სითხეა.

მოდით შევხედოთ თვისებებს წყალიჩვენ დავადგინეთ სხვებზე ექსპერიმენტების დახმარებით კლასები. სია.

ბავშვები:

1. გააკეთე წყლის სუნი არ არის.

2. გემოვნების გარეშე.

3. ის გამჭვირვალეა.

4. უფერო.

5. წყალიიღებს ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ჩაისხმება.

6. აქვს წონა.

მომვლელი: - მართალია. გინდა კიდევ ერთხელ ჩაატარო ექსპერიმენტი წყალში? ამისათვის ჩვენ მოკლედ უნდა გადავიქცეთ მეცნიერებად და ჩავიხედოთ ჩვენს ლაბორატორიაში ექსპერიმენტი:

მოუხვიეთ მარჯვნივ, მოუხვიეთ მარცხნივ

იყავით ლაბორატორიაში.

(ბავშვები უახლოვდებიან მინი-ლაბორატორიას).

მომვლელი: - ბიჭებო, ნახეთ ვინ გვესტუმრება ისევ? და რა არის ახალი ლაბორატორიაში?

ბავშვები: - "წვეთი", ბაბუის შვილიშვილი მცოდნე და ლამაზი ყუთი.

გსურთ იცოდეთ რა არის ამ ყუთში? გამოიცანით თავსატეხები:

1. ცალკე - არც ისე გემრიელი ვარ,

მაგრამ საკვებში - ყველას სჭირდება (მარილი)

2. თოვლივით თეთრი ვარ,

ყველას პატივსაცემად.

პირში მოხვდა -

იქ ის გაუჩინარდა. (შაქარი)

3. ჩემგან ჩიზქეიქს აცხობენ,

და ბლინები და ბლინები.

თუ ცომს ამზადებთ

მე უნდა დავსვა (ფქვილი)

4. ყვითელი და არა მზე,

ასხამს, არა წყალი,

ტაფაში ქაფდება

შხეფები და ჩურჩული (ზეთი)

საკვების შეღებვა - გამოიყენება კულინარიაში ნამცხვრების გასაფორმებლად, კვერცხების საღებავებისთვის.

ქვიშა - მშენებლობისთვის ითამაშე ქვიშის ყუთში.

ბავშვები ამოწმებენ სინჯარებს ნივთიერებებით.

მომვლელი: - ყველა ეს ნივთიერება მოიტანეს "წვეთი"რათა დავეხმაროთ მას იმის გარკვევაში, თუ რა მოუვა წყალს მათთან ურთიერთობისას.

მომვლელი: - რა გვჭირდება იმისთვის, რომ წყლით დავიწყოთ მუშაობა?

ბავშვები: - წინსაფრები.

(ბავშვები იცვამენ ზეთოვანი წინსაფრებს და მიდიან მაგიდასთან, სადაც უჯრაზე სუფთა წყლის ჭიქებია).

მომვლელი: - სანამ ამათთან მუშაობას დავიწყებთ, გავიხსენოთ წესები ნივთიერებები:

ბავშვები:

1. არ გესმით ნივთიერებები - არის მოწამვლის შესაძლებლობა.

2. ყნოსვისას სიფრთხილეა საჭირო, რადგან ნივთიერებები შეიძლება იყოს ძალიან კაუსტიკური და სასუნთქი გზების დამწვრობა.

მომვლელი: - დანილი გაჩვენებთ, როგორ უნდა გააკეთოთ ეს სწორად (ხელის ხელისგულით ჭიქიდან სურნელს).

I. კვლევა Სამუშაო:

მომვლელი: - ბიჭებო, რას ფიქრობთ, შეიცვლება თუ ეს ნივთიერებები წყალში იხსნება?

ნივთიერებების წყალთან შერევამდე ბავშვების მოსალოდნელ შედეგს ვუსმენ.

მომვლელი: - შევამოწმოთ.

მე ვთავაზობ ბავშვებს თითო ჭიქა წყალი დალიონ.

მომვლელი: - შეხედე და დაადგინე, რომელია იქ წყალი?

ბავშვები: - წყალი გამჭვირვალეა, უფერო, უსუნო, ცივი.

მომვლელი: - აიღე სინჯარა შენს მიერ არჩეული ნივთიერებით და იხსნება ჭიქა წყალშიაურიეთ კოვზით.

ჩვენ განვიხილავთ. ვუსმენ ბავშვების პასუხებს. სწორად გამოიცნეს?

მომვლელი: - რა დაემართა შაქარს, მარილს?

მარილი და შაქარი სწრაფად იხსნება წყალში, წყალი რჩება გამჭვირვალე, უფერო.

ფქვილიც იხსნება წყალში, მაგრამ წყალი მოღრუბლული ხდება.

მაგრამ შემდეგ წყალი ცოტათი რჩება, ფქვილი ძირს დნება, მაგრამ გამოსავალიაგრძელებს ღრუბლიანობას.

წყალიქვიშით გახდა ჭუჭყიანი, მოღრუბლული, თუ აღარ ჩაერევით, მაშინ ქვიშა ჩაიძირა შუშის ძირში, ხედავთ, ანუ არ არის დაიშალა.

საკვები ფხვნილი გამხსნელისწრაფად შეიცვალა ფერი წყალი, ნიშნავს, კარგად იხსნება.

ზეთი არა იხსნება წყალში: ისიც ავრცელებსმის ზედაპირზე თხელი ფილმით, ან ცურავს წყალში ყვითელი წვეთების სახით.

წყალი გამხსნელია! მაგრამ არა ყველა ნივთიერება დაითხოვოს მასში.

მომვლელი: - ბიჭებო, თქვენთან ვიმუშავეთ და "წვეთი"დასასვენებლად გვეპატიჟება.

(ბავშვები სხედან სხვა მაგიდასთან და თამაშობენ.

Თამაში: „გამოიცანი სასმელის გემო (ჩაი)».

ჩაის დალევა სხვადასხვა გემოთი: შაქარი, ჯემი, ლიმონი.

II ექსპერიმენტული სამუშაო.

მოდით გადავიდეთ 1 მაგიდაზე.

მომვლელი: - ბიჭებო, შესაძლებელია თუ არა წყლის გაწმენდა ამ ნივთიერებებისგან დაიშალა? დააბრუნეთ იგი წინა გამჭვირვალობის მდგომარეობაში, ნალექის გარეშე. Როგორ გავაკეთო ეს?

გირჩევთ აიღოთ სათვალე გადაწყვეტილებებიდა გადადით მე-2 მაგიდაზე.

მომვლელი: - შეგიძლია გაფილტრო. ამას ფილტრი სჭირდება. რისგან შეიძლება დამზადდეს ფილტრი? ჩვენ გავაკეთებთ gauze pad და ბამბის pad. ვაჩვენებ (ძაბრში ვდებ რამდენიმე ფენად დაკეცილ მარლის ხელსახოცი, ბამბის ბალიშს და ვდებ ცარიელ ჭიქაში).

ბავშვებთან ერთად ვაკეთებთ ფილტრებს.

ვაჩვენებ ფილტრაციის მეთოდს, შემდეგ კი ბავშვები თავად ფილტრავენ წყალს მათ მიერ არჩეული ნივთიერებით.

შეგახსენებთ, რომ ბავშვები არ ჩქარობენ, პატარა ნაკადულში შეედინება გამოსავალიძაბრში ფილტრით. მე ვლაპარაკობ ანდაზა: "იჩქარე - გააცინე ხალხი".

განვიხილოთ რა მოხდა გაფილტვრის შემდეგ წყალისხვადასხვა ნივთიერებებით.

ზეთი სწრაფად გაფილტრული იყო, რადგან არა წყალში გახსნილიფილტრზე კარგად ჩანს ზეთის კვალი. იგივე მოხდა ქვიშაზეც. ნივთიერებები, რომლებიც კარგად არის წყალში გახსნილი: შაქარი, მარილი.

წყალიფქვილით გაფილტვრის შემდეგ გახდა უფრო გამჭვირვალე. ფქვილის უმეტესი ნაწილი ფილტრზე დგებოდა, მხოლოდ ძალიან მცირე ნაწილაკები ცურავდა ფილტრში და მთავრდებოდა ჭიქაში. წყალიარ არის მთლიანად გამჭვირვალე.

საღებავის გაფილტვრის შემდეგ ფილტრის ფერი შეიცვალა, მაგრამ გაფილტრული გამოსავალიასევე დარჩა ფერში.

GCD-ის შედეგი:

1. რა ნივთიერებები იხსნება წყალში? - შაქარი, მარილი, საღებავი, ფქვილი.

2. რა ნივთიერებები არ არის იხსნება წყალში - ქვიშა, ზეთი.

3. როგორი დასუფთავების მეთოდი წყალი შევხვდით? - ფილტრაცია.

4. რითი? - ფილტრი.

5. იცავდა თუ არა ყველა უსაფრთხოების წესებს? (ერთი მაგალითი).

6. რა არის საინტერესო (ახალი)დღეს გაიგე?

მომვლელი: - დღეს ეს გაიგე წყალი არის გამხსნელი, შეამოწმა რომელი ნივთიერებები დაითხოვოსწყალში და როგორ გავწმინდოთ წყალი სხვადასხვა ნივთიერებისგან.

"წვეთი"გმადლობთ დახმარებისთვის და გაძლევთ ალბომს ესკიზის ექსპერიმენტებისთვის. ამით დასრულდა ჩვენი კვლევა, ჩვენ ვბრუნდებით ლაბორატორიიდან ჯგუფი:

მოუხვიეთ მარჯვნივ, მოუხვიეთ მარცხნივ.

ისევ აღმოჩნდი ჯგუფში.

ლიტერატურა:

1. A. I. Ivanova ეკოლოგიური დაკვირვებები და ექსპერიმენტები საბავშვო ბაღში

2. G. P. Tugusheva, A. E. Chistyakova საშუალო და უფროსი სკოლამდელი აღზრდის ბავშვების ექსპერიმენტული საქმიანობა ასაკი პეტერბურგი: Detstvo-Press 2010 წ.

3. უფროსი სკოლამდელი აღზრდის შემეცნებითი კვლევითი საქმიანობა - ბავშვი ბაღში No3,4,5 2003წ.

4. სკოლამდელი აღზრდის კვლევითი საქმიანობა - დ / No7 2001 წ.

5. ექსპერიმენტები წყალსა და ჰაერზე - დ/ვ No6 2008 წ.

6. ექსპერიმენტული აქტივობები საბავშვო ბაღში - No9 სკოლამდელი აღმზრდელობითი დაწესებულების აღმზრდელი 2009წ.

7. თამაშები - უმცროსი სკოლამდელი აღზრდის ექსპერიმენტი - სკოლამდელი პედაგოგიკა No5 2010წ.