Zgjidhjet luajnë një rol kyç në natyrë, shkencë dhe teknologji. Uji është baza e jetës, gjithmonë përmban substanca të tretura. Uji i ëmbël i lumenjve dhe liqeneve përmban pak substanca të tretura, ndërsa uji i detit përmban rreth 3,5% kripëra të tretura.
Oqeani primordial (gjatë lindjes së jetës në Tokë) mendohet të ketë pasur vetëm 1% kripëra të tretura.
"Ishte në këtë mjedis që organizmat e gjallë u zhvilluan për herë të parë, nga kjo zgjidhje ata morën jonet dhe molekulat që janë të nevojshme për rritjen dhe zhvillimin e tyre të mëtejshëm ... Me kalimin e kohës, organizmat e gjallë u zhvilluan dhe u transformuan, kështu që ata ishin në gjendje të largoheshin nga mjedisi ujor dhe lëvizin në tokë dhe pastaj ngrihen në ajër. Ata i morën këto aftësi duke ruajtur në organizmat e tyre një tretësirë ujore në formën e lëngjeve që përmbajnë një furnizim jetik të joneve dhe molekulave, "përshkruan me këto fjalë rolin e tretësirave në natyrë kimisti i famshëm amerikan, fituesi i çmimit Nobel Linus Pauling. Brenda secilit prej nesh, në çdo qelizë të trupit tonë, ka kujtime të oqeanit primordial, vendit ku lindi jeta, një zgjidhje ujore që siguron vetë jetën.
Në çdo organizëm të gjallë, një zgjidhje e pazakontë rrjedh vazhdimisht nëpër enët - arteriet, venat dhe kapilarët, e cila formon bazën e gjakut, fraksioni masiv i kripërave në të është i njëjtë si në oqeanin primar - 0.9%. Proceset komplekse fiziko-kimike që ndodhin në trupin e njeriut dhe të kafshëve ndërveprojnë gjithashtu në tretësirë. Procesi i asimilimit të ushqimit shoqërohet me transferimin e substancave shumë ushqyese në tretësirë. Tretësirat ujore natyrore lidhen drejtpërdrejt me proceset e formimit të tokës, furnizimin e bimëve me lëndë ushqyese. Procese të tilla teknologjike në industrinë kimike dhe në shumë industri të tjera, si prodhimi i plehrave, metaleve, acideve, letrës, ndodhin në tretësirë. Shkenca moderne merret me studimin e vetive të zgjidhjeve. Le të zbulojmë se çfarë është një zgjidhje?
Tretësirat ndryshojnë nga përzierjet e tjera në atë që grimcat e përbërësve shpërndahen në mënyrë të barabartë në to, dhe në çdo mikrovëllim të një përzierjeje të tillë përbërja do të jetë e njëjtë.
Prandaj tretësirat kuptoheshin si përzierje homogjene, të cilat përbëhen nga dy ose më shumë pjesë homogjene. Kjo ide bazohej në teorinë fizike të zgjidhjeve.
Adhuruesit e teorisë fizike të zgjidhjeve, në të cilën ishin angazhuar van't Hoff, Arrhenius dhe Ostwald, besonin se procesi i shpërbërjes është rezultat i difuzionit.
D. I. Mendeleev dhe mbështetësit e teorisë kimike besonin se shpërbërja është rezultat i ndërveprimit kimik të një lënde të tretur me molekulat e ujit. Kështu, do të jetë më e saktë të përkufizohet një zgjidhje si një sistem homogjen që përbëhet nga grimcat e një solucioni të tretur, një tretës, si dhe nga produktet e ndërveprimit të tyre.
Për shkak të ndërveprimit kimik të një lënde të tretur me ujin, formohen komponime - hidrate. Ndërveprimi kimik zakonisht shoqërohet me fenomene termike. Për shembull, shpërbërja e acidit sulfurik në ujë bëhet me lëshimin e një sasie kaq të madhe nxehtësie sa që tretësira mund të vlojë, prandaj acidi derdhet në ujë dhe jo anasjelltas. Shpërbërja e substancave të tilla si klorur natriumi, nitrati i amonit, i shoqëruar nga thithja e nxehtësisë.
M. V. Lomonosov vërtetoi se tretësirat kthehen në akull në një temperaturë më të ulët se tretësi.
faqe, me kopjim të plotë ose të pjesshëm të materialit, kërkohet një lidhje me burimin.
MOU Shkolla e mesme Maninskaya
Mësimi i hapur në gjeografi
klasa V
Mësues:
2008.
Tema e mësimit: “Uji është një tretës. Puna e ujit në natyrë.
Objektivat e mësimit:
Prezantoni studentët me rëndësinë e ujit në Tokë.
Jepni konceptin e tretësirave dhe suspensioneve, substancave të tretshme dhe të patretshme në ujë
Trego punën e ujit në natyrë (krijuese dhe shkatërruese)
Kultivoni respekt për ujin, dashuri për bukurinë.
Pajisjet: harta e hemisferave, globit, deklaratë për ujin, tabelat "Serf deti", "Shpella", "Oqeani", "Banorët e deteve dhe oqeaneve", "Moti", epruveta me ujë, kripë, rërë, filtër, shirit regjistrues, TV, projektor multimedial.
Gjatë orëve të mësimit.
I.Koha e organizimit.
II.Mësimi i materialit të ri.
Mësimi fillon me shikimin e një filmi për ujin.
Në sfondin e muzikës së butë që pasqyron tingujt e ujit.
Mësues:
Hapësira e pakufishme e oqeanit
Dhe fundi i qetë i pellgut,
Dhe gjithçka është vetëm ujë
Tema e mësimit tonë është "Uji është një tretës. Puna e ujit në natyrë.
Akademiku foli qartë dhe saktë për rolin e ujit në natyrë. “A është uji thjesht një lëng që derdhet në një gotë?
Oqeani që mbulon pothuajse të gjithë planetin, gjithë Tokën tonë të mrekullueshme, në të cilën jeta filloi miliona vjet më parë, është uji.”
Retë, retë, mjegulla, duke bartur lagështi në të gjitha gjallesat në sipërfaqen e tokës - ky është gjithashtu ujë.
Sikur i veshur me dantella
Pemë, shkurre, tela,
Dhe duket si një përrallë
Në fakt, është vetëm ujë.
Shumëllojshmëri e pakufishme e jetës. Është kudo në planetin tonë. Por jeta është vetëm aty ku ka ujë. Nuk ka qenie të gjallë nëse nuk ka ujë. Po, sot në mësimin tonë do të flasim për ujin, për Mbretëreshën - Voditsa. Le të bëjmë një stërvitje të vogël.
Zgjidh gjëegjëza.
1. Ecën nën tokë
Shikon qiellin. ( pranverë)
2. Çfarë është e dukshme kur asgjë nuk duket. ( mjegull)
3. Në mbrëmje fluturon në tokë,
Nata është në tokë
Në mëngjes fluturon përsëri. ( vesa)
4. Ata fluturojnë pa krahë,
Vrapimi pa këmbë
Lundrim pa vela. ( retë)
5. Jo një kalë, por duke vrapuar,
Jo një pyll, por i zhurmshëm. ( lumë, përrua).
6. Erdhi - goditi në çati,
Ai u largua dhe askush nuk e dëgjoi. ( shiu)
Le të shohim globin. Planeti ynë quhet Tokë nga një keqkuptim i qartë: toka përbën ¼ e territorit të saj, dhe gjithçka tjetër është ujë. Do të ishte e saktë ta quanim planetin Uji! Ka shumë ujë në tokë, por nuk ka ujë absolutisht të pastër në natyrë, ai është gjithmonë i pranishëm në të, disa papastërti, disa prej tyre janë të dëshirueshme, pasi ato i nevojiten trupit të njeriut. Të tjerat mund të jenë të rrezikshme për shëndetin dhe ta bëjnë ujin të papërdorshëm.
1. Uji është një tretës.
Nuk ka substanca që, të paktën në një masë të vogël, nuk treten në ujë. Edhe ari, argjendi, hekuri, qelqi treten në ujë në një masë të vogël. Shkencëtarët kanë llogaritur se, për shembull, kur pimë një gotë çaj të nxehtë, thithim afërsisht 0,0001 g gotë të tretur me të. Për shkak të aftësisë së ujit për të tretur substanca të tjera, ai kurrë nuk mund të quhet absolutisht i pastër.
Demonstrimi i përvojës: uji si tretës.
Hidhni kripë në një gotë me ujë dhe përzieni me një lugë. Çfarë ndodh me kristalet e kripës? Ato bëhen gjithnjë e më të vogla dhe shpejt zhduken fare. Por a është zhdukur kripa?
Nr. Ajo u tret në ujë. Ne morëm një zgjidhje të kripur.
Kaloni tretësirën e kripës përmes filtrit. Asgjë nuk është ngjitur në filtër. Tretësira e kripës kaloi lirshëm nëpër filtër. Çfarë quhet zgjidhje?
Zgjidhja - një lëng që përmban substanca të huaja që shpërndahen në mënyrë të barabartë në të .
Demonstrimi i përvojës: përvojë balte.
Le të bëjmë të njëjtën gjë me argjilën. Grimcat e argjilës notojnë në ujë. Le ta kalojmë ujin përmes filtrit. Uji kaloi përmes tij dhe grimcat e argjilës mbetën në filtër.
Nga kjo përvojë mund të konkludohet se balta nuk tretet në ujë.
Si janë të ndryshme rezultatet e dy eksperimenteve? ( uji me kripë të tretur është i pastër, por uji me argjilë jo)
Në të vërtetë, në ujin natyror mund të ketë grimca të ndryshme që nuk treten në të. Grimca të tilla e bëjnë atë të turbullt. Në këtë rast, flitet për pezullimi. Pas qëndrimit për ca kohë, lëngu i turbullt bëhet transparent. Grimcat e pazgjidhshme të materies zhyten në fund. Dhe në solucione, sado që qëndrojnë, substancat nuk vendosen në fund.
Njerëzit kanë vërejtur prej kohësh se uji i derdhur në enë argjendi nuk prishet për një kohë të gjatë. Fakti është se ai përmban argjend të tretur, i cili ka një efekt të dëmshëm në bakteret në ujë. Uji "argjend" përdoret nga astronautët gjatë fluturimeve.
Si mund të përgatisni ujë argjendi në shtëpi?
Jo vetëm substancat e ngurta dhe të lëngëta treten në ujë, por edhe gazrat: oksigjeni, azoti, dioksidi i karbonit.
Oksigjeni i tretur në ujë thithet nga peshqit, bimët dhe kafshët.
Marrja e ujit të gazuar bazohet në shpërbërjen e dioksidit të karbonit në ujë.
Edukim fizik "Uji nuk është ujë"
Lojë Mindfulness. I emërtoj fjalët. Nëse fjala e emërtuar nënkupton atë që përmban ujë (re), atëherë fëmijët duhet të ngrihen në këmbë. Nëse një objekt ose fenomen lidhet në mënyrë indirekte me ujin (një anije), fëmijët ngrenë dorën. Nëse thirret një objekt apo fenomen që nuk ka lidhje me ujin (erën), fëmijët duartrokasin.
Pellg, varkë, shi, rërë, ujëvarë, gur, zhytës, borë, pemë, plazh, vulë, makinë, re.
2. Puna e ujit në natyrë.
Shumë dukuri në sipërfaqen e Tokës ndodhin me pjesëmarrjen e ujit.
Pra, rrjedhat e ujit të shkrirë, duke u bashkuar, bëhen rrjedha të frikshme dhe mund të sjellin shkatërrim të madh. Kështu formohen luginat demonstrimi i "bazorelievit", "formimi i një lugine").
Uji lan shtresën e sipërme të tokës pjellore.
Nën veprimin e ujit, shkëmbinjtë shkatërrohen ngadalë ( tregimi sipas tabelës "Moti"). Në popull ekziston një fjalë e urtë "Uji e gërryen gurin".
Duke u depërtuar në tokë, uji gërryen dhe shpërndan shkëmbinj të ndryshëm. Kështu formohen zbrazëti nëntokësore - shpella ( tabela "Shpella").
Fatkeqësitë e tmerrshme natyrore si përmbytjet dhe cunami janë të njohura.
Gjatë përmbytjeve dhe cunamit, uji shkatërron urat, shkatërron brigjet dhe ndërtesat, shkatërron të korrat e bimëve të kultivuara dhe merr jetë njerëzish.
Mesazhi i nxënësit “Përmbytjet”.
Përmbytja është përmbytja e zonës, vendbanimeve, objekteve industriale dhe bujqësore, duke shkaktuar dëme. Përmbytjet çojnë në shkatërrimin e objekteve ekonomike, vdekjen e të korrave, pyjeve dhe evakuimin e detyruar të popullsisë nga zona e përmbytjes. Quhen përmbytje që çojnë jo vetëm në shkatërrim, por edhe në viktima njerëzore katastrofike.
Shkaku i tyre mund të jenë shirat e dendur, shkrirja miqësore e borës pas një dimri me dëborë.
Mesazhi i studentit "Cunami"
Tsunami është një fenomen natyror i rrallë por shumë i rrezikshëm. Fjala "tsunami" në japonisht do të thotë "valë e madhe që përmbyt gjirin". Këto valë mund të jenë të vogla dhe madje të padukshme, por mund të jenë edhe katastrofike. Cunamet shkatërruese shkaktohen kryesisht nga tërmetet e forta nënujore në thellësi të mëdha të deteve dhe oqeaneve, si dhe nga shpërthimet vullkanike nënujore. Në të njëjtën kohë, miliarda ton ujë vihen në lëvizje në periudha të shkurtra kohore. Ka valë të ulëta që rrjedhin përgjatë sipërfaqes së oqeanit me shpejtësinë e një avioni reaktiv - 700-800 kilometra në orë.
Në oqeanin e hapur, edhe cunami më i frikshëm nuk është aspak i rrezikshëm. Tragjeditë luhen kur valët e cunamit i afrohen zonës së cekët bregdetare. Në breg dallgët arrijnë 10-15 metra e lart.
Pasojat e një cunami mund të jenë katastrofike: ato shkaktojnë shkatërrime të mëdha, marrin qindra mijëra jetë njerëzore.
Numri më i madh i cunamit e ka origjinën në brigjet e Paqësorit (rreth një herë në vit).
Mësues: Cila është puna e bërë nga uji në të gjithë këta shembuj?
(shkatërrues)
Por uji nuk funksionon vetëm shkatërrues. Uji i lumit gjatë përmbytjeve të pranverës shkakton llum pjellor për të ndarë ngastrat e tokës. Mbi to zhvillohet bimësia shumë mirë.
Asnjë proces i vetëm në organizmat e gjallë nuk zhvillohet pa pjesëmarrjen e ujit. Bimëve u nevojitet për të thithur substanca nga toka, për t'i lëvizur ato përgjatë kërcellit, gjetheve, në formën e tretësirave, për mbirjen e farës.
Të gjithë të gjallët dhe jo të gjallët: çdo tokë, shkëmbinj, të gjitha objektet, trupat, organizmat - përbëhen nga uji.
Për shembull, në trupin e njeriut, uji përbën 60-80% të masës totale.
Uji luan një rol të rëndësishëm në jetën e shoqërisë njerëzore. Njeriu i ka kthyer rezervuarët në rrugë transporti, rrjedhat e lumenjve - burim i energjisë elektrike të lirë.
Uji është habitati i shumë organizmave të gjallë që nuk mund të gjenden në tokë (f fragment i videos së filmit "Banorët e deteve dhe oqeaneve")
Burimet ujore janë pasuri kombëtare e vendit tonë, e cila kërkon trajtim të kujdesshëm: kontabilitet të rreptë, mbrojtje nga ndotja dhe përdorim ekonomik.
Mësuesja: A A e përdorim gjithmonë ujin me masë?
Njeriu mbaj mend përgjithmonë:
Simboli i jetës në tokë është uji!
Ruaje dhe kujdesu -
Ne nuk jemi vetëm në planet!
III. Ankorimi
1. Pyetje:
a) Si janë emrat e të gjitha deteve dhe oqeaneve të kombinuara ( oqeani botëror)
b) Jo deti, jo toka - anijet nuk lundrojnë dhe nuk mund të ecësh ( moçal)
b) Pirja e ujit përreth është një fatkeqësi ( deti)
d) Merreni me mend se për çfarë substance po flasim: Kjo substancë është shumë e zakonshme në natyrë, por praktikisht nuk gjendet në formën e saj të pastër. Pa këtë substancë, jeta është e pamundur. Ndër popujt e lashtë, ai konsiderohej një simbol i pavdekësisë dhe pjellorisë. Në përgjithësi, ky është lëngu më i pazakontë në botë. Çfarë është kjo? ( ujë).
2. Loja "Kaloni tepricën" (kartat me detyrën në tavolinat e nxënësve)
Detyrë: kryqëzoni fjalën shtesë dhe shpjegoni pse?
a) Bora, akull, avull, breshër.
b) Shiu, floku i borës, deti, lumi.
c) Breshëri, avujt e ujit, bora, shiu.
3. Dhe tani detyra tjetër. Plotësoni boshllëqet në tekst:
Ujë ... tretës. Ai shpërndan lëndët e ngurta.
Për shembull... : substanca të lëngshme, për shembull... substanca të gazta,
Për shembull…
Në këtë drejtim, është e pamundur të gjesh ... ujë në natyrë.
4. Loja "Pronë shtesë"
Detyrë: Kryqëzojeni pronën që nuk vlen për ujin.
Prona:
a) Ka një ngjyrë, nuk ka ngjyrë.
b) Ka shije, nuk ka shije.
c) Pa erë, pa erë.
d) Opak, transparent.
e) Ka rrjedhshmëri, nuk ka rrjedhshmëri.
e) Nxehet shpejt dhe ftohet shpejt, nxehet ngadalë dhe ftohet ngadalë.
g) Shkrin rërën dhe shkumësin, tret kripën dhe sheqerin.
h) Ka një formë, nuk ka një formë.
Në sfondin e muzikës
Mësues:
Uji është një dhuratë e mrekullueshme natyrore,
I gjallë i rrjedhshëm dhe i lirë,
Vizaton fotografi të jetës sonë.
Në tre hipostazat e saj të rëndësishme.
Tani një përrua, pastaj një lumë fryn,
Ajo derdhet nga xhami në tokë.
Ngrihet si një copë e hollë akulli
E quajtur bukur flok bore.
Që merr lehtësinë e avullit:
Ajo ishte aty dhe papritmas ajo u largua.
Punëtor i madh Voditsa,
Epo, si mund të mos admirojë ajo.
Ajo noton drejt nesh në re,
Duke pirë borë dhe shi
Dhe shkatërron dhe shkakton
Dhe kështu kërkon kujdesin tonë.
IV. Detyre shtepie§ 23, detyra 77 fletore pune. faqe 45
Uji është një nga përbërësit më të zakonshëm në Tokë. Nuk është vetëm në lumenj dhe dete; Të gjithë organizmat e gjallë përmbajnë gjithashtu ujë. Jeta është e pamundur pa të. Uji është një tretës i mirë (substanca të ndryshme treten lehtësisht në të). Kafshët dhe lëngjet e bimëve përbëhen kryesisht nga uji. Uji ekziston përgjithmonë; ai vazhdimisht lëviz nga toka në atmosferë dhe organizma dhe anasjelltas. Më shumë se 70% e sipërfaqes së tokës është e mbuluar me ujë.
Çfarë është uji
Cikli i ujit
Uji i lumenjve, deteve, liqeneve avullon vazhdimisht, duke u kthyer në pika të vogla avulli uji. Pikat mblidhen së bashku për të formuar, nga të cilat uji bie në tokë në formën e shiut. Ky është cikli i ujit në natyrë. Në re, avulli ftohet dhe kthehet në tokë në formën e shiut, borës ose breshrit. Ujërat e zeza nga kanalizimet dhe fabrikat trajtohen dhe më pas derdhen në det.
Stacioni i ujit
Uji i lumit përmban domosdoshmërisht papastërti, prandaj duhet pastruar. Uji hyn në rezervuarë, ku vendoset dhe grimcat e ngurta vendosen në fund. Më pas, uji kalon nëpër filtra që bllokojnë çdo lëndë të ngurtë të mbetur. Uji depërton nëpër shtresa zhavorri të pastër, rërë ose karboni aktiv, ku pastrohet nga papastërtitë dhe papastërtitë e forta. Pas filtrimit, uji trajtohet me klor për të vrarë bakteret patogjene, pas së cilës derdhet në rezervuarë dhe ushqehet në ndërtesat e banimit dhe fabrikat. Përpara se ujërat e zeza të shkojnë në det, ato duhet të trajtohen. Në impiantin e trajtimit të ujit, ai kalohet përmes filtrave që kapin papastërtitë, më pas pompohet në gropat septike, ku grimcat e ngurta duhet të vendosen në fund. Bakteret shkatërrojnë mbetjet e substancave organike, duke i zbërthyer ato në përbërës të padëmshëm.
Pastrimi i ujit
Uji është një tretës i mirë, kështu që zakonisht përmban papastërti. Ju mund të pastroni ujin me distilimi(shih artikullin ""), por një metodë më efektive pastrimi është deionizimi(shkripëzimi). Jonet janë atome ose molekula që kanë humbur ose fituar elektrone dhe, si rezultat, kanë marrë një ngarkesë pozitive ose negative. Për deionizimin, një substancë e quajtur shkëmbyes jonesh. Ka jone hidrogjeni të ngarkuar pozitivisht (H +) dhe jone hidroksid të ngarkuar negativisht (OH -) Kur uji i kontaminuar kalon nëpër shkëmbyesin e joneve, jonet e papastërtive zëvendësohen nga hidrogjeni dhe jonet hidroksid nga shkëmbyesi i joneve. Jonet e hidrogjenit dhe hidroksidit kombinohen për të formuar molekula të reja uji. Uji që ka kaluar nëpër shkëmbyesin e joneve nuk përmban më papastërti.
Uji si tretës
Uji është një tretës i shkëlqyer, shumë substanca treten lehtësisht në të (shih gjithashtu artikullin ""). Kjo është arsyeja pse uji i pastër gjendet rrallë në natyrë. Në një molekulë uji, ngarkesat elektrike janë pak të ndara, pasi atomet e hidrogjenit ndodhen në njërën anë të molekulës. Për shkak të kësaj, komponimet jonike (përbërjet e përbëra nga jone) treten kaq lehtë në të. Jonet janë të ngarkuar dhe molekulat e ujit i tërheqin ato.
Uji, si të gjithë tretësit, mund të shpërndajë vetëm një sasi të kufizuar të një substance. Një tretësirë quhet e ngopur kur tretësi nuk mund të shpërndajë një pjesë shtesë të substancës. Në mënyrë tipike, sasia e një substance që një tretës mund të shpërndajë rritet me nxehtësinë. Sheqeri tretet më lehtë në coda të nxehtë sesa në coda të ftohtë. Pijet shkumëzuese janë shpërndarës ujorë të dioksidit të karbonit. Sa më i lartë, aq më shumë gaz mund të thithë tretësira. Prandaj, kur hapim një kanaçe me pije dhe në këtë mënyrë ulim presionin, dioksidi i karbonit del nga pija. Kur nxehet, tretshmëria e gazeve zvogëlohet. Në 1 litër ujë lumi dhe deti, zakonisht treten rreth 0,04 gram oksigjen. Kjo është e mjaftueshme për algat, peshqit dhe banorët e tjerë të deteve dhe lumenjve.
ujë i fortë
Mineralet shpërndahen në ujë të fortë, i cili erdhi atje nga shkëmbinjtë nëpër të cilët rrjedh uji. 
Në ujë të tillë, sapuni nuk shkumon mirë, sepse reagon me mineralet dhe formon thekon. Ekzistojnë dy lloje të ujit të fortë; ndryshimi midis tyre është në llojin e mineraleve të tretura. Lloji i mineraleve të tretura në ujë varet nga lloji i shkëmbinjve nëpër të cilët rrjedh uji (shih figurën). Fortësia e përkohshme e ujit ndodh kur guri gëlqeror reagon me ujin e shiut. Guri gëlqeror është një karbonat kalciumi i patretshëm dhe uji i shiut është një zgjidhje e dobët e acidit karbonik. Acidi reagon me karbonat kalciumi për të formuar bikarbonat, i cili tretet në ujë dhe e forcon atë.
Kur uji vlon ose avullon me fortësi të përkohshme, disa nga mineralet precipitojnë, duke formuar shkallë në fund të kazanit ose stalaktite dhe stalagmite në shpellë. Uji me fortësi konstante përmban komponime të tjera të kalciumit dhe magnezit, siç është gipsi. Këto minerale nuk precipitojnë kur zihen.
Zbutje e ujit
Ju mund të hiqni mineralet që e bëjnë ujin të vështirë duke shtuar sodë larës në tretësirë ose me shkëmbimin e joneve, një proces i ngjashëm me deionizimin e ujit gjatë pastrimit. Një substancë që përmban jone natriumi që shkëmbehen me jonet e kalciumit dhe magnezit në ujë. Në një shkëmbyes jonesh, uji i fortë kalon zeoliti- një substancë që përmban natrium. Në zeolite, jonet e kalciumit dhe magnezit përzihen me jonet e natriumit, të cilët nuk japin fortësi uji. Soda e larjes është karbonat natriumi. Në ujë të fortë, ai reagon me përbërjet e kalciumit dhe magnezit. Rezultati janë komponime të patretshme që nuk formojnë thekon.
Ndotja e ujit
Kur uji i patrajtuar nga fabrikat dhe shtëpitë hyn në dete dhe lumenj, ndodh ndotja e ujit. Nëse ka shumë mbeturina në ujë, bakteret e dekompozimit organik shumohen dhe konsumojnë pothuajse të gjithë oksigjenin. Në ujë të tillë, mbijetojnë vetëm bakteret patogjene që mund të jetojnë në ujë pa oksigjen. Kur niveli i oksigjenit të tretur në ujë zvogëlohet, peshqit dhe bimët vdesin. Plehrat, pesticidet dhe nitratet nga plehrat gjithashtu futen në ujë, ato helmuese - plumbi, merkur. Substancat helmuese, përfshirë metalet, hyjnë në trupin e peshkut, dhe prej tyre - në trupat e kafshëve të tjera dhe madje edhe të njerëzve. Pesticidet vrasin mikroorganizmat dhe kafshët, duke prishur kështu ekuilibrin natyror. Plehrat nga arat dhe detergjentët që përmbajnë fosfate, duke hyrë në ujë, shkaktojnë rritjen e rritjes së bimëve. Bimët dhe bakteret që ushqehen me bimë të vdekura marrin oksigjen, duke zvogëluar përmbajtjen e tij në ujë.
Përshkrim i shkurtër i rolit të ujit për organizmat
Uji është përbërësi më i rëndësishëm inorganik, pa të cilin jeta është e pamundur. Kjo substancë është gjithashtu pjesa më e rëndësishme, dhe luan një rol të madh si një faktor i jashtëm për të gjitha qeniet e gjalla.
Në planetin Tokë uji gjendet në tre gjendje grumbullimi: i gaztë (avujt në, të lëngshëm (ujë në dhe me mjegull në atmosferë) dhe i ngurtë (uji në akullnajat, ajsbergët, etj.) Formula e ujit me avull është H 2 O , lëng (H 2 O) 2 (në T \u003d 277 K) dhe (H 2 O) n - për ujë të ngurtë (kristale akulli), ku n \u003d 3, 4, ... (varet nga temperatura - më e ulëta temperatura, aq më e madhe është vlera e n).Molekulat e ujit bashkohen në grimca me formulën (H 2 O) n si rezultat i formimit të lidhjeve kimike të veçanta të quajtura hidrogjen; grimcat e tilla quhen asociate; për shkak të formimit të lidhjeve , lindin struktura më të lirshme se uji i lëngshëm, prandaj, në një temperaturë nën 277 K, dendësia e ujit, ndryshe nga substancat e tjera, nuk rritet, por zvogëlohet, si rezultat, akulli noton në sipërfaqen e ujit të lëngshëm dhe rezervuarët e thellë. të mos ngrijë deri në fund, veçanërisht pasi uji ka përçueshmëri të ulët termike. Kjo ka një rëndësi të madhe për organizmat që jetojnë në ujë - ata nuk vdesin në ngrica të rënda dhe mbijetojnë gjatë të ftohtit të dimrit deri në kushte më të favorshme të temperaturës.
Prania e lidhjeve hidrogjenore përcakton kapacitetin e lartë të nxehtësisë së ujit, gjë që bën të mundur jetën në sipërfaqen e Tokës, pasi prania e ujit ndihmon në uljen e diferencës së temperaturës ditën dhe natën, si dhe në dimër dhe verë, sepse kur ftohet. , uji kondensohet dhe lirohet nxehtësia dhe kur nxehet, uji avullohet, në thyerjen e lidhjeve hidrogjenore harxhohet dhe sipërfaqja e Tokës nuk nxehet.
Molekulat e ujit formojnë lidhje hidrogjeni jo vetëm ndërmjet tyre, por edhe me molekulat e substancave të tjera (karbohidratet, proteinat, acidet nukleike), gjë që është një nga arsyet e shfaqjes së një kompleksi të përbërjeve kimike, si rezultat i të cilave ekzistenca e një substancë e veçantë është e mundur - një substancë e gjallë që formon të ndryshme.
Roli ekologjik i ujit është i madh dhe ka dy aspekte: ai është edhe faktor mjedisor i jashtëm (aspekti i parë) dhe i brendshëm (aspekti i dytë). Si faktor i jashtëm mjedisor, uji është pjesë e faktorëve abiotikë (lagështia, habitati, pjesë përbërëse e klimës dhe mikroklimës). Si një faktor i brendshëm, uji luan një rol të rëndësishëm brenda qelizës dhe brenda trupit. Konsideroni rolin e ujit brenda qelizës.
Në qelizë, uji kryen funksionet e mëposhtme:
1) mjedisi në të cilin ndodhen të gjitha organelet e qelizës;
2) një tretës për substancat inorganike dhe organike;
3) mjedis për shfaqjen e proceseve të ndryshme biokimike;
4) një katalizator për reaksionet e shkëmbimit midis substancave inorganike;
5) reagjent për proceset e hidrolizës, hidratimit, fotolizës etj.;
6) krijon një gjendje të caktuar të qelizës, siç është turgori, që e bën qelizën elastike dhe mekanikisht të fortë;
7) kryen një funksion ndërtimi, i cili konsiston në faktin se uji është pjesë e strukturave të ndryshme qelizore, të tilla si membranat, etj.;
8) është një nga faktorët që bashkon të gjitha strukturat qelizore në një tërësi të vetme;
9) krijon një përçueshmëri elektrike të mediumit, duke shndërruar përbërjet inorganike dhe organike në një gjendje të tretur, duke shkaktuar shpërbërjen elektrolitike të përbërjeve jonike dhe shumë polare.
Roli i ujit në trup është se ai:
1) kryen një funksion transporti, pasi shndërron substancat në një gjendje të tretshme, dhe zgjidhjet që rezultojnë për shkak të forcave të ndryshme (për shembull, presioni osmotik, etj.) lëvizin nga një organ në tjetrin;
2) kryen një funksion përçues për shkak të faktit se trupi përmban zgjidhje elektrolite të afta për të kryer impulse elektrokimike;
3) lidh organet individuale dhe sistemet e organeve për shkak të pranisë së substancave të veçanta (hormoneve) në ujë, duke kryer rregullimin humoral;
4) është një nga substancat që rregullojnë temperaturën e trupit të trupit (uji në formën e djersës lëshohet në sipërfaqen e trupit, avullohet, për shkak të së cilës nxehtësia thithet dhe trupi ftohet);
5) përfshihet në produktet ushqimore, etj.
Rëndësia e ujit jashtë trupit është përshkruar më sipër (habitati, rregulluesi i temperaturës së mjedisit, etj.).
Për organizmat, uji i freskët luan një rol të rëndësishëm (përmbajtja e kripës më pak se 0.3%). Në natyrë, uji kimikisht i pastër praktikisht nuk ekziston, më i pastër është uji i shiut nga zonat rurale, të largëta nga vendbanimet e mëdha. Uji i përmbajtur në trupat e ujit të ëmbël - lumenj, pellgje, liqene të freskëta - është i përshtatshëm për organizmat.
Uji është përbërja kimike më e rëndësishme në tokë. Uji është përbërësi kryesor i të gjithë organizmave të gjallë dhe mjedisit në të cilin një person jeton dhe ekziston. Vetitë fizike të ujit ndryshojnë ndjeshëm nga vetitë e substancave të tjera, dhe natyra e këtyre dallimeve përcakton natyrën e botës fizike dhe biologjike.
Me kalimin e kohës, organizmat e gjallë evoluan, gjë që i lejoi ata të largoheshin nga mjedisi ujor dhe të lëviznin në tokë dhe të ngriheshin në ajër. Ata e fituan këtë aftësi duke mbajtur në organizmat e tyre një tretësirë ujore në formën e një përbërësi të lëngshëm të indeve, plazmës së gjakut dhe lëngjeve ndërqelizore që përmbajnë furnizimin e nevojshëm të joneve dhe molekulave.
Uji, ndryshe nga tretësit organikë, i tret mirë kripërat, pasi ka një nivel shumë të lartë lejueshmëria (rreth 81 në temperaturën e dhomës) dhe molekulat e tij priren të kombinohen me jonet për të formuar jonet e hidratuara . Të dyja këto veti janë për shkak të momentit të madh të dipolit elektrik të 1 molekulës së ujit. Dhe kjo veti e ujit luan një rol të rëndësishëm në zhvillimin e jetës dhe metabolizmit.
Procesi i mëposhtëm zhvillohet në ujë. Forca e tërheqjes ose zmbrapsjes së ngarkesave elektrike është në përpjesëtim të zhdrejtë me lejueshmërinë e mediumit që rrethon këto ngarkesa. Kjo do të thotë që dy ngarkesa elektrike të kundërta tërhiqen reciprokisht në ujë me një forcë të barabartë me 1/80 e forcës së tërheqjes së tyre reciproke në ajër (ose në vakum). Prandaj, nëse një kristal i kripës së klorurit të natriumit është në ujë, atëherë jonet që e formojnë atë ndahen nga kristali shumë më lehtë sesa nëse kristali do të ishte në ajër, pasi forca elektrostatike që tërheq jonin përsëri në sipërfaqen e kristalit nga një tretësirë ujore është vetëm 1/80 e tërheqjes së forcës së një joni të caktuar nga ajri. Prandaj, nuk është për t'u habitur që në temperaturën e dhomës lëvizja termike nuk mund të shkaktojë kalimin e joneve nga kristali në ajër, por në të njëjtën kohë, lëvizja termike e joneve është mjaft e mjaftueshme për të kapërcyer tërheqjen relativisht të dobët kur kristali është i rrethuar nga ujë, i cili çon në kalimin e një numri të madh jonesh në një tretësirë ujore.
Hidratimi i joneve
Kur kripërat treten në ujë, ato formohen jonet e hidratuara . Formimi i joneve të hidratuar çon në stabilizimin e joneve në tretësirat ujore. Çdo jon negativ tërheq skajet pozitive të disa molekulave të ujit aty pranë dhe tenton t'i mbajë ato përreth.
Jonet pozitivë, të cilët zakonisht janë më të vegjël se anionet, e tërheqin ujin edhe më fort; çdo kation tërheq skajet negative të molekulave të ujit dhe lidh fort disa molekula, duke i mbajtur ato pranë vetes; në këtë rast, formohet një hidratim, i cili mund të jetë mjaft i qëndrueshëm, veçanërisht në rastin e kationeve që mbajnë ngarkesë pozitive të dyfishtë ose të trefishtë.
Numri i molekulave të ujit të lidhura me një kation të caktuar, është ligand, përcaktohet nga madhësia e kationit. Liganditeti i një atomi është i barabartë me numrin e atomeve që lidhen me të ose në kontakt me të. Quhet edhe liganditet numri i koordinimit .
Në ujë, një kation i vogël Be 2 + formon Be(OH 2) 4 2+ tetrahidrat. Jone disi të mëdha, për shembull Mg 2+ ose Al 3+, formojnë heksahidrate Mg (OH 2) 6 2+, Al (OH 2) 6 3+ ( foto 1).
Figura 1. Struktura e joneve të hidratuar Bëhuni ( Oh 2 ) 4 2+ Dhe A l (AI 2 ) 6 3+ .
Në jonet e hidratuar, forcat e ndërveprimit midis kationeve dhe molekulave të ujit janë aq të forta sa jonet shpesh mbajnë një shtresë molekulash uji rreth tyre, madje edhe në kristale. Uji i tillë quhet kristalizimi Por th. Ky efekt është më i theksuar në rastin e kationeve me ngarkesë të dyfishtë dhe trefish se sa në rastin e atyre me ngarkesë të vetme. Për shembull, kompleksi tetrahidrat Be(OH 2) 4 2+ gjendet në kripëra të ndryshme, duke përfshirë BeCO 3. 4Н 2 О, ВеС1 2 . 4H 2 O dhe BeSO 4 . 4H 2 O dhe është padyshim i pranishëm në tretësirë.
MgCl 2 6 H 2 OA1C1 3 6H 2 RRETH
Mg (C1RRETH 3 ) 2 6H 2 OKA1(S0 4 ) 2 12H 2 O
Mg (C1RRETH 4 ) 2 6 H 2 0 Fe (NH 4 ) 2 (KËSHTU QË 4 ) 2 6H 2 O
MgSiF 6 6H 2 OFe (Nr 3 ) 2 6H 2 O
NiSnCl 3 6H 2 OFeCl 3 6H 2 O
Në një kristal të tillë si FeSO 4 . 7H 2 O, gjashtë molekula uji janë ngjitur me jonin e hekurit në formën e kompleksit Fe(OH 2) 6 2+, dhe e shtata zë një pozicion të ndryshëm në kristal, i vendosur pranë jonit sulfat.
Në alum KAl(SO 4) 2 . 12H 2 O, gjashtë nga dymbëdhjetë molekulat e ujit janë të lidhura me jonin e aluminit dhe gjashtë të tjerat janë të vendosura rreth jonit të kaliumit.
Ekzistojnë gjithashtu kristale në të cilat kationet nuk kanë disa ose të gjitha molekulat e ujit. Kështu, sulfati i magnezit formon tre komponime kristalore: MgSO4. 7H2O, MgSO4. H2O dhe MgSO4.
Stabiliteti i joneve në një tretësirë ujore është rezultat i një shpërndarjeje të tillë të ngarkesës elektrike midis një numri të caktuar atomesh, në të cilën asnjë atom i vetëm nuk tregon një devijim të konsiderueshëm nga neutraliteti elektrik. Konsideroni kationet e hidratuar Be(OH 2) 4 2+ dhe A1(OH 2) 6 3+ të paraqitura në figurën 1. Si berili, ashtu edhe alumini kanë një elektronegativitet prej 1.5, ndërsa elektronegativiteti i oksigjenit është 3.5. Dallimi në elektronegativitet korrespondon me një jonizëm pak mbi 50%, i mjaftueshëm për të transferuar gjysmën e ngarkesës elektrike të secilës lidhje në atomin qendror, duke e lënë atë afërsisht neutral. Lidhjet O-H mund të jenë 25% jonike, me gjithë ngarkesën e joneve të transferuara në tetë atome hidrogjeni në Be(OH 2) 4 2+ dhe në dymbëdhjetë atome hidrogjeni në A1(OH 2) 6 3+, secila prej të cilave do të ketë një ngarkesa prej ¼ + Përveç kësaj, secili prej këtyre atomeve të hidrogjenit mund të marrë pjesë në formimin e një lidhjeje të dobët me një molekulë tjetër uji në mënyrë të tillë që ngarkesa e saj të neutralizohet nga ndërveprimi me çiftin elektronik të atomit të oksigjenit, dhe më pas totali ngarkesa e kationeve të hidratuar Be (OH 2) 4 (OH 2) 8 2+ dhe Al(OH 2) 6 (OH 2) 12 3+ do të shpërndahen midis atomeve më të largëta të hidrogjenit, secili prej të cilëve do të ketë një ngarkesë prej 1/8 +. Në fakt, ky polarizim elektrik i ujit përhapet në distanca të gjata; kjo është ajo që përcakton konstantën e lartë dielektrike të ujit.
Dihet se kur lidhjet hidrogjenore formohen në tretësirat ujore nga molekula të tilla si H 3 RO 4 , të katër atomet e oksigjenit mund të bëhen pothuajse ekuivalente, duke siguruar një rezonancë pothuajse të plotë të lidhjes së dyfishtë midis katër pozicioneve. Në një rezonancë të tillë, çdo atom oksigjeni ka një valencë prej 1 1/4, duke kënaqur fosforin për sa i përket lidhjeve dhe duke lënë 3/4 për lidhjen me hidrogjenin. Nëse secili nga tre grupet OH përdor atomin e tij të hidrogjenit për të formuar një lidhje të dobët (në ¼ lidhje) me atomin e oksigjenit të molekulës së ujit, atëherë lidhjet e mbetura ¾ do të jenë të mjaftueshme për t'i bërë atomet e oksigjenit të fosfatit elektrike neutrale. Në mënyrë të ngjashme, oksigjeni fosfat pa një atom hidrogjeni mund të formojë lidhje të dobëta (¼) me atomet e hidrogjenit të tre molekulave fqinje të ujit, gjë që e bën atë gjithashtu neutral elektrik.
Secili nga katër atomet e oksigjenit të jonit jetik të fosfatit PO 4 3 mund të formojë në mënyrë të ngjashme lidhje hidrogjeni me tre molekula uji. Ngarkesa elektrike e jonit të hidratuar PO 4 (HOH) 12 3 më pas do të shpërndahet midis dymbëdhjetë atomeve të jashtme të oksigjenit, secili me një ngarkesë ¼-. Strukturat analoge të hidratuara formohen nga jonet (HO) 2 PO 2 - dhe HOPO 3 2-, të cilat janë të pranishme në sasi pothuajse të barabarta në organizmat e gjallë.
Komponimet e klatratit
Gazet fisnike (argoni, etj.), hidrokarburet e thjeshta dhe shumë substanca të tjera formojnë të ashtuquajturat hidrate kristalore me ujin; kështu, ksenoni formon hidratin Xe. 5 3/4 H 2 O, e qëndrueshme në rreth 2°C dhe një presion i pjesshëm i ksenonit prej 1 atm; metani formon një hidrat të ngjashëm CH 4. 5 3/4 H 2 O.
Studimet me rreze X kanë treguar se këto kristale kanë një strukturë në të cilën molekulat e ujit formojnë një rrjetë që i ngjan një rrjete akulli për shkak të lidhjeve hidrogjenore; në të, çdo molekulë uji është e rrethuar nga katër molekula të tjera të vendosura në majat e një tetraedri në një distancë prej 276 p. poliedra me faqe pesëkëndëshe ose gjashtëkëndore) mjaft të mëdha për të vendosur atome ose molekula të tjera të gazit në to ( figura 2). Kristalet e këtij lloji quhen kristalet e klatratit .
Në fig. 2. Qeliza kubike e kësaj strukture ka një buzë prej rreth 1200 pm dhe përmban 46 molekula uji.
Figura 2. Struktura e një kristal clathrate të hidratit ksenon.
Atomet e ksenonit zënë zbrazëti (tetë për qelizë kub) në një rrjetë tredimensionale, duke formuarmolekulat e ujit të banjës me pjesëmarrjen e lidhjeve hidrogjenore (46 molekula për qelizë kub). Raspozicioni O-H O është 276 pm, si në një kristal akulli. Dy atome ksenon në atomet e oksigjenit О О О dhe ½ ½ ½ ndodhen në qendrat e dodekaedroneve pothuajse të rregullta pesëkëndore. Gjashtë atomet e mbetura të ksenonit nëRreth ¼ ½;O ¾ ½; ½ O¼; 1/2O ¾; ¼ ½ Ojanë të vendosura në qendrat e katërmbëdhjetë-hedronëve. ÇdoKy katërmbëdhjetë gjashtëkëndor (njëri prej tyre është theksuar në qendër të figurës) ka 24 kulme (molekulaujë), dy faqe gjashtëkëndore dhe 12 faqe pesëkëndëshe.
Hidrati i kloroformit CHC1 3 . 17H 2 O ka një strukturë disi më komplekse, në të cilën molekula e kloroformit është e rrethuar nga një poliedron 16 anësor i formuar nga 28 molekula uji. Mund të përftohen edhe komponime klatrate, në të cilat rrjeta kristalore me lidhje hidrogjeni formohet nga molekula organike, për shembull, molekula ure (H 2 N) 2 CO.
Është propozuar një interpretim interesant i mekanizmit të veprimit të anestetikëve kimikisht inertë, si halotani F 3 CCBrClH dhe ksenoni. Sipas këtij mekanizmi, substanca anestetike prish strukturën ujore të lëngut ndërqelizor ose ndërqelizor duke formuar struktura klatrate që ndikojnë në sistemet normale të komunikimit ndërqelizor. Anestetikët lokalë ndryshojnë në mekanizmin e tyre të veprimit. Molekulat e tyre mund të formojnë lidhje hidrogjeni, dhe ndoshta efekti anestetik është rezultat i kombinimit të molekulave anestezike me molekulat e proteinave ose molekulat e tjera që përbëjnë nervat.
Tretës të tjerë elektrolite
Përveç ujit, disa lëngje të tjera mund të shërbejnë si tretës jonizues për elektrolitet me formimin e tretësirave që përçojnë rrymën elektrike. Këto lëngje përfshijnë peroksid hidrogjeni, fluori hidrogjeni, amoniak i lëngshëm dhe cianidi i hidrogjenit. Ashtu si uji, të gjitha këto lëngje kanë një konstante të lartë dielektrike. Lëngjet dielektrike të ulëta si benzeni ose disulfidi i karbonit nuk janë tretës jonizues.
Lëngjet me një konstante të lartë dielektrike nganjëherë quhen si lëngjet polare .
Konstanta e lartë dielektrike e ujit, e cila përbën aftësinë e mahnitshme të ujit për të tretur substancat jonike, është pjesërisht për shkak të faktit se uji është në gjendje të krijojë lidhje hidrogjeni. Falë këtyre lidhjeve, molekulat e ujit janë rregulluar në mënyrë që të neutralizojnë pjesërisht fushën elektrike. Lidhjet e hidrogjenit formohen edhe në lëngje të tjera - në peroksid hidrogjeni, fluori hidrogjeni, amoniak (pika e vlimit - 33.4 ° C), cianidi i hidrogjenit], të cilat janë të afta të shpërndajnë substanca me strukturë jonike.
Tretshmëria
Një sistem i izoluar është në ekuilibër , kur vetitë e tij, veçanërisht shpërndarja e komponentëve ndërmjet fazave, mbeten konstante për një kohë të gjatë.
Nëse një sistem në ekuilibër përbëhet nga një tretësirë dhe një fazë tjetër, e cila është një nga përbërësit e tretësirës në formën e një lënde të pastër, atëherë përqendrimi i kësaj substance në tretësirë quhet tretshmëria të kësaj substance. Zgjidhja në këtë rast quhet i pasur .
Për shembull, një tretësirë e boraksit në 0°C që përmban 1,3 g tetraborat natriumi anhidrik Na 2 B 4 O 7 në 100 g ujë është në ekuilibër me fazën e ngurtë të Na 2 B 4 O 7 . 10H2O (dekahidrat tetraborat natriumi); me kalimin e kohës, ky sistem nuk ndryshon, përbërja e tretësirës mbetet konstante. Tretshmëria Na 2 B 4 O 7 . Prandaj, 10H 2 O në ujë është 1,3 g Na 2 B 4 O 7 për 100 g, ose, duke marrë parasysh ujin e hidratimit, 2,5 g Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 O për 100 g ujë.
Ndryshimi në fazën e ngurtë
Tretshmëria Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 O rritet me shpejtësi me rritjen e temperaturës; në 60 ° C, tretshmëria tashmë arrin 20.3 g Na 2 B 4 O 7 për 100 g. ( figura 3). Kur sistemi nxehet në 70 °C dhe mbahet për ca kohë në këtë temperaturë, vërehet një fenomen i ri - shfaqet një fazë e tretë - kristalore, me përbërje Na 2 B 4 O 7 . 5H 2 O, dhe faza e mëparshme kristalore zhduket. Në këtë temperaturë, tretshmëria e dekahidratit është më e lartë se tretshmëria e pentahidratit; një tretësirë e ngopur me dekahidrat rezulton të jetë e mbingopur në lidhje me pentahidratin, dhe për këtë arsye kristalet e pentahidratit precipitojnë nga një tretësirë e tillë. Për të nxitur procesin e kristalizimit, ndonjëherë është e nevojshme të shtoni një "farë" në tretësirë (kristale të vogla të një substance që treten në këtë tretësirë). Më pas, procesi i shpërbërjes së fazës së paqëndrueshme dhe kristalizimi i fazës së qëndrueshme vazhdon derisa faza e paqëndrueshme të zhduket. Hidrati i tretë tetraborat natriumi është kerniti Na 2 B 4 O 7. 4H 2 O - ka një tretshmëri më të madhe se dy të tjerat.
Figura 3 Tretshmëria Na 2 KËSHTU QË 4 . 10 H 2 O
Në rastin e konsideruar, dekahidrati është më pak i tretshëm se pentahidrati në temperatura deri në 61°C, dhe për këtë arsye është një fazë e qëndrueshme nën këtë temperaturë. Lakoret e tretshmërisë së këtyre dy hidrateve kryqëzohen në 61°C dhe mbi këtë temperaturë pentahidrati është i qëndrueshëm në kontakt me tretësirën.
Në një fazë të qëndrueshme të ngurtë, përveç zgjidhjes, mund të ndodhin procese të tjera. Kështu, squfuri rombik është më pak i tretshëm në disa tretës sesa squfuri monoklinik në temperatura nën 95,5 °C, d.m.th., nën temperaturën e transformimit të ndërsjellë të këtyre dy formave; mbi këtë temperaturë, forma monoklinike është më pak e tretshme. Parimet e termodinamikës kërkojnë që temperatura në të cilën lakoret e tretshmërisë të dy formave të një lënde kryqëzohen të jetë e njëjtë për të gjithë tretësit dhe në të njëjtën kohë të jetë temperatura në të cilën kryqëzohen kurbat e presionit të avullit.
Varësia e tretshmërisë nga temperatura
Tretshmëria e një substance mund të rritet ose ulet me rritjen e temperaturës. Në këtë drejtim, sulfati i natriumit është një shembull bindës. Tretshmëria Na 2 SO 4 . 10H 2 O (ngurtë e qëndrueshme nën 32,4°C) rritet shumë shpejt me rritjen e temperaturës, duke u rritur nga 5 g Na 2 SO 4 për 100 g ujë në 0°C në 55 g në 32,4°C. Mbi 32,4 ° C, faza e qëndrueshme e ngurtë është Na 2 SO 4; tretshmëria e kësaj faze zvogëlohet me shpejtësi me rritjen e temperaturës: nga 55 g në 32,4°C në 42 g në 100°C ( figura 4).
Figura 4 Tretshmëria Na 2 KËSHTU QË 4 . 10 H 2 O varur nga temperatura
Tretshmëria e shumicës së kripërave rritet me rritjen e temperaturës; tretshmëria e shumë kripërave (NaCl, K 2 CrO 7) ndryshon vetëm pak me rritjen e temperaturës; dhe vetëm disa kripëra, për shembull, Na 2 SO 4 , FeSO 4 . H 2 O dhe Na 2 CO 3. H 2 O, kanë një tretshmëri që zvogëlohet me rritjen e temperaturës ( figura 4 Dhe figura 5).
Figura 5. Lakoret e tretshmërisë për disa kripëra në ujë
Varësia e tretshmërisë nga natyra e substancës së tretur dhe tretësit
Tretshmëria e substancave ndryshon shumë në tretës të ndryshëm, megjithatë, janë vendosur disa rregulla të përgjithshme në lidhje me tretshmërinë, të cilat zbatohen kryesisht për përbërjet organike.
Një nga këto rregulla thotë se një substancë priret të shpërndahet në tretës që janë kimikisht të ngjashëm me të. Kështu, naftalina e hidrokarbureve C 10 H 8 ka një tretshmëri të lartë në benzinë, e cila është një përzierje hidrokarburesh, disi më pak tretshmëri në alkoolin etilik C 2 H 5 OH, molekulat e të cilit përbëhen nga vargje të shkurtra hidrokarbure me grupe hidroksile dhe shumë tretshmëri e dobët në ujë, e cila është shumë e ndryshme nga hidrokarburet. Në të njëjtën kohë, acidi borik B (OH) 3, i cili është një hidroksid, ka tretshmëri të moderuar në ujë dhe alkool, d.m.th., në substanca që përmbajnë grupe hidroksil dhe është i patretshëm në benzinë. Të tre tretësit e përmendur vetë konfirmojnë të njëjtin rregull: si benzina ashtu edhe uji përzihen me alkoolin (treten në të), ndërsa benzina dhe uji janë reciprokisht të tretshëm vetëm në sasi shumë të vogla.
Këto fakte mund të shpjegohen si më poshtë: grupet e hidrokarbureve (që përbëhen vetëm nga atomet e karbonit dhe hidrogjenit) tërheqin njëri-tjetrin shumë dobët, siç dëshmohet nga pikat më të ulëta të shkrirjes dhe vlimit të hidrokarbureve në krahasim me substancat e tjera me peshë molekulare afërsisht të njëjtë. Në të njëjtën kohë, ekziston një tërheqje shumë e fortë ndërmolekulare midis grupeve hidroksil dhe molekulave të ujit; pikat e shkrirjes dhe të vlimit të ujit qëndrojnë mbi temperaturat përkatëse të çdo substance tjetër me peshë të vogël molekulare. Kjo tërheqje e fortë është pjesërisht për shkak të natyrës jonike të lidhjeve O-H, për shkak të së cilës atomeve u imponohet një ngarkesë elektrike. Atomet e hidrogjenit të ngarkuar pozitivisht më pas tërhiqen nga atomet e oksigjenit të ngarkuar negativisht të molekulave të tjera, duke formuar lidhje hidrogjeni dhe duke i mbajtur molekulat fort së bashku.
Afati hidrofile përdoret shpesh në lidhje me substancat ose grupet që tërheqin ujin, dhe termi hidrofobe aplikohet në substanca ose grupe që sprapsin ujin dhe tërheqin hidrokarburet. Në fakt, molekulat e një substance hidrofobike veprojnë nga forcat e tërheqjes elektronike të van der Waals si në molekulat e ujit ashtu edhe në molekulat e hidrokarbureve. Tretshmëria e avullit të ujit, për shembull, në vajguri (një përzierje hidrokarburesh) në 25 ° C dhe një presion prej 0,0313 atm (d.m.th., në një presion të ngopur avulli mbi ujin e lëngshëm në këtë temperaturë) është 72 mg për 1 kg tretës. , ndërsa si tretshmëria e metanit në të njëjtën presion të pjesshëm është disi më e vogël - 10 mg në 1 kg vajguri. Molekulat e ujit tërhiqen nga molekulat e vajgurit disi më të forta se molekulat e metanit. Dallimi midis ujit dhe metanit është se në presione të pjesshme më të larta, avulli i ujit kondensohet në një lëng, i cili stabilizohet nga lidhjet ndërmolekulare të hidrogjenit, ndërsa metani vazhdon të jetë gaz.
Tretshmëria e metanit në tretësit polare është pothuajse e njëjtë me ato jopolare; në alkoolet nga metanoli CH 3 OH në pentanol (amil alkool) C 5 H 11 OH, tretshmëria e metanit është 72-80% e vlerës për vajgurin. Forcat e tërheqjes së van der Waals-it të molekulave të tretësit në lidhje me molekulat e metanit mbeten pothuajse të njëjta për tretës të ndryshëm. Nga ana tjetër, tretshmëria e avullit të ujit në një presion prej 0,313 atm në alkool amil është 1400 herë më e madhe se në vajguri, dhe uji është i përzier në çdo raport me alkoolet e lehta.
Substancat që përbëhen nga molekula të vogla jo polare, si oksigjeni, azoti dhe metani, treten në ujë rreth 10 herë më keq se në tretësit jopolarë. Substancat e përbëra nga molekula më të mëdha jopolare janë në thelb të patretshme në ujë, por priren të jenë shumë të tretshme në tretës jopolarë. Uji, si të thuash, kundërshton përfshirjen e këtyre molekulave, pasi formimi i zbrazëtirave të nevojshme për këtë shoqërohet me një thyerje ose deformim të lidhjeve hidrogjenore midis molekulave të ujit. Komponimet si benzina dhe naftalina nuk treten në ujë, sepse molekulat e tyre në tretësirë do të pengonin molekulat e ujit të formojnë aq lidhje të forta hidrogjeni sa ato në ujin e pastër; nga ana tjetër, acidi borik është i tretshëm në ujë, sepse ulja e numrit të lidhjeve ndërmjet molekulave të ujit kompensohet me formimin e lidhjeve të forta hidrogjenore midis molekulave të ujit dhe grupeve hidroksil të molekulave të acidit borik.
Tretshmëria e kripërave dhe hidroksideve në ujë
Kur studiohet kimia inorganike, veçanërisht analiza cilësore, është e dobishme të dihet tretshmëria e përafërt e substancave të përdorura zakonisht. Rregullat e thjeshta të tretshmërisë janë dhënë më poshtë. Këto rregulla zbatohen për komponimet e kationeve të zakonshme: Na +, K +, NH 4 +, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2 +, Ba 2 +, Al 3+, Kr 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+ dhe Pb 2+ . Kur një substancë thuhet se është "e tretshme", do të thotë se tretshmëria e saj tejkalon rreth 1 g për 100 ml (rreth 0.1 M me kation), dhe kur thonë se një substancë është "e pazgjidhshme", kjo do të thotë se tretshmëria e saj nuk kalon 0,1 g në 100 ml (afërsisht 0,01 M): Substancat me tretshmëri brenda ose afër këtyre kufijve quhen zgjidhje e moderuarrime.
Klasa e tretshme:
Të gjitha nitratet i tretshëm.
Të gjitha acetate i tretshëm.
Të gjitha klorureve , bromidet Dhe jodure i tretshëm, me përjashtim të përbërjeve përkatëse të argjendit, merkurit (I) (merkur me gjendje oksidimi + 1) dhe plumbit. Komponimet PbCl 2 dhe PbBr 2 janë mesatarisht të tretshëm në ujë të ftohtë (1 g në 100 ml në 20°C) dhe më mirë të tretshëm në ujë të nxehtë (përkatësisht 3 dhe 5 g në 100 ml në 100°C).
Të gjitha sulfate i tretshëm, me përjashtim të sulfateve të bariumit, stronciumit dhe plumbit. CaSO 4 mesatarisht i tretshëm , Ag 2 SO 4 dhe Hg 2 SO 4 .
Të gjitha kripërat në tre I, kalium Dhe amonit i tretshëm: përjashtime janë NaSb (OH) 6 (antimonat natriumi), K 2 PtCl 6 (heksakloroplatinat kaliumi), (NH 4) 2 PtCl 6, K 3 Co (TO 2) 6 (heksanitrokobaltate kaliumi), (NH 4) sCo ( NO 2) 6 dhe KclO 4 .
Klasa e substancave të patretshme :
Të gjitha hidroksidet i patretshëm, me përjashtim të hidroksideve të metaleve alkaline, amoniumit dhe bariumit; Ca(OH) 2 dhe Sr(OH) 2 janë pak të tretshëm.
Të gjitha të mesme karbonateve Dhe fosfatet i patretshëm, me përjashtim të përbërjeve përkatëse të metaleve alkaline dhe amonit. Shumë karbonate acide dhe fosfate, të tilla si Ca (HCO 3) 2 dhe Ca (H 2 PO 4) 2, janë të tretshëm.
Të gjitha sulfide , me përjashtim të sulfideve të metaleve alkali, amoniumit dhe metaleve të tokës alkaline, të patretshme.
K. x. n. O. V. Mosin
Burimi letrar : L. Pauling, P. Pauling. / përkthyer nga M. V. Sakharov. Ed. M. L. Karapetyants. Kimi., Moskë 1978
Margarita Khalisova
Përmbledhje e orës së mësimit “Uji është tretës. Pastrimi i ujit »
Subjekti: Uji është një tretës. Pastrimi i ujit.
Synimi: konsolidoni të kuptuarit se substancat në ujë nuk zhduken, por shkrihet.
Detyrat:
1. Identifikoni substancat që shkrihet në ujë dhe cilat nuk janë tretet në ujë.
2. Njihuni me metodën e pastrimit ujë - filtrim.
3. Krijoni kushte për identifikimin dhe testimin e metodave të ndryshme të pastrimit ujë.
4. Konsolidoni njohuritë për rregullat e sjelljes së sigurt gjatë punës me substanca të ndryshme.
5. Zhvilloni të menduarit logjik duke modeluar situata problemore dhe duke i zgjidhur ato.
6. Të kultivojë saktësinë dhe sjelljen e sigurt gjatë punës me substanca të ndryshme.
7. Ngrini interesin për aktivitetin njohës, eksperimentimin.
Fushat arsimore:
zhvillimi kognitiv
Zhvillimi socio-komunikues
Zhvillimi fizik
punë fjalori:
pasurimi: filtër, filtrim
aktivizimi: hinkë
punë paraprake: flet për ujin, rolin e tij në jetën e njeriut; kryer vëzhgime të ujit në kopshtin e fëmijëve, në shtëpi; eksperimente me ujë; shikoi ilustrimet mbi këtë temë « Uji» ; u njoh me rregullat e sigurisë gjatë hulumtimit dhe eksperimentimit; hamendësimi i gjëegjëzave për ujin; lexim fiksioni, përralla ekologjike; lojëra me ujë.
Demonstruese-vizuale material: kukull me kostum blu "pika".
Fletushka: gota bosh, me ujë; tretës: sheqer, kripë, miell, rërë, ngjyrosje ushqimore, vaj perimesh; lugë plastike, hinka, peceta garzë, pambuk, përparëse vaji, filxhanë çaji, limon, reçel, pjata njëpërdorimshe, leckë vaji në tavolina.
Përparimi i GCD
kujdestar: - Djema, para se të nis një bisedë me ju, dua t'ju bëj një urim gjëegjëzë:
Jeton në dete dhe lumenj
Por shpesh fluturon nëpër qiell.
Dhe sa e mërzitur është ajo të fluturojë
Bie sërish në tokë. (ujë)
Merreni me mend se për çfarë do të jetë biseda? Është e drejtë, ujë. Ne tashmë e dimë atë uji është një lëng.
Le të hedhim një vështrim në pronat ujë kemi krijuar me ndihmën e eksperimenteve mbi të tjerët klasat. Listë.
Fëmijët:
1. Bëj nuk ka erë uji.
2. Pa shije.
3. Ajo është transparente.
4. Pa ngjyrë.
5. Uji merr formën e enës në të cilën derdhet.
6. Ka peshë.
kujdestar: - E drejta. Dëshironi të eksperimentoni përsëri me ujë? Për ta bërë këtë, ne duhet të kthehemi shkurtimisht në shkencëtarë dhe të shikojmë në laboratorin tonë eksperimentimi:
Ktheni djathtas, kthehuni majtas
Të jetë në laborator.
(fëmijët i afrohen mini-laboratorit).
kujdestar: - Djema, shikoni kush po na viziton përsëri? Dhe çfarë ka të re në laborator?
Fëmijët: - "pika", mbesa e gjyshit Kuti e ditur dhe e bukur.
Dëshironi të dini se çfarë ka në këtë kuti? Merre me mend enigmat:
1. Më vete - nuk jam aq i shijshëm,
Por në ushqim - të gjithë kanë nevojë (kripë)
2. Unë jam i bardhë si bora,
Për nder të të gjithëve.
U fut në gojë -
Aty ai u zhduk. (sheqer)
3. Nga unë piqen ëmbëlsira me djathë,
Dhe petulla dhe petulla.
Nëse jeni duke bërë brumë
duhet të vendosem (Miell)
4. E verdha, jo dielli,
Ajo derdhet, jo ujë,
Shkumë në tigan
Spërkatje dhe fërshëllima (vaj)
Ngjyrosje ushqimore - përdoret në gatim për të dekoruar ëmbëlsira, për të lyer vezët.
Rërë - për ndërtim, luani me të në kutinë e rërës.
Fëmijët ekzaminojnë epruvetat me substanca.
kujdestar: - Të gjitha këto substanca i sollën "pika" në mënyrë që ne ta ndihmojmë atë të kuptojë se çfarë do të ndodhë me ujin kur ndërvepron me ta.
kujdestar: - Çfarë na duhet për të filluar punën tonë me ujë?
Fëmijët: - Përparëse.
(fëmijët veshin përparëse prej vaji dhe shkojnë në tavolinë, ku ka gota me ujë të pastër në një tabaka).
kujdestar: - Le të kujtojmë rregullat para se të fillojmë të punojmë me këto substancave:
Fëmijët:
1. Nuk mund të shijoni substanca - ekziston mundësia e helmimit.
2. Duhet pasur kujdes gjatë nuhatjes, pasi substancat mund të jenë shumë kaustike dhe mund të djegin traktin respirator.
kujdestar: - Danil do t'ju tregojë se si ta bëni atë siç duhet (duke drejtuar erën nga gota me pëllëmbën e dorës).
I. Hulumtim Punë:
kujdestar: - Djema, çfarë mendoni se do të ndryshojë nëse shpërndani këto substanca në ujë?
Dëgjoj rezultatin e pritur të fëmijëve përpara se të përziej substancat me ujë.
kujdestar: - Le të kontrollojmë.
Unë sugjeroj që fëmijët të marrin secili nga një gotë ujë.
kujdestar: - Shikoni dhe përcaktoni se cila është atje ujë?
Fëmijët: - Uji është i pastër, pa ngjyrë, pa erë, të ftohtë.
kujdestar: - Merrni një epruvetë me substancën që keni zgjedhur dhe shpërndahet në një gotë me ujë duke e përzier me një lugë.
Ne po shqyrtojmë. Dëgjoj përgjigjet e fëmijëve. A e morën me mend saktë?
kujdestar: - Çfarë ka ndodhur me sheqerin, kripën?
kripë dhe sheqer shpejt tretet në ujë, uji qëndron i pastër, pa ngjyrë.
Miell gjithashtu tretet në ujë, Por uji bëhet i turbullt.
Por pas uji qëndron pak, mielli vendoset në fund, por zgjidhje vazhdon të jetë me vranësira.
Uji me rërë u bë pis, vrenjtur, nëse nuk ndërhyn më, atëherë rëra u zhyt në fund të xhamit, mund ta shohësh, domethënë nuk bën i tretur.
pluhur ushqimor tretës ndryshoi shpejt ngjyrën ujë, Do të thotë, tretet mirë.
Nafta jo tretet në ujë: ose ajo përhapet në sipërfaqen e tij me një film të hollë, ose noton në ujë në formën e pikave të verdha.
Uji është një tretës! Por jo të gjitha substancat treten në të.
kujdestar: - Djema, kemi punuar me ju dhe "pika" na fton të pushojmë.
(Fëmijët ulen në një tryezë tjetër dhe luhet një lojë.
Nje loje: "Mendojeni shijen e pijes (çaj)».
Pirja e çajit me shije të ndryshme: sheqer, reçel, limon.
II Punë eksperimentale.
Le të shkojmë në tabelën 1.
kujdestar: - Djema, a është e mundur të pastrohet uji nga këto substanca që ne i tretur? Kthejeni atë në gjendjen e mëparshme të transparencës, pa sedimente. Si ta bëjmë atë?
Të sugjeroj të marrësh syzet Zgjidhjet dhe shkoni te tabela 2.
kujdestar: - Mund ta filtrosh. Kjo kërkon një filtër. Nga çfarë mund të bëhet një filtër? Ne do ta bëjmë atë me një copë garzë dhe një pambuk. Unë tregoj (vë një pecetë garzë të palosur në disa shtresa në hinkë, një copë pambuku dhe e vendos në një gotë bosh).
Bëjmë filtra me fëmijët.
Unë tregoj mënyrën e filtrimit dhe më pas vetë fëmijët filtrojnë ujin me substancën që kanë zgjedhur.
Ju kujtoj se fëmijët nuk janë me nxitim, të derdhur në një rrjedhë të vogël zgjidhje në një gyp me një filtër. po flas fjalë e urtë: "Nxitoni - bëni njerëzit të qeshin".
Konsideroni se çfarë ndodhi pas filtrimit ujë me substanca të ndryshme.
Vaji u filtrua shpejt sepse nuk e bën tretur në ujë, gjurmët e vajit duken qartë në filtër. E njëjta gjë ndodhi me rërën. Substancat që janë mirë tretur në ujë: sheqer, kripë.
Uji me miell pas filtrimit u bë më transparent. Pjesa më e madhe e miellit u vendos në filtër, vetëm grimcat shumë të vogla rrëshqitën nëpër filtër dhe përfunduan në një gotë, kështu që ujë jo plotësisht transparente.
Pas filtrimit të bojës, ngjyra e filtrit ka ndryshuar, por e filtruar zgjidhje mbeti edhe në ngjyrë.
Rezultati i GCD:
1. Çfarë substancash tretet në ujë? - sheqer, kripë, bojë, miell.
2. Cilat substanca nuk janë tretet në ujë - rërë, vaj.
3. Çfarë lloji i metodës së pastrimit ujë që u takuam? - filtrim.
4. Me çfarë? - filtër.
5. A i zbatuan të gjithë rregullat e sigurisë? (një shembull).
6. Çfarë është interesante (i ri) e more vesh sot?
kujdestar: - Këtë e mësuat sot uji është një tretës, kontrolloi se cilat substanca shkrihet në ujë dhe si të pastrohet uji nga substanca të ndryshme.
"pika" ju faleminderit për ndihmën tuaj dhe ju jep një album për eksperimentet e skicimit. Kjo përfundon kërkimin tonë, ne kthehemi nga laboratori në grupi:
Ktheni djathtas, kthehuni majtas.
Gjeni veten përsëri në grup.
Letërsia:
1. A. I. Ivanova Vëzhgime dhe eksperimente ekologjike në kopshtin e fëmijëve
2. G. P. Tugusheva, A. E. Chistyakova Aktiviteti eksperimental i fëmijëve të parashkollorit të mesëm dhe të lartë mosha Shën Petersburg: Detstvo-Press 2010.
3. Aktivitetet kërkimore njohëse të parashkollorëve më të vjetër - Një fëmijë në kopshtin nr. 3,4,5 2003.
4. Veprimtaria kërkimore e një parashkollori - D/në nr.7 2001.
5. Eksperimentimi me ujë dhe ajër - D/V Nr. 6 2008.
6. Veprimtari eksperimentale në kopshtin e fëmijëve - Edukatore e institucionit arsimor parashkollor Nr.9 2009.
7. Lojëra - eksperimentim i një parashkollori më të vogël - Pedagogjia parashkollore nr 5 2010.
