GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc
7. Lecke A vízmolekula
A vízmolekula szerkezete x.... O.. x A vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból felépülı molekula, melyek 104,5 os kötésszöget zárnak be. A vízmolekulában a hidrogénatomok poláros kovalens kötéssel kapcsolódnak az oxigénatomhoz. A hidrogén felıli oldalon relatív elektronhiány (pozitív töltés), míg az oxigén felıli oldalon relatív elektrontöbblet (negatív töltés) lép fel.
Dipólus kötés, fürt elrendezés A szomszédos vízmolekulák között fellépı, a és O elektronegativitás különbségébıl eredı kötések egy lazább cluster (fürt) elrendezést eredményeznek
hídkötés a víztestben x. x... O.. x..x O.... hidrogénhíd kötés x..x O.... hidrogénhíd kötés x..x O.... x. x... O.. a a molekula következı feltételeknek megfelel, úgy hidrogénhíd kötések jönnek létre: nagy elektronegativitású atomhoz (F,O,N) közvetlen kapcsolódó atom, nemkötı elektronpár szintén nagy ENú atomon.
A víz fizikai tulajdonságai A víz fizikai tulajdonságai összehasonlítva más vegyületek megfelelı tulajdonságaival, nagyfokú eltéréseket mutatnak. A víz és egyéb, a vízhez hasonló szerkezettel rendelkezı, más vegyületek forráspontjának értékei: A vegyület neve Vegyjel Forráspont ( C) metán ammónia kénhidrogén sósav víz C 4 N 3 S 2 Cl O 2 60,31 100!! A vízhez hasonló szerkezető molekulák forráspontja A táblázat adataiból jól látszik, hogy a víz forráspontja a többi vegyülethez viszonyítva rendkívül magas. Az említett vegyületek között a víz az egyetlen, amely szobahımérsékleten nem gáz halmazállapotú 164 33,4 85,0
Párolgáshı A párolgáshı (forráshı) azt az energiamennyiséget adja meg, amelyet közölnünk kell 1 g folyadék halmazállapotú anyaggal a forráspontján ahhoz, hogy gáz halmazállapotúvá alakuljon. A víz párolgáshıje: 537 cal/g (100C on 40,7KJ/mol, 25C on 44KJ/mol).
Fajhı A fajhı megmutatja, hogy 1 kg anyag 1 Ckal történı melegítéséhez mennyi energia szükséges, azaz mennyivel nı az anyag belsı energiája. A fajhı jele: c. Mértékegysége: J kg C A víz fajhıje 4,2 kj kg C, tehát míg a hımérséklete 1 C kal emelkedett, addig az energiája 4,2 kjlal nıtt.
Olvadáshı Az olvadáshı, egységnyi mennyiségő anyagnak állandó hımérsékleten az olvadásponton és állandó nyomáson történı megolvadásához szükséges hıenergia. Az egységnyi anyagmennyiségre vonatkozó moláris olvadáshı mértékegysége a kj/mol. Víz esetén 0C os jégnek 0C os vízzé való felolvasztására fordított energiáról van szó. A víz olvadáshıje: 6KJ/mol).
A víz, mint oldószer Az oldódás során az oldott anyag elméletileg molekuláris szinten oszlik el az oldószerben. Oldott anyag: az oldatnak az a komponense, amelyiknek az oldószernél kisebb mennyiségben van jelen az oldatban. Az oldódás során alapelv, hogy a hasonló anyag jobban oldódik a hozzá hasonló oldószerben. A hasonlóság itt arra utal, hogy az oldószer illetve az oldott anyag poláros vagy apoláros. A víz poláros anyag, tehát a poláros és ionos jellegő anyagok oldódnak jól a vízben. Ez igaz a gáznemő anyagok, a folyadékok és a szilárd anyagok vízben való oldódására egyaránt.
Gázok oldódása vízben Vízben jól oldódó gázok (polárosak) Vízben rosszul oldódó gázok (apolárosak) Vízben közepesen oldódó gázok CO 2 2 2 S N 3 O 2 Cl 2 (reakcióba lép a vízzel) F 2 N 2 C 4 SO 2 NO x (NO 2, NO) C 3 C 3 N 2 O
Egyes gázok oldódása vízben A klór oldódásának különös jelentısége van, hiszen ez a folyamat játszódik le az egyik legfontosabb vízkezelési lépésnél, az ivóvíz fertıtlenítésnél. Az adagolt klórgáz a vízzel reakcióba lép, és a keletkezett hipoklórossav játszik szerepet a baktériumok hatástalanításában. A reakcióegyenlet a következı: Cl 2 2 O Cl OCl A fluorral is ugyanez a helyzet, mint a klórral; az oldódás egyensúlyi folyamatként megy végbe, tehát a vízben meghatározott mennyiségő gáz is jelen van. A kéndioxid (SO 2 ) és nitrogénoxidok (NOx) jól oldódnak a vízben és reakcióba is lépnek a vízzel. Az oxigén meglehetısen rosszul oldódik vízben, amelynek a vízi élıvilág számára különös jelentısége van.
Kérdések a leckéhez A vízmolekula szerkezete A víz mint oldószer Szilárd anyagok és gázok oldódása vízben
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!