Tapasztalatból sokan tudhatják, hogy a víz kiváló oldószer. Kiválóan oldja az ún. poláros anyagokat, amelyekben a vízmolekulához hasonló poláris kovalens kötés van. Ezek közé tartozik a hidrogén-klorid és az ammónia (többek közt).
1. Ismétlés. Mit jelent
az elektronegativitás?
2. A táblázatban a hidrogén-klorid és az ammónia összegképletét láthatod. Rajzold le szerkezeti képletüket, jelölve a poláris kovalens kötést!
HCl |
NH3 |
A víz kiválóan oldja az ún. ionvegyületeket. Az ionvegyületek olyan vegyületmolekulák, amelyek ellentétes töltésű, egyszerű vagy összetett ionokból épülnek fel. Az ionok között ionos kötés alakul ki, amely a kovalens kötéshez hasonlóan az elsőrendű kötések közé tartozik.
Hogyan alakulnak ki az ionok?
A periódusos
rendszer VIII. főcsoportjában találhatók a nemesgázok. Nevüket onnan kapták, hogy
nehezen vesznek részt kémiai reakcióban, amelynek oka telített elektronhéjaikkal
magyarázható. A többi elem is arra törekszik, hogy elérje a nemesgáz-szerkezetet,
ennek érdekében felvesznek vagy leadnak elektront. Az így kialakuló töltéssel
rendelkező részecske az ion.
A periódusos rendszer főcsoportszáma megmutatja, hogy az adott
atomnak hány legkülső elektronja van. Ebből következtetni tudunk arra, hogy hány elektront
fog felvenni vagy leadni az adott atom, hogy elérje a nemesgáz-szerkezetet.
2. Hány legkülső
elektronja van az I. és a VI. főcsoport elemeinek?
3. Az I. főcsoportban lévő nátrium felvesz vagy lead elektron, hogy elérje a nemesgáz-szerkezetet?
4. Az VI. főcsoportban lévő oxigén felvesz vagy lead elektron, hogy elérje a nemesgáz-szerkezetet?
5. Hogyan jelöljük az alábbi ionokat? Nátriumion, magnéziumion, alumíniumion, oxidion, szulfidion, kloridion.
Az ionvegyületek közé tartoznak a tengervízben oldótt sók. A só tulnyomó része (78%) konyhasó (NaCl), ezen kívül magnézium-klorid (MgCl2 - 11%) és keserűsó (MgSO4 - 4,7%) is található. Kisebb százalékban gipsz (CaSO4), kálium-szulfát (K2SO4) és kálcium-karbonát (CaCO3) mutatható ki.
6. Ismétlés. Hogyan
tudom megállapítani egy ionvegyület összegképletét?
7. Milyen ionokból épülnek fel a fenti vegyületek? Jelöld melyik egyszerű és melyik összetett!
| vegyület | + ion | E/Ö | - ion | E/Ö |
| NaCl | ||||
| MgCl2 | ||||
| MgSO4 | ||||
| CaSO4 | ||||
| K2SO4 | ||||
| CaCO3 |
8. Ismétlés. Milyen alkotókból épülnek fel az oldatok?
9. Ismétlés. Mit mutat meg a tömegszázalék? Számítási feladatok
10. Ismétlés. Mit jelent a telített, túltelített, telítetlen oldat fogalma?
11. Az alábbi animáció segítségével magyarázzátok el az oldódás mechanizmusát!
|
|
A
tengervíz sótartalma 35 ezrelék, azaz 1000 g (1 liter) tengervízben 35 g só van. A
sótartalmat számtalan tényező befolyásolja. A csapadék mennyiség és a tengert
tápláló folyóvizek vízhozama kisebb-nagyobb mértékben változtatja a
sókoncentrációt, akárcsak a párolgás mértéke. A sarkvidéken a jég olvadása
csökkenti a sótartalmat. A tengervíz sótartalma miatt csak kb. -2 oC-on
fagy meg.
Az édesvizekben is találhatók különböző sóvegyületek, amelyek
az ún. vízkeménységet okozzák. A víz természetes körforgása során a lágy
esővíz ásványi anyagokat old ki a talajból, főleg meszet, gipszet és
magnézium-szulfátot. Az adott talaj összetételétől függően több vagy kevesebb
ilyen oldott ásványi anyag van a vízben. Nagy mennyiségű ásványi anyag nagy
vízkeménységet jelent. Így például az ásványvizek különösen keménynek
számítanak. Általánosan a közepesen kemény vizet tekintjük különösen jó
ivóvíznek.
A vízben oldott kálcium-hidrogén-karbonát - Ca(HCO3) - és magnézium-hidrogén-karbonát
- Mg(HCO3) - felelős a változó keménységért, amely forralással megszüntethető,
a többi kálcium- és magnéziumvegyületből származik az állandó keménység, amely
forralással nem távolítható el. Ipari, mezőgazdasági és háztartási célból
is fontos a vizekkeménysége. A keményvízből kiváló sók eltömíthetik a vízvezetékeket,
ezzel akár robbanást is előidézhetnek (pl.: kazán).
A vízkeménységet gyakran adják meg német keménységi fokban (od
vagy odH).
 |
 |
Vízkeménység és a mosóporok |
Természetes vizek nitráttartalma
Kis mennyiségű nitrát szinte minden természetes vízben kimutatható. A felszíni vizek nitrát-tartalma 0-8 mg/liter között van, a szennyezett vizek 50-150 mg/litert, vagy ennél is többet tartalmazhatnak. Hogyan kerül nitrát a vízbe? Az intenzív mezőgazdaságban nagy mennyiségben használt műtrágyákból, sérült csővezetékeken keresztül, sérült, vagy a magán-kutakhoz túl közel telepített ülepítőkből. Az EU területén az ivóvíz nitrát-tartalmának küszöbértéke 50 mg/liter. Miért veszélyes a magas nitráttartalom? A szervezetben a nitrát nitritté alakul. A csecsemők és kisgyermekek számára a nitrit közvetlenül is veszélyes, még a hivatalos határérték alatti dózisban is. A vérben az oxigén szállításáért felelős molekulát károsítja, így elégtelen oxigénellátást okoz. A mérgezés tünetei a kék ajkak, kezek és lábak, fejfájás, légzési nehézségek, legrosszabb esetben fulladás.
|
|
 |
Nitrát az ivóvízben |
Vízben oldott gázok
A vízi élet alapja a vízben lévő oxigéntartalom, amelyet a víz légkörrel érintkező részén vesz magához. A légkör mellett kisebb-nagyobb mennyiségben a vízben élő növények is növelik a víz oxigénkoncentrációját fotoszintézisük során. A mélyebb vizekbe elsősorban a függőleges áramlások keverő hatása juttatja el az oxigént. Ahol nagy folyók kis sűrűségű édesvíztömegeket juttatnak a világtengerekbe, megszűnhet ez a függőleges vízcsere, mert az édesvíz felrétegződik a sűrűbb tengervíz tetejére, így akadályozza a feláramlást, és ezzel az átszellőzést. Ebben az esetben a mélyvizek oxigénkészlete előbb-utóbb elhasználódik, ráadásul szén-dioxid és kén-hidrogén gázok gyűlnek fel benne, a tengeri élet pedig lehetetlenné válisk. Jó példa erre a Fekete-tenger esete, amelyben 200 méternél mélyebben semmiféle élet nem létezik.
12. Hogyan befolyásolja a
hőmérséklet a víz oxigéntartalmát?
13. Írd fel a fotoszintézis egyszerűsített folyamatát! Kiindulási anyagok, végtermékek.
A tengervízben lévő szén-dioxid - ami
szénsavként van jelen - egyrészt a légkörből, másrészt a tengeri élőlények
anyagcseréjéből (légzés) és lebomlásából származik. A víz szén-dioxid elnyelő
képessége nagy mértékben függ a nyomástól: minél nagyobb, annál több
szén-dioxidot tud elnyelni, mélyebb tengerszinteken ezért sokszorosára nő. A
felszíni vizekben a hőmérséklet a fő szabályozó, a hideg víz többet tud elnyelni.
14. Írd fel a szénsav
keletkezésének reakcióegyenletét!
15. Töltsetek meg egy befőttes üveget csapvízzel,
majd mérjétek meg oxigéntartalmát. Helyezzetek bel egy akváriumi növényt, fölé
egy fényforrást és 24 órán keresztül hagyjátok bekapcsolva a lámpát. Ezt
követően mérjétek meg ismét az oxigéntartalmat. Mit tapasztaltok?
16. Mérjétek meg egy kristályosítócsésze tömegét! Töltsetek bele 10 cm3 tengervizet, majd vízfördőn pároljátok. Amikor az összes víz elpárolgott mérjétek meg ismét a csésze tömegét. Számítsátok ki mennyi só vált ki! Hány tömegszázalékos lehetett a vizsgált oldat? A sóoldat sűrűségét 1,1 g/cm3-nek vegyétek.
17. Töltsetek meg egy befőttes üveget csapvízzel, majd mérjétek meg oxigéntartalmát. Ezt követően tegyeteke bele bomló szerves anyagokat (falevél, avar), majd fedjétek le. 24 óra elteltével mérjétek meg ismét az oxigéntartalmat. Mit tapasztaltok?