Adatgyűjtés, mérési alapok, a

Teljes szövegt

(1)

Adatgyűjtés, mérési alapok, a

környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc

Gazdálkodási modul

Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdaságtan

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul

(2)

7. Lecke

A vízmolekula

(3)

A vízmolekula szerkezete

A vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból felépülő molekula, melyek 104,5°-os csúcsszöget zárnak be. A

vízmolekulában a hidrogénatomok poláros kovalens kötéssel

kapcsolódnak az oxigénatomhoz. A hidrogén felőli oldalon relatív elektronhiány (pozitív töltés), míg az oxigén felőli oldalon relatív elektrontöbblet (negatív töltés) lép fel.

H H

. O . . . . .

x x

(4)

Dipólus kötés, fürt elrendezés

A szomszédos vízmolekulák között fellépő másodlagos (dipólus) kötések egy lazább cluster (fürt) elrendezést eredményeznek

+

- +

-

+

- +

- +

- +

-

+

- +

-

+

- +

-

+

- +

-

+

- +

-

+

- +

-

(5)

H-hídkötés a víztestben

Megállapítottuk, hogy ha a molekula három feltételnek megfelel, úgy hidrogén-híd kötések jönnek létre. A hidrogén híd kötés során a relatív elektronhiánnyal rendelkező hidrogénatom magához

vonzza a szomszédos vízmolekula oxigénatomjának nemkötő elektronpárjait.

O

H H

x . x . . . .

O .

H x x H

. . . . . .

hidrogén-híd kötés

O

H H

x . x . . . . .

O H x x H

. . . . . .

hidrogén-híd kötés

O H x x H

. . . . . .

(6)

A víz fizikai tulajdonságai

A víz fizikai tulajdonságai összehasonlítva más kémiailag hasonló vegyületek megfelelő tulajdonságaival, nagyfokú eltéréseket mutatnak.

A víz és egyéb, a vízhez hasonló szerkezettel rendelkező, más vegyületek forráspontjának értékei:

A vízhez hasonló szerkezetű 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 szobahőmérsékleten nem gáz halmazállapotú

A vegyület neve Vegyjel Forráspont (˚C)

metán CH4 - 164

ammónia NH3 - 33,4

kén-hidrogén SH2 - 60,31

sósav ClH - 85,0

víz OH2 + 100 !!

(7)

Párolgáshő

A párolgáshő (forráshő) azt az energiamennyiséget adja meg, amelyet közölnünk kell 1 g folyadék

halmazállapotú anyaggal a forráspontján ahhoz, hogy

gáz halmazállapotúvá alakuljon. A víz párolgáshője: 537

cal/g (100C°-on 40,7KJ/mol, 25C°-on 44KJ/mol).

(8)

Fajhő

A fajhő azt az energiamennyiséget adja meg, amelyet közölnünk kell, hogy a

hőmérséklete 1C°-ot emelkedjen. A víz

fajhője: 0,0754KJ/mol).

(9)

Olvadáshő

Az olvadáshő a halmazállapot változáshoz szükséges energiamennyiséget mutatja, amit a 0C°-os jégnek 0C°-os vízzé való felolvasztására kell fordítani. A víz

olvadáshője: 6KJ/mol).

(10)

A víz, mint oldószer

• Az oldódás során az oldott anyag elméletileg molekuláris szinten „oszlik el” az oldószerben, gyakorlati szempontból oldott anyagnak minősülnek a 45 μm-nél kisebb vízben található részecskék.

• 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 jellegű anyagok oldódnak jól a vízben. Ez igaz a gáznemű

anyagok, a folyadékok és a szilárd anyagok vízben való

oldódására egyaránt.

(11)

Gázok oldódása vízben

Vízben jól oldódó gázok (polárosak)

Vízben rosszul oldódó gázok (apolárosak)

Vízben közepesen oldódó gázok

CO2 H2 H2S

NH3 O2

Cl2 (reakcióba lép a vízzel)

N2

F2 CH4

SO2 CH3-CH3

NOx (NO2, NO) N2O

(12)

Egyes gázok oldódása vízben

• A klór oldódásának különös jelentősége van, hiszen ez a folyamat játszódik le az egyik legfontosabb vízkezelési lépésnél, az ivóvíz fertőtlenítésnél. Az adagolt klórgáz a vízzel reakcióba lép, és a keletkezett hipoklóros-sav játszik szerepet a baktériumok

hatástalanításában. A reakcióegyenlet a következő:

Cl2 + H2O  HCl + HOCl

• A fluorral is ugyanez a helyzet, mint a klórral; az oldódás egyensúlyi folyamatként megy végbe, tehát a vízben meghatározott

mennyiségű gáz is jelen van.

• A kén-dioxid (SO2) és nitrogén-oxidok (NOx) jól oldódnak a vízben és reakcióba is lépnek a vízzel.

• Az oxigén meglehetősen rosszul oldódik vízben, amelynek a vízi élővilágban különös jelentősége van, hiszen a heterotróf élőlények működéséhez az oxigén elengedhetetlen.

(13)

Kérdések a leckéhez

• A vízmolekula szerkezete

• A víz mint oldószer

• Szilárd anyagok és gázok oldódása vízben

(14)

KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!

Ábra

Updating...

Hivatkozások

Updating...

Kapcsolódó témák :