Voda

Voda je nejrozšířenější sloučenina vodíku, která obsahuje také kyslík. Molekula vody má vzorec H₂O (2 vodíky a 1 kyslík).

Voda pokrývá 3/4 zemského povrchu, vyskytuje se i v atmosféře, v půdě, v živých organismech apod. Její molekula je lomená s vazebným úhlem 104°. Molekula vody je polární (dipól σ- u O, σ+ u H), díky čemuž vznikají vodíkové můstky – slabé vazebné interakce, které způsobují zvláštnosti ve vlastnostech vody. Vodní pára obsahuje molekuly H₂O samostatně. Led má pravidelnou strukturu se 6člennými kruhy, na 1 molekulu se váží 4 další vodíkové můstky. Voda je nejhustší při 4,08°C – to je anomálie, díky které zamrzá rybník odshora a tak tam mohou žít ryby a další živočichové.

infoTEPLOTA TÁNÍ A VARU

• t_t = 0 °C
• t_v = 100 °C

Vlastnosti

• stabilní

• reaguje s alkalickými kovy a s kovy alkalických zemin za běžné teploty nebo mírného zahřání → vzniká hydroxid a H₂

• reaguje s některými přechodnými kovy → vzniká oxid a 4 H₂

• destilovaná voda má neutrální pH, je amfoterní

• je produktem neutralizace

VODA JAKO POLÁRNÍ ROZPOUŠTĚDLO

• rozpouští mnoho polárních a iontových látek, např. anorganické látky, soli

• pokud se snaží rozpustit látky se slabě polárními nebo nepolárními vazbami, dojde k solvataci (látka se nerozštěpí na ionty, ale jen na molekuly a ty se pak obalí vodou)

Hydráty

Hydráty jsou bezvodé soli pohlcující vodu ze vzduchu, používají se jako náplně v exsikátorech: silikagel (pórovitý SiO₂), CoCl₂ (v silikagelu mění barvu: modrý ještě vodu pohlcuje, pak zčervená).

• dihydrát síranu vápenatého = sádrovec (CaSO₄ . 2 H₂O)

• hemihydrát síranu vápenatého = sádra (CaSO₄ . 1/2 H₂O)

• pentahydrát síranu měďnatého = modrá skalice (CuSO₄ . 5 H₂O)

• heptahydrát síranu zinečnatého = bílá skalice (ZnSO₄ . 7 H₂O)

• heptahydrát síranu železnatého = zelená skalice (FeSO₄ . 7 H₂O)

• dodekahydrát síranu draselno-hlinitého = kamenec (KAl(SO₄)₂ . 12 H₂O)

Životní prostředí

• voda povrchová x podzemní

• voda sladká x slaná

• voda měkká (málo rozpuštěných minerálů – iontů, špatně se v ní smývá mýdlo, spíš jen pění, ale lépe se v ní pere, najdeme ji na horách) x tvrdá (obsahuje minerály, splachuje mýdlo, špatně pere)

• přechodná tvrdost vody je způsobena Ca²⁺ a Mg²⁺, odstranit se dá povařením, čímž se vysráží CaCO₃ + CO₂ + H₂O

• trvalá tvrdost vody je způsobena SO₄^2-, Ca²⁺, Mg², lze ji odstranit jen přidáním sody (Na₂CO₃) za vzniku CaCO₃ a Na₂SO₄

tenzidy = látky snižující povrchové napětí vody, zlepšují praní a mytí

ionexy = přírodní křemičitany nebo syntetické pryskyřice – měniče iontů, které dokáží z roztoků zachycovat konkrétní ionty; dělí se na katexy (zachycují kationty) a anexy (zachycují anionty)

VODA PITNÁ, UŽITKOVÁ A ODPADNÍ

úprava vody na pitnou

1. usazování hrubých nečistot v nádržích

2. čiření – přidá se koagulační činidlo Al₂(SO₄)₃, vytvoří se vločky a ty zachytí nečistoty

3. filtrace – několikanásobná filtrace přes síta a písek

4. dezinfekce – odstranění choroboplodných zárodků působením chlóru (nejčastější), ozónu nebo UV zářením

užitková voda se upravuje body 1, 2, 3, ale nedezinfikuje se

čistění odpadních vod

1. mechanické – lapače písku (prohlubně, ve kterých se písek usadí) + česla (hrubá síta a mříže)

2. biologické – odkalovací nádrže – přidávají se bakterie a vzniká aktivovaný kal → rozklad organických nečistot
   vzniká : vyčištěná voda (do řeky), biologický kal (na hnojiva), bioplyn (palivo na zahřívání čistírny)

nové čističky odstraňují i zbytky pracích prášků, ve kterých je fosfor, který způsobuje eutrofizaci vody (nadměrnou výživnost)