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.
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 SO42-, 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
- usazování hrubých nečistot v nádržích
- čiření - přidá se koagulační činidlo Al2(SO4)3, vytvoří se vločky a ty zachytí nečistoty
- filtrace - několikanásobná filtrace přes síta a písek
- 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
- mechanické - lapače písku (prohlubně, ve kterých se písek usadí) + česla (hrubá síta a mříže)
- 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)
Jirka