Voda Temacká oblast : Chemie anorganická chemie Datum vytvoření: 1. 8. 2012 Ročník: 2. ročník čtyřletého gymnázia (sexta osmiletého gymnázia) Stručný obsah: Voda fyzikální vlastnos, výskyt v přírodě, druhy vod, autoprotolýza vody. Způsob využi : Akvní práce studentů při doplňování chybějících tvrzení v textu opakování základních znalos o vodě. Využi interakvních flashí skupenství vody a odkazů na internetové zdroje. Význam vody pro člověka. Autor: Mgr. Svatava Benešová Kód: VY_32_INOVACE_30_HBENO4 Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín 1
VODA 2
VODA H 2 O Je nejběžnější chemická sloučenina vodíku a kyslíku. Spolu se vzduchem resp. zemskou atmosférou tvoří základní podmínky pro existenci života na Zemi. Za normální teploty a tlaku je to bezbarvá, čirá kapalina bez zápachu, v silnější vrstvě namodralá. V přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích: v pevném led, v kapalném voda a v plynném vodní pára Bod tání = 0 C Bod varu = 100 C Hustota 1000 kg/m 3 3
Změny skupenství vody 4
Bod tání a bod varu 5
Je důležitou surovinou všech průmyslových odvětví, používá se ke chlazení, ohřevu, oplachu, k výrobě elektrické energie ve formě páry a v potravinářství k výrobě nápojů atd. Minerální voda má léčivé účinky. 6
Výskyt vody v přírodě hydrosféra (část zemského povrchu s obsahem vody v kapalném skupenství) > slaná voda asi 97% > sladká voda asi 3%, z toho asi 69% je uloženo v ledovcích součást atmosféry voda ve formě páry asi 0,001% atmosféry litosféra voda je součástí pevného povrchu Země 7
Výskyt vody v přírodě voda je mimo jiné i součástí chemické struktury některých látek, tzv. hydrátů např. tzv. skalice CuSO 4. 5H 2 O...skalice modrá nebo tzv. kamence KAl(SO 4 ) 2. 12H 2 O součást komplexních sloučenin tzv. aquakomplexů, např. Cu(H 2 O) 4 2+ kation tetraaquměďnatý 8
Přiřaď názvy ke sloučeninám do tabulky: bílá skalice heptahydrát pentahydrát síranu železnatého modrá skalice síranu měďnatého heptahydrát zelená skalice síranu zinečnatého FeSO 4. 7H 2 O CuSO 4. 5H 2 O ZnSO 4. 7H 2 O Doplň rovnici vyjadřující žíhání: CuSO 4. 5H 2 O t 9
Přiřaď názvy ke sloučeninám do tabulky: řešení: heptahydrát FeSO 4. 7H 2 O zelená skalice síranu železnatého CuSO 4. 5H 2 O modrá skalice pentahydrát síranu měďnatého heptahydrát ZnSO 4. 7H 2 O bílá skalice síranu zinečnatého Doplň rovnici vyjadřující žíhání: CuSO 4. 5H 2 O t CuSO 4 + 5H 2 O 10
Výskyt vody v přírodě Ve vodě vznikl život. Je to rozpouštědlo, ve kterém probíhají veškeré chemické děje v organismu. Lidské tělo obsahuje 70 % a rostliny až 90 % vody. 11
Už ztráta 20 % tělesné vody je smrtelná. Na dehydrataci člověk umírá asi během 7 dnů. (Podle Guinnesovy knihy rekordů vydržel bez vody nejdéle jeden mladý Rakušan, kterého policie zapomněla v cele pro zadržené. Našla ho po 18 dnech na prahu smr.) 12
Obsah vody v některých potravinách máslo 18 % chléb 40 % sýr 30 až 60 % jogurt, mléko 87,5 % maso 60 75 % jablko, hruška 85 % 13
Koloběh vody v přírodě Koloběh vody na konnentech začíná srážkami. Jakmile dopadnou z mraků na povrch, mohou putovat třemi cestami: zpravidla víc než 50 % (někdy i 100 %) se znovu vypaří méně než 30% (většinou 10 % 20 %) steče do potoků, řek a nakonec do moře 10 % a méně (ale také nic) se může vsáknout. 14
15
Průměrné roční množství srážek 16
Druhy vody 1) podle obsahu minerálů Sladká do 1g soli/l Slaná 25 50g soli/l Obsah solí ve vodě udává tzv. salinita vody 17
2) Podle tvrdos Druhy vody a) Měkká (dešťová a povrchová) b) Tvrdá (podzemní) obsahuje více minerálů Tvrdost vody je dána převážně obsahem hydrogenuhličitanů a síranů vápenatého a hořečnatého 18
Druhy vody 3) Podle čistoty a) Pitná nesmí obsahovat žádné závadné látky Zvláštní důraz je kladen na vodu kojeneckou b) Užitková nesmí obsahovat zdraví škodlivé látky c) Odpadní 19
Pitná voda Pitná voda se získává úpravou surové vody. Surová voda se získává z podzemních nebo povrchových zdrojů. Ke shromažďování povrchové vody slouží vodárenská nádrž (přehrada), v níž se nachází odběrová věž K pitné vodě v r. 2006 nemělo přístup více než 1 miliarda lidí. Situace je stále horší 20
Velká část znečištění životního prostředí (tedy i vody) pochází ze zemědělství pescidy, hnojiva, ale i exkrementy zvířat Pěna lidstva nemá přístup k nezávadné vodě Ročně umírají 3 miliony lidí na choroby způsobené kontaminovanou vodou a špatnou hygienou Bakteriologické znečištění odstraníme povařením aspoň 5 minut. (Viry se usmr až po 30 minutách.) Chemické zněčištění převařením vody nelze odstranit 21
Deslovaná voda je voda zbavená všech nečistot a rozpuštěných látek připravuje se deslací, většinou několikrát opakovanou používá se v laboratořích,v potravinářství, v automobilovém průmyslu (příprava elektrolytu do autobaterií), ve farmaceuckém průmyslu (k přípravě léčivých přípravků), v domácnostech (do žehliček...), v akvarisce... 22
LED tvoří několik polymorfních modifikací led vzniklý ochlazením vody na 0 C za normálního tlaku krystaluje v šesterečné soustavě existuje také led se soustavou krychlovou (vzniká při nízkém tlaku a teplotách 80 až 140 C) a led amorfní (vzniká kondenzací vodní páry za teplot 110 C) uvnitř krystalů ledu jsou velké duny led má menší hustotu než voda v ledu se také (stejně jako ve vodě v kapalném skupenství) vyskytují vodíkové můstky 23
Autoprotolýza vody autoprotolýza (samodisociace) vody je reakce mezi dvěma molekulami vody jedna z molekul má vlastnos kyseliny, druhá vystupuje jako zásada: H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH oxoniový (hydroxoniový) kaon hydroxidový anion 24
Autoprotolýza vody dochází k přenosu vodíkového kaontu: HOH + H 2 O HH 2 O + + OH vzniká nová kyselina a nová zásada 25
Autoprotolýza vody na základě této reakce dělíme látky na kyseliny a zásady zpětná reakce je principem neutralizace: H 3 O + + OH 2 H 2 O Příklad neutralizace: HCl + NaOH H 2 SO 4 + 2 KOH NaCl + H 2 O K 2 SO 4 + 2 H 2 O 26
Pár otázek závěrem: 1) Jaký typ (druh) vody lze považovat za chemické individuum a jaký za homogenní směs? 2) Které skupenství vody má schopnost sublimovat? 3) Jaký typ znečištění vody odstraníme jejím převařením? 4) Je celkové množství vody na Zemi konstantní? Zdůvodni své tvrzení 5) Kde je ve vašem okolí nejbližší nádrž na pitnou vodu s úpravnou vody? 27
Procvičování a opakování 1. Vyjmenuj fyzikální vlastnos vody 2. Uveď, kde se v přírodě vyskytuje voda 3. Proč je voda důležitou součás živých organismů? 4. Vysvětli princip výroby deslované vody 5. Čím je způsobena tvrdost vody? 6. Jak se projeví používání tvrdé vody v domácnos? 7. Vysvětli pojem hydrát 8. Co tvoří největší zásoby sladké vody na Zemi? 9. Vysvětli pojem salinita 10. Proč je podzemní voda tvrdá a dešťová měkká? 28
Přílohy Koloběh vody v přírodě.docx