A víz aqua.

Az előadások a következő témára: "A víz aqua."— Előadás másolata:

1 A víz aqua

2 Általános jellemzők A víz a Föld felületén megtalálható egyik leggyakoribb anyag, a földi élet alapja. A Föld felületének 71%-át víz borítja, ennek kb. 2,5%-a édesvíz, a többi sós víz, melyek a tengerekben, illetve óceánokban helyezkednek el. Az édesvízkészlet gleccserek és állandó hótakaró formájában található részét nem számítva, az édesvíz 98%-a felszín alatti víz, ezért különösen fontos a felszín alatti vizek védelme. Magyarország ivóvízellátásának több mint 95%-a felszín alatti vizeken alapszik. Kanada rendelkezik a legnagyobb édesvíz tartalékokkal, a források 25%-ával.

3 kitölti a világ óceánjait és tengereit,
Biológiai jelentősége óriási, a földi élet elképzelhetetlen nélküle, a sejt- és testnedvek legnagyobb részét víz alkotja. A víz- rendkívül fontos szerepet betöltő kémiai anyag, a Föld vízburkát alkotja, kitölti a világ óceánjait és tengereit, az ásványok és kőzetek alkotórésze, a növényi és állati szervezetek pótolhatatlan része. Nélkülözhetetlen az iparban, a mezőgazdaságban, a háztartásokban, a laboratóriumokban

4 Általános Magyar név Víz IUPAC név Water Egyéb nevek dihidrogén-monoxid, hidrogén hidroxid Képlet       Moláris tömeg 18,0153 g/mol Megjelenés színtelen, szagtalan CAS-szám [-] EINECS (EG) szám - EG-Index szám Tulajdonságok Sűrűség és halmazállapot 0,998 g/cm3, folyékony Olvadáspont 0 °C (273,15 K) (32 °F) Forráspont 100 °C (373,15 K) (212 °F) Fizikai állandók Képződéshő −285,83 kJ/mol Moláris hőkapacitás 75,28 J/(mol·K)

5 Dipólus ( poláros) molekula.
A víz A hidrogén és az oxigén vegyülete, kémia képlete H2O (dihidrogén-monoxid). Olvadáspontja: 0 °C, forráspontja: 100 °C. A „víz” megnevezés általában a szobahőmérsékleten folyékony állapotra vonatkozik, szilárd halmazállapotban jégnek, légnemű halmazállapotban gőznek nevezik. Dipólus ( poláros) molekula. ( oxigén felöli oldala negatív, hidrogén felöli pozitív töltéstöbbletű) - +

6 A víz fizikai tulajdonságai
A víz színtelen, szagtalan, íztelen folyadék. Az ivóvíz kellemes ízét a benne oldott anyagok okozzák. A víz az egyetlen olyan anyag a Földön, amely mindhárom halmazállapotában megtalálható. A jégben a vízmolekulák kristályt alkotnak, ennek neve: molekularács. A víz jó oldószer. Amikor a víz megfagyásakor kialakuló kristályszerkezetben nagy hézagok, üregek vannak. Ez okozza azt, hogy a jég sűrűsége kisebb, mint a vízé és fagyáskor a többi anyagtól eltérően a víz térfogata megnő (mintegy 9%-kal). Ezért úszik a jég a vizen

7 Fogalmak, folyamatok, jelenségek
Az oldatokban az oldott anyagok a teljes térfogatban igyekszenek a teret homogénen – egyenletesen - betölteni, hasonlóan, mint a gázok a rendelkezésre álló tér egyenletes kitöltésére törekszenek. Ha ezt nem akadályozza semmi, akkor ez a homogenizálódás diffúzió útján valósulhat meg.

8 Hidratáció Az oldatokban az oldódó részecskék – molekulák, ionok – oldószer-molekulákat kötnek meg maguk körül – ezt a folyamatot hidratációnak nevezik

9 Az ilyen koncentráció-kiegyenlítődési folyamatot nevezzük ozmózisnak.
Ha a részecskék mozgását akadályozzuk, például féligáteresztő fal, vagy hártya választja el az oldatot a tiszta oldószertől, vagy egy hígabb oldattól, akkor csak a kisebb méretű részecskék – az oldószer molekulák – képesek a féligáteresztő rétegen átjutni, a nagy átmérőjű hidratált részecskék viszont nem. Ennek az lesz a következménye, hogy a töményebb oldat térfogata növekszik, a hígabb oldaté pedig csökken és a jelenség addig tart, amíg a két oldat koncentrációja ki nem egyenlítődik. Az ilyen koncentráció-kiegyenlítődési folyamatot nevezzük ozmózisnak.

10

11 ,Ha az oldat felől kellően nagy nyomással az oldószer molekulákat a féligáteresztő hártyán keresztül visszakényszerítjük a kisebb koncentrációjú oldatba, akkor megakadályozható. . Ha a nyomás éppen akkora, hogy időegység alatt mindkét irányba ugyanannyi oldószer molekula halad át a féligáteresztő membránon, akkor kialakul egy dinamikus egyensúly. Azt a nyomást, amit ki kell fejteni, hogy ez a dinamikus egyensúly megvalósuljon, ozmózisnyomásnak nevezzük.

12 Az ozmózisnyomás gyakorlati jelentősége
pl az élő szervezetekben. A növényi és állati sejtek jelentős része vizes oldat, amelyet olyan féligáteresztő (szemipermeábilis) hártya vesz körül (membrán-sejthártya), amely a vizet átengedi, a nedvekben oldott más anyagokat nem. Vízbe helyezve a sejtet az ozmózisnyomás következtében a víz behatol a sejtbe, a sejt megduzzad, esetleg szét is szakad. Ilyen folyamat eredménye például az érett gyümölcsök széthasadása sok eső esetén.

13 Az állati sejteknek rugalmas a sejthártyájuk, de ha azokat a sejtnedvnél kisebb ozmózisnyomású- hígabb- (hipotóniás) oldatba helyezzük, megduzzadnak, esetleg szétpattannak. (hemolízis) Ha viszont a környező oldat ozmózisnyomása- töménysége- nagyobb (hipertóniás), akkor a sejt vizet veszít és zsugorodik. (plazmolízis) A túl sós ételek azért okoznak szomjúságot, mert a szervezet vízfelvétellel igyekszik a nagy ozmózisnyomás hatását csökkenteni. Az emberi szervezet sejtjeinek oldatai a 0,9% nátrium-klorid oldattal azonos ozmózisnyomásúak (izotóniás oldatok), ezért használnak ún. fiziológiás NaCl-oldatot injekcióhoz, infúzióhoz és a gyógyászat más területén.

14 Kolloid-rendszerek Kolloidról akkor beszélünk, ha valamely anyag kis részecskéinek átmérője kb. 500nm-nél kisebb Azt a, legalább kétkomponensű rendszer, amelyben az egyik komponens (víz) részecskékre oszlatott állapotban tartja a másik komponenst (diszpergált anyag) diszperz rendszernek hívjuk. Ha az oldószer a víz, akkor Hidrofil - Hidrofób kolloidokról beszélünk.

15 Durva diszperz rendszer Oldatok ("valódi oldatok")
A diszpergált részecskék mérete szerint Durva diszperz rendszer Kolloid rendszer Oldatok ("valódi oldatok") A diszpergált részecske mérete > 500nm 1-500nm < 1nm Adszorpciós készség rossz jó (a sok kis részecske miatt nagy a fajlagos felületük!) - Példa: csapadékok fehérjeoldat, szappanoldat, köd, füst, kocsonya NaCl-oldat, sósav, NaOH-oldat stb.

16 Folyékony, a kolloidrészecskék egyenként, önállóan elmozdulhatnak.
Szól-gél állapot A részecskék és a diszpergáló közeg kölcsönhatásából kialakuló szerkezet szerint A) Szol állapot Folyékony, a kolloidrészecskék egyenként, önállóan elmozdulhatnak. B) Gél állapot Kocsonyás, szilárdabb állapot, a kolloidrészecskék részlegesen közös hidrátburokban vannak.

17 Kémiai kötések Kémiai kötésnek nevezzük a kémia területén azt az állapotot, amikor különböző anyagok atomjai reakcióba lépnek egymással

18 hidrogénkötés Kovalens kötés Van der Waals kötés Kötések

19 =Kémiai folyamat, amelyben a víz az egyik reakciópartner.
Hidrolízis =Kémiai folyamat, amelyben a víz az egyik reakciópartner. Víz hatására végbemenő kémiai átalakulás. Hidrolízissel bomlanak le a természetes makromolekulás szénvegyületek egyszerűbb felépítésű kisebb molekulákra, pl. a fehérjék aminosavakra, a poliszacharidok kisebb molekulájú diszacharidokra, monoszacharidokra, a nukleinsavak nukleotidókra.

20 Kondenzáció Két vagy több szerves molekula összekapcsolódása makromolekulává, egy kis molekula- - víz- egyidejű lehasadása közben. Pl. nukleotidok kialakulása aminosavból. Foszforsavból és nittogéntartalmú szerves bázisból ( pentóz)

21 Hidrofób-hidrofil A hidrofil szó jelentése: "vizet szerető". A kémiában az olyan anyagokat nevezik így, amelyek könnyen lépnek kapcsolatba a vízzel. Ellentéte a hidrofób (víztaszító) tulajdonság. A mosószerek molekuláinak egyik része hidrofil másik része hidrofób tulajdonságú.

22 Kellemes hőfokú legyen: Ne legyen sem túl lágy, sem túl kemény:
Színtelen, átlátszó: a vasoxidhidrát vörösessé, az algák zöldessé, a tőzeges talaj sárgássá festi, míg az algák, baktériumok, agyag, és zavarossá tehetik a vizet. Szagtalan: A kénhidrogén, klór, szerves anyagok, gyári termékek és gázok élvezhetetlenné, nagyobb mértékben az egészségre is károssá tehetik a vizet. Kellemes ízű: A tőzeges talajból származó vizek úgynevezett mocsárízzel a magnéziumsók keserű, salétromsavas sók édes, a kloridok sós, a vas tintaízű vizet eredményeznek. Kellemes hőfokú legyen: A legjobb a °C-os ivóvíz. Ne legyen sem túl lágy, sem túl kemény: A víz keménységét a benne oldott kalcium, és magnéziumsók adják. Ne tartalmazzon az egészségre ártalmas szennyező, fertőző anyagokat: A vegyi anyagok közül a nitrát, de különösen a nitrit szennyeződés alkalmatlanná teszi, míg a nagyobb mennyiségű fluor a fogak elszíneződését, esetleg fogszuvasodást is okoznak. . A jódhiánytól golyvát kaphatnak az emberek. Előfordulhat még a fekáliával való fertőzés, ilyen esetekben a kólibaktérium okozta hasmenéssel kell számolnunk, ennek megszüntetésére felforralják, ultraibolya fénnyel besugározzák, vagy ózonizálják, klórozzák,.

23 Jelentősége Drasztikusan csökken a Föld ivóvízkészlete.
Korunknak egyik nagy problémája az ivóvízhiány. 2006-ban a mezőgazdaság felelős a globális vízfogyasztás mintegy 80 százalékáért