§ 21. ВОДА. ОСНОВАНИЯ
Гидросфера — водная оболочка Земли, включающая химически не связанную воду в жидком, твёрдом и газообразном состояниях. Химически связанная вода входит в состав минералов (гипс CaSO₄·2H₂O, глауберова соль Na₂SO₄·10H₂O) и не учитывается в объёме гидросферы.
Гидросфера состоит из Мирового океана и вод суши. На Мировой океан приходится 96,5 % объёма воды, на воды суши — 3,5 %, из которых значительную часть составляют льды и снега. Часть воды присутствует в атмосфере в виде водяного пара. Между океаном, сушей и атмосферой происходит непрерывный круговорот воды.
Физические свойства воды:
Дистиллированная вода — бесцветная прозрачная жидкость с плотностью 1 г/мл, температурой кипения 100 °C и температурой замерзания 0 °C. Вода — хороший растворитель. Особенность воды — наибольшая плотность при 4 °C: при нагревании от 0 до 4 °C она сжимается, а выше 4 °C расширяется.
Химические свойства воды:
Вода взаимодействует с оксидами неметаллов с образованием кислот:
SO₂ + H₂O = H₂SO₃
SO₃ + H₂O = H₂SO₄
Эти реакции лежат в основе образования кислотных дождей.
При взаимодействии оксидов активных металлов с водой образуются основания, например:
CaO + H₂O = Ca(OH)₂
Реакция называется гашением извести, продукт — гашёная известь.
Основания — сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп (OH).
По растворимости в воде основания делят на:
• растворимые основания (щёлочи);
• нерастворимые основания.
Растворимые основания создают щелочную среду, которая определяется с помощью индикаторов. Нерастворимые основания окраску индикаторов не изменяют.
Важнейшие щёлочи:
Гидроксид натрия NaOH и гидроксид калия KOH — твёрдые гигроскопичные вещества, хорошо растворимые в воде с выделением теплоты. Их называют едкими щёлочами.
NaOH используют в производстве мыла, бумаги, искусственных волокон.
KOH применяют при производстве моющих средств, косметики и пищевой добавки E525.
Гидроксид кальция Ca(OH)₂ применяют в строительстве, для побелки, получения хлорной извести. Его прозрачный раствор — известковая вода, используется для распознавания углекислого газа (помутнение раствора).