水の話 水分子の特徴 常温で液体である O H H NH3やCH4と比較して沸点高い (これらは気体) 水から氷になると体積が大きくなる (液体から固体) 液体から固体になると、 普通は体積小さくなる 固体の方が粒子がより密集しているから 常温で液体である 水から氷になると体積が大きくなる その理由は・・・ δー O H H δ+ δ+ 水分子は分極している 水分子を作る結合:共有結合 共有結合:原子が電子をひとつずつ出し合う まな ジャイ ● ● 電気陰性度 ● ● かな のび → → ● まな かな ● ● ● ● ● ジャイ のび 高い順にF, O, Cl, N 電気陰性度が高い原子側に電子対が 引き寄せられる 電荷(+、-)の偏りができる 分極 d- O d+ ● ● H 水分子:δ+とδーに分かれる。 δー δー O O H δ+ H δ+ δ+ H δ+ H δ+ δー O H O δー H δ+ H δ+ δー O H δ+ H δ+ H δ+ 水分子間のδ+とδーで結びつく :水素結合 水分子は水素結合を持つ。 気体になる場合 気体:粒子がバラバラな状態 水素結合を切らないとバラバラにはならない 水素結合がないものに比べて、気体になるには エネルギーが多く必要 → 沸点が高い 固体になる場合 固体:粒子が整列している状態 水素結合を保ったまま固体になる → すき間の大きな固体(氷)になる → 氷になると体積が大きくなる 水分子のもうひとつ特徴 d- d+ O H Na+ Cl- d+ H ものを良く溶かす その理由も水分子の分極が効果的 NaClが水に溶ける場合 Na+ Clδ+ δ+ δ+ H H H δー O δー δ+ δ+ H H δー O Na+ δー O O H δ+ H δ+ δ+ δ+ Cl- δ+ δ+ δー H δ+ H δー O H δ+ H O H H H δ+ δー O O H δ+ H δ+ δー NaClが油に溶ける場合 Na+ Cl- H H H H H H C C C C C H H H H H H 油は分極していない +-の引きあいをしないので水と混ざりにくい 水溶液と酸性・塩基(アルカリ)性 アレニウスの酸・塩基(アルカリ)の定義 酸とは水に溶けて水素イオンを出すものであり、 アルカリとは水に溶けて水酸化物イオンを出すもの である。 pH 水素イオン濃度指数:値が小さいと酸性 値が大きいとアルカリ性 水素イオンの濃度が水よりも高いと酸性 低いとアルカリ性 水の用途 農業用水・生活用水・工業用水 水の利用の約7割が農業用水 農業用水 食糧生産 もしも水が不足すると? 食料が生産できなくなる 水環境の保全はこの観点からも重要
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