スライド 1

水の話
水分子の特徴
小さい分子なのに常温で液体
O
H
H
NH3やCH4と比較しても
水（液体）から氷（固体）になると
体積が大きくなる。
その理由は・・・
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
●
●
●
d－
O
●
●
→
●●
→
●●
電気陰性度
F, O, N, Cｌ
δー
d＋
●
●
●
O
H
H
H
δ＋
δ＋
分極
δー
δー
O
O
H
δ＋
H
δ＋
δ＋
δー
O
δー
H
δ＋
水素結合
H
δ＋
δー
O
H
H
δ＋
H
δ＋
H
δ＋ H
δ＋
O
H
δ＋
気体になる場合には水素結合を切る必要
その分エネルギーが多く必要 → 沸点が高い
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
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
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
水の用途
農業用水・生活用水・工業用水
使い終われば？
農業排水・生活排水・工業排水
それらによって起こる水環境への影響は？
重金属、有機物による汚染、富栄養化
排水との関係は？
重金属は工業排水
有機物・富栄養化は農業排水・生活排水
有機物は好気性微生物が、酸素を使って分解する。
CmHn + m+ 1 n O2
4
好気性微生物
有機物（よごれ）が多いと
m CO2
分解するのに酸素が多く必要
酸素の少ない水になる
他の水生生物が住めなくなる
嫌気性微生物が働き出す
悪臭の原因
（硫化水素など）
+
n
H2 O
2
重金属の処理：「キレート」を用いる
キレートとは配位結合を利用したもの
配位結合：ひとつの原子が結合に必要な電子を２つとも出す
●
●
N
●
●
N
M
M
キレート：２つ以上の配位結合で金属を挟み込む
N
N
●
●
⇒
N
●
●
●
●
●
●
N
M
M
富栄養化
植物の生長に必要な元素：
Ｎ、Ｐ
→
しかし・・・
通常水の中に
これらの元素は少ない
植物プランクトンが増える
N
N
P
N
P
N
P
N
N
P
P
N
P
N
生活排水・農業廃水・畜産排水
などから、
N,Pを含む水が流れ込むと・・
赤潮やアオコ
周辺の水環境悪化
富栄養化：あくまでも植物（プランクトン）の栄養
その水を人間が飲んでも栄養にはならない。
大気の話
地球上の大気：
窒素78％、酸素21％、アルゴン1％、水蒸気1％
、二酸化炭素0.036％
金星・火星の大気：ほぼ二酸化炭素
この違いは何か？
地球の大気の移り変わり
地球ができた頃の大気：
水蒸気・二酸化炭素少しだけ窒素
地球が冷えて水蒸気が水になり海を形成
二酸化炭素窒素
二酸化炭素が海に溶ける
窒素・二酸化炭素
光合成が始まる
窒素・酸素
大気の話
地球上の大気：
窒素78％、酸素21％、アルゴン1％、水蒸気1％
、二酸化炭素0.036％
大気中に人工的にそれ以外の物質が多く放出されると
大気環境問題が起こりうる。
大気の汚染：関連する3つの化学・物理的変化
Cm H n
+（m+n/4
) O2
m
+
CO 2
+ n/2
H2 O
燃焼エネルギー（熱）
燃焼熱
C m H n （液体）
F
Cl C
F
Cl
C m H n（気体）
光
F
Cl C ・
F
光によって結合が切れる
・C l
ラジカル
３種類の反応と大気汚染現象との関連
酸性雨・地球温暖化・オゾン層破壊・光化学オキシダント

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