Teorie apei (H2O) pe scurt

Apa este o substanţă compusă(compus hidrogenat al oxigenului).

  • Formula moleculară: H2O
  • Raportul de combinare: 2AH + AO = 18
  • Raportul de volume: 2 vol. H/1 vol. O
  • Starea moleculară a apei: 1H: 1s1; 8O: 1s2, 2s2 2p4

Se formează două legături covalente polare O-H. Molecula de apă este covalentă polară; este un dipol.

STAREA NATURALA A APEI
În natură, apa este cea mai răspândită substanţă compusă şi se găseşte in toate cele trei stări de agregare, dar mai ales în stare lichidă (în această stare acoperă mai mult de 2/3 din suprafaţa globului).

Apele naturale sunt amestecuri de substanţe, întrucât cuprind o serie de substanţe chimice dizolvate şi în altele în suspensiune. Cele mai importante tehnici de purificare a apei sunt: filtrarea, distilarea şi demineralizarea.

Apa naturală conţine dizolvate cantităţi variate de diferite săruri.

Apa poate fi de mai multe categorii, cum ar fi: apă de barită (Ba(OH)2), apă de brom, apă de clor, apă de cristalizare, apă de hidrogen sulfurat, apă de plumb, apă de var (Ca(OH)2), apă distilată, apă dură, apă grea (D2O), apă minerală, apă oxigenată (H2O2), apă potabilă, apă regală, apă tare, apă amoniacale.

În stare pură, apa este un lichid incolor în strat subţire, albastru-verzui în straturi mai groase, inodor şi fără gust.

PROPRIETAŢI FIZICE ALE APEI
Apa este un lichid incolor, fără miros, fără gust, inodoră, insipină, îngheaţă la temperatura de 0oC, fierbe la temperatura de 100oC,pâna la temperatura de +4oC îşi măreşte constant densitatea 1 g/cm3 , după care se micşorează(apa îşi măreşte volumul la solidificare), la 25oC, densitatea este de 0,997 g/cm3. Gheaţa pluteşte pe apă, ceea ce face posibilă viaţa acvatică, deoarece sub stratul de gheaţă se găseşte un strat de apă, densitatea gheţi este de 0,917 g/cm3. Omologi apei , H2S, H2Se, H2Te, sunt substanţe gazoase în condiţii obişnuite.

Apa reprezintă o serie de proprietăţi fizice care o deosebesc de celelalte hidruri din perioada a 2­-a. Aceste proprietăţi sunt cunoscute sub numele de ,,anomaliile proprietăţilor fizice ale apei”.

Anomaliile observate în proprietăţile fizice ale apei pot fi explicate pe baza asocieri moleculelor ei (v. asociaţia moleculară).

Hidrură        CH4      NH3    H2O    HF
p.t. [oC]       -184    -78         0       -83
p.f. [oC]       -164    -33      100      19,5

Puncte de topire si de fierbere ale hidrurilor elementelor din perioada a 2-a.
Hidrură       p.t. [oC]      p.f. [oC]
H2O                  0              100
H2S               -85,5           -60,3
H2Se              -65,7           -41,5
H2Te               -51               -4

Punctele de topire si de fierbere ale hidrurilor elementelor din grupa 16 (VI A).

Din analiza vaporilor punctele de topire şi de fierbere ale hidrurilor prezentate se constată că apa are constante fizice anormale de ridicare. Anomaliile proprietăţilor fizice ale apei se explică prin faptul că apa lichidă nu este formată din molecule independente, ci din molecule asociate prin legături de hidrogen (H2O)n.

Studiile cu raze X asupra gheţii au evidenţia o structură afânată. Fiecare moleculă de apă este înconjurată tetraedic de alte 4 molecule.

Prin trecerea gheţii în apă lichidă masa nu variază, dar volumul se micşorează.

APA POTABILĂ
Apa potabilă, apa naturală, subterană sau de suprafaţă, bună de băut. În acest scop ea trebuie să îndeplinească următoarele condiţii principale: Să aibă o temperatură între 7 şi 12oC, să fie incoloră, transparentă, fără miros, fără gust, să nu conţină suspensii minerale sau organice, săruri solubile in cantitate mai mare decât un gram la litru, substanţele otrăvitoare (compuşi de cupru, plumb, arsen etc.) şi nici microbi, care pot provoca îmbolnăvirea oamenilor sau a animalelor. Pentru alimentare centrelor populare se utilizează ape filtrate si tratate cu substanţe sterilizate.

Apa naturală (de izvor, de ploaie etc.) nu este niciodată pură; în ea se află dizolvate diferite substanţe.

Apa potabilă, apa lipsită de impurităţi, limpede, incoloră, fără miros, care conţine dizolvate cantităţi mici de săruri ca: NaCl, NaHCO3. Pentru obţinerea apei potabile, apa naturală este supusă operaţiilor de decantare şi filtrare pentru a îndepărta particule în suspensie. Pentru îndepărtarea completă a germenilor patogeni şi a bacteriilor saprofite, apa este sterilizată

Prin tratare cu clor, ozon sau iradiată cu raze ultraviolete. Se mai numeşte apă de băut.

POLUAREA APEI

Cauzele poluării apei:

  • Scurgeri accidentale de reziduuri de la diverse fabrici, dar şi deversari deliberate a unor poluanţi.
  • Scurgeri de la rezervoare de depozitate şi conducte de transport subterane, mai ales produse petroliere.
  • Pesticidele şi ierbicidele administrate în lucrările agricole care se deplasează prin sol fiind transportate de apa de ploaie sau de la irigaţii până la pânza freatică.
  • Îngrăşămintele chimice şi scurgerile provenite de la combinatele zootehnice.
  • Deşeurile şi reziduurile menajere.
  • Sarea presată în timpul iernii pe şosele, care este purtată prin sol de apa de ploaie şi zăpada topită.
  • Depunerile de poluanţi din atmosferă, ploile acide.

Poluanţi apei sunt produsele de orice natură care conţin substanţe în stare solidă, lichidă sau gazoasă, în condiţii şi în concentraţii ce pot schimba caracteristicile apei, făcând-o dăunătoare vieţi.

UTILIZAREA APEI

Apa este întrebuinţată la:

  • Prepararea soluţiilor, fiind cel mai cunoscut solvent.
  • Obţinerea oxigenului şi hidrogenului prin elecroliză
  • Prepararea celor mai importanţi acizi anorganici
  • Producerea energiei electrice
  • Spălat, albit, colorat

Scrie un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *