Растворы как гомогенные системы

Растворами называются твердые, жидкие или газообразные гомогенные системы, состоящие из двух или более компонентов.

Растворителем считается вещество, агрегатное состояние которого совпадает с таковым для раствора. Если агрегатное состояние всех компонентов раствора одинаково, то растворителем считается то вещество, которого больше. Исключение составляет вода, которая всегда считается растворителем.

Вода

Вода(оксид водорода, Н₂О) - бинарное неорганическое соединение, атомы водорода и кислорода соединенны ковалентной связью. Валентный угол составляет 104,45°. Электронная плотность связи О−Н смещена к более электроотрицательному кислороду. В результате атомы водорода приобретают частичные положительные заряды, а кислород – частичный отрицательный заряд, т.е. молекула воды является диполем. Поэтому вода является сильнополярным растворителем.

По физическим свойствам вода представляет собой прозрачную жидкость, без цвета, запаха и вкуса, температура кипения 100°С, температура замерзания 0°С. Плотность жидкой воды 1 г/см³, твердой 0,92 г/см³. Молекулы воды ассоциированы водородными связями. В твердом состоянии, в состоянии льда, молекулы воды соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами, образуя пространственную структуру с низкой плотностью. В этой структуре имеются пустоты, которые при плавлении и частичном разрушении водородных связей, заполняются оторвавшимися молекулами воды. Плотность воды при этом повышается.

Высокая теплоемкость воды (удельная теплоемкость равна 4,18 кДж/кг), связанная с наличием водородных связей, делает воду регулятором теплового режима планеты, смегчающего суточные и сезонные колебания температуры на Земле.

При комнатной температуре вода реагирует с активными металлами (Na, K, Ba и др.), фтором, солями (гидролиз), ангидридами карбоновых и неорганических кислот, активными металлорганическими соединениями, карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами активных металлов, боранами, силанами, фторидами благородных газов и некоторыми другими веществами. При нагревании взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, углем, метаном. В присутствии катализаторов реагирует с органическими веществами разных классов.

Водой покрыто более 70% поверхности планеты. Вода содержится в атмосфере, почвах, горных породах, под землей, в виде снега и льда лежит на полюсах и горных вершинах. Она входит в состав живых организмов. Вода имеет ключевое значение в поддержании жизни на Земле.