Қалыпты жағдайларда тұрақтылығын сақтайтын қарапайым химиялық қосылысы

Жер асты сулары өзінің ерекшелігі және құрылысы бойынша жер үстінде орналасқан судан ерекшеленеді. Жер асты сулары жерге жауатын жауындардан толықтырылады. Дегенмен бұндай толықтырулар біркелкі емес, өйткені көп жағдайда жергілікті жердің рельефінен, жауын түрінен, сондай-ақ жақсы өткізетін және суды ұстап тұра алатын топырақтан да байланысты болады, ол астыңғы қабатқа өту үшін жол бермеуі де мүмкін.

Бұдан өзге, жер асты сулары өз қорын жер үсті су айдындары есебінен де толықтырады. Өз кезегінде жер асты сулары осындай су айдындарын өздері қоректендіреді. Жер астына түсіп су, әдетте, бір жерде жинақталмайды, өзінің орналасу заңдылығы болады. Солай су ерекше жоғарғы және төменгі қабатты ұйымдастырады.^[5]

Төменгі қабатта судың ең кіші көлемі болады. Үлкен көлемді су жоғарғы қабат бойынша үйлестіріледі. Бұл жердің төменгі деңгейіне судың өтуі өте қиын, ал жоғарғысында — су жинақтала алатындығмен түсіндіріледі. Жоғарғы қабат әлі де үш деңгейден қалыптасады — жоғарғы, ортаңғы және төменгі, әрқайсысы өзінің суды өткізу ерекшелігімен сипатталады. Жоғарғы аймақта адам шаруашылықта қолданатын су жинақталады. Ортаңғы аймақта, әдеттегідей минералдық сулар орналасады. Ал төменгі, іс жүзінде су алмасу болмайтын аймақта жер үсті тұздығы деп аталатын көптеген құрауыштар мен элементтер ерітілген су болады.

Жер асты сулары қандай қабатта жатқанына байланысты өз сипаттамасын өзгерте алады. Осыған байланысты жер асты суларының үш түрі белгілі.

• 
  Бірінші түрі жетекші деп аталады.
  
  • 
    Бұл — жер үстіне ең жақын орналасқан сулар. Дегенмен жетекші жеткілікті тұрақты емес. Бұл қабаттан құрғақ ауа-райы кезінде су толық кетіп қалуы мүмкін, ал үздіксіз жауы-шашын нәтижесінде қайта пайда бола алады.
    
• 
  Екінші атауы — артезиандық сулар. Бұл жер астының су қабаты аумақ рельефіне байланысты.
  
• 
  Жетекші сулардан төмен топырақ сулары орналасады. Әдеттегідей, топырақ сулары шеткі, суға берік қабатта болады. Одан төмен ағынды сулар орналасады.
  

Суды тазарту жолдары оның қандай заттармен және қаншалықты ластануына қарай жүргізіледі. Ерімейтін қоспалардан тұндыру немесе сүзу арқылы тазартуға болатыны сендерге белгілі. Еріген қоспалардан суды айдау арқылы тазартады.

Ауыз суын табиғи суларды тазарту арқылы алады, ол үлкен қалаларды сумен қамтудың ең басты мәселесі. Ол үшін табиғи суды алдымен тұндырып, содан кейін сүзгіден өткізіп алып, зиянды бактериялардан тазарту үшін хлорлау және озондау өдістері колданылады. Осы үрдістердің барлығы сумен жабдықтау стансаларында арнайы қондырғыларда жүргізіледі.

Мұнан басқа ірі өндіріс орындарының өндірісте қолданған суларын да тазартпай ағын суға жіберуге болмайды, сол үшін қатаң экологиялық шектеу қойылып, үнемі тексеру жүргізіледі. Соңғы кездері суды тазарту үшін ион алмастырғыш шайырлар да кеңінен қолданыла бастады.

Өмір бойына ластанған суға тап болған адам оны ішу үшін суды қандай тәсілмен сүзу керек екендігін ойластыра бастады. Бұдан шығу жолын судың өзі көрсетті. Судың жоғары температура кезінде буға айналу қасиеті бар. Осындай тәсілмен судың құрамында бар көптеген өзге бөлшектерден бөлу шешілді. Бұндай суды тазалау үрдісі дистиляция, ал құралдың өзі дистилятор деп аталды.

Тазартылған су толық сүзілген сұйықтық болып саналады. Бұнда қоспалардың, тұздар мен қатты бөлшектердің ең аз мөлшері ғана бар. Дегенмен тазартылған суда қосымша құрауыштар толық жоқ деп айтуға болмайды.

Судың өзге құрауыштармен тез өзара қарым-қатынасқа түсу қасиеті бар. Ал бұл суды дистиллятор арқылы айдағанда, осы металдар атомы ең кішкентай мөлшерде суға түсуі мүмкін. Дегенмен бұл судың таза болуына кедергі келтірмейді. Су жүз пайыз ешқандай қоспасыз болуы үшін суды деиондайтын арнайы қондырғылар пайдаланылады. Сондай-ақ өте таза суды дистиллятордан бірнеше рет өткізу арқылы да алуға болады. Солайша бидистиллят алынады.

Әдеттегідей, өнеркәсіпке немесе медицинаға алады. Осылай тазартылған су негізінде кейбір дәрілер жасалады. Ал кішкентай электр өткізу қабілетінің арқасында дистиденген су өндірісте таптырмайтын зат. Дистелденген суды адам үшін тұрақты түрде қолдануға қатысты әр жақты пікірлер бар.

Көптеген адамдар дистилденген су адам ағзасы үшін пайдалы емес, өйткені ол пайдалы құрауыштардан толық тазартылған деген пікірде. Дистилденген су ағзадан минералдық құрауыштар мен витаминдерді алып шыққандықтан денсаулыққа зиян келтіретіндігін куәландыру да жүргізілген.

Дегенмен бұл ұйғарымдары даулауға және дистилденген суды қорғауға дайын адамдар да бар. Өйткені дистилденген судың зияндылығы туралы еш жерде ғылыми дәлелденген жоқ. Шындығында да ол өз құрамы бойынша ерекшеленеді, бірақ қарапайым сумен де минерал тапшылығын толықтыру қиын. Ал дистилденген су ең болмағанда ауру қоздырғыш бактериялардан сақтай алады.^[6]

Судың физикалық қасиеті

Таза су — түссіз, иіссіз, дәмсіз сұйықтық. Судың қабаты 5 м асқанда көгілдір түсті болып көрінеді.

Қалыпты қысымда 100°С-та қайнайды да, 0°С-да мұзға (р=0,92 г/см³) айналады, сондықтан мұз су бетінде қалқып жүреді. Сонда оның көлемі 9 %-ға артады. Судың беткі қабатының мұзбен қапталып жатуы ондағы тіршілік иелерінің қыс мезгілінде де өмір сүруіне жағдай жасайды.

Температурасы 4°С болғанда, тығыздығы 1г/см³ (судың ерекшелігі). Судың жылу сыйымдылығы өте жоғары, оны мына мысалмен түсіндірейік. Жаздың аптап ыстық күндерінде су жылуды сіңіріп, өзеннің маңайын салқындатып тұрады, сондықтан адамдар оның жағалауына дем алуға көптеп барады.

Осылайша жиналған жылуды су қыс мезгілінде біртіндеп ауаға береді, сондықтан қатты аязды күндерде өзеннің беті тұманданып тұратынын сендер сан дүркін кердіңдер. Су жер бетінен тараған жылудың 60%-ын ұстап қалып, оны суынудан сақтап тұрады. Табиғи сулар әдетте таза болмайды, онда еритін және ерімейтін заттардың қоспалары болады. Теңіз суында еріген тұздар кептеп кездессе, (3,5 %) ағын және жер асты суларында кальций мен магний тұздары болады, ал жауын мен еріген қар суларында көбінесе шаң мен еріген күйдегі газдар (0₂, N₂, С0₂, S0₂, т. б) кездеседі.

Су — сутек оксиді, Н₂О — қалыпты жағдайда сутек пен оттек 1:8 көлемдік қатынаста болатын тұрақты қарапайым химия қосылыс. Табиғатта ең көп таралған, бүкіл гидросфера Судан тұрады, Судың тіршілік үшін маңызы өте зор. Аристотель өз еңбектерінде (біздің заманымыздан IV ғасыр) Суды төрт құбылыстың (от, ауа, топырақ, су) біріне жатқызса, ғалымдар XVIII ғасырдың аяғына дейін Суды жеке элемент ретінде қарастырды.

• 
  20 °С-тағы тығыздығы 0,99823 г/см³,
  
• 
  0 °С-тағы тығыздығы 0,9168 г/см₃ (мұзда).
  

Атмосферада Су бу, тұман, бұлт, тамшы және қар кристалдары түрінде кездеседі. Су оттек, сутек, азот қышқылын, спирт, альдегидтер, сілтілер, т.б. аса маңызды химиялық өнімдерді өндіруде қолданылатын химиялық реагентер. Оның катализатор ретінде маңызы зор.^[7][8]

Сутек пен оттектің химиялық қосылысы.

• 
  Массалық құрамы: Н —11,19 %, О — 88,81 %.
  
• 
  Молекулалық массасы 18,0153. Су планетамыздағы ең көп тараған заттардың бірі; ол үш түрде — бу, су және мұз күйінде ұшырасады; күшті еріткіш.
  
• 
  Су айдауыш мұнара- елді мекендерді сумен қамтамасыз ету жүйесіндегі су өтімі (шығыны) мен қысымын реттеп отыруға арналған құрылыс. Ол цилиндр тәрізді етіп арнайы болаттан немесе темір-бетоннан жасалған шаннан және оны көтеріп тұратын тіреуіш құрылымнан тұрады. Мұнараның биіктігі 25—30 м-ге, шанының сыйымдылығы ондаған текшелерге жетеді. Тіреуіш кірпіш не ағаштан жасалады. Шан ішіндегі судың қыста катып қалмауы және ластанбауы үшін ол жылу өткізгіштігі төмен жеңіл материалдармен қапталып, үсті шатырмен жабылады.
  

Су

Судың сапалық құрамы сутек пен оттектен тұратыны, ал сандық құрамы екі сутек атомы мен бір оттек атомынан тұратындығы мәлім.

2H₂O→2H₂↑+O₂↑

Күрделі заттың құрамдас бөліктеріне айырылуы — анализ деп аталады.

Жай заттармен әрекеттесуі:

I. Судың металдармен әрекеттесу реакцияларын сутегін ал әдістерінде қарастырған болатынбыз:

2Na + 2НОН = 2NaOH + Н₂↑

Са + 2НОН = Са(ОН)₂+ Н₂↑

Белсенділігі тым жоғары емес металл сумен әрекеттескенде оның оксиді түзіледі:

Mg + НОН = MgO + H₂

Белсенділігі төмен металдар сумен әрекеттеспейді.

II. Бейметалдармен әрекеттесуі: Су кейбір бейметалдармен де әрекеттесе алады. Қыздырға көмірге су қоссақ екі түрлі газ қоспасы түзіледі — ол «су газы» деп аталады:

С + НОН=СО↑+Н₂↑

Көмірді жағарда оған су қосып шылайтынын білесіңдер, сонда түзілген екі газ да жанғыш екен. Хлорды суға жібергенде екі қышқылдың қоспасы түзіледі.

Сl₂ + НОН = НСlO + HCl

Күрделі заттармен әрекеттесуі:

I. Активті металдардың оксидтерімен әрекеттесіп гидроксидтер (негіздер) түзеді.

Na₂0 + Н₂0 = 2NaOH

Әктасқа су қосқанда оның қайнай бастағанын көреміз, реакция жылу бөле жүреді: СаО + Н₂0 Са (ОН)₂ + Q

S + O₂ =SO₂

Жану өнімін суға жіберсек: S0² + Н₂0 = H₂S0₃ күкіртті қышқыл түзіледі, көк лакмус қызарады. Дәл осындай реакциялар басқа бейметалдардың да оксидтерімен жүреді. Сl₂0 + H₂0 = 2HCl0 N₂O₃ + H₂0 = 2HN0₂

Бейметалл оксидтері + су = қышқыл

III. Белсенділігі жоғары металдардың гидридтері де сумен әрекеттесіп гидроксидтер береді.

NaH + НОН = NaOH + Н₂↑

IV. Кейбір тұздар сумен химиялық әрекеттесіп кристаллогидраттар түзеді:

CuS0₄ + 5H₂0 = CuS0₄ * 5H₂0 мыс купоросы;

FeS0₄ * 7H₂0 темір купоросы;

Na₂S0₄ * 10H₂0 глаубер тұзы.

Кристаллогидраттардың молекулалық массасын — тұздың молекулалық массасына су молекулаларының массаларын қосып табамыз.

M_r(Na₂C0₃*10H₂0) =106+180=286.^[9]

Су — біршама инертті биологиялық еріткіш сүйықтық, онда кептеген органикалық жөне бейорганикалық заттар ериді, бірақ олардың ерігіштіктері әр түрлі. Қатты заттардың еруін біз қант пен тұзды еріткенде, ал газ күйіндегі заттардың еруін газдалған су ішкенде немесе суды қайнатқанда бөлінген көпіршіктерді байқау арқылы көрсек, сұйық күйіндегі заттардың еруін сірке суын еріткенде байқаймыз. Сонымен суда ерімейтін зат болмайды екен.

Заттардың суда еруі тек физикалық құбылыс қана емес, күрделі физико-химиялық үдеріс, еру барысында еріген заттың молекулалары еріткіштің молекулаларында біркелкі таралып қана қоймайды, олармен химиялық әрекеттесе де алады. Оны күкірт қышқылын еріткенде жылу бөлінетіндіктен, сол сияқты құрғатылған мыс сульфатының ақ түсті кристалдарын еріткенде кегілдір түсті ерітінді түзілгенінен байқауға болады. Кез келген табиғи су ерітінді болып теңіз суында — 260 г /л тұз бар, сондықтан онда тіршілік жоқ, яғни атына сай.

Ерігіштік — берілген температурада еріткіштің (су) 100 немесе 1000 грамында ери алатын зат массасымен және көлемімен анықталатын шама (г/100 г, г/1000 г Н₂0, моль/л).

Ерігіштік заттың табиғатына тәуелді, мысалы: қант ерімтал болса, бор, әк нашар еритін заттар. Газ күйіндегі заттар үшін ерігіштік қысым мен температураға байланысты. Газдардың ерігіштігі қысым артқан сайын артады, ал температураны арттырғанда кемиді. Қатты заттардың көпшілігі үшін температураны арттырғанда ерігіштігі де артады.

Сұйық күйіндегі заттардың ерігіштігі олардың табиғатына байланысты, мысалы, спирт суда жақсы ерісе, ал бензин нашар ериді. табылады. Мысалы, Каспий тендзінде 13 г / л , Қара теңізде 19 г/л, Өлі Ерітінді деп еріткіш пен еріген заттан тұратын біртекті (гомогенді) жүйені айтады.

Берілген зат еріткіштің белгілі бір мөлшерінде осы температурада әлі де ери алатын болса, ерітінді қанықпаған, ал ери алмаса — қаныққан деп аталады.

Тақырыбы:Шәйнектегі судың суу жылдаидығын көлеміне,түріне,формасына әсерін зерттеу.

Жоспары:

2. .Цилиндр ыдысқа 1л қайнаған су құйдым,ыдыстың ауызын ашып қойдым.Су 1800с-та суыды.Судың суыған кезініндегі температурасы45 ⁰с –та суыды.