| Materijos savybės | Deguonis | Acto rūgštis | Aliuminis |
| 1. Fizinė būsena normaliomis sąlygomis | Dujos | Skystis | kietas |
| 2. Spalva | Nėra spalvos | Nėra spalvos | Sidabrinė balta |
| 3. Paragaukite | Neskanus | Rūgštus | Neskanus |
| 4. Kvapas | Neturi | Aštrus specifinis | Neturi |
| 5. Tirpumas vandenyje | Blogai tirpsta | Tirpus | Praktiškai netirpi |
| 6. Šilumos laidumas | Žemas | Mažas | Aukštas |
| 7. Elektros laidumas | Nėra | Mažas | Aukštas |
Medžiagų savybių išmanymas yra būtinas praktiniam jų naudojimui. Pavyzdžiui, 6 paveiksle parodytas aliuminio pritaikymas dėl šio metalo savybių.
1. Kokie dalykai laikomi natūraliais?
2. Pateikite teigiamo žmogaus poveikio aplinkai pavyzdžių.
3. Pateikite neigiamo žmogaus poveikio gamtai pavyzdžių.
4. Ką tiria chemija?
5. Iš pateikto pavadinimų sąrašo atskirai surašykite kūnus ir medžiagas: snaigė, rasos lašas, vanduo, ledo gabalėlis, granuliuotas cukrus, cukraus kubelis, kreida, mokyklinė kreida. Kiek kūnų ir kiek medžiagų įvardijama šiame sąraše?
6. Palyginkite medžiagų savybes (ty nustatykite jų bendrumą ir skirtumą):
a) anglies dioksidas ir deguonis;
b) azotas ir anglies dioksidas;
c) cukraus ir druskos;
d) acto ir citrinų rūgštys.
7. Kokiomis aliuminio savybėmis grindžiamas jo naudojimas?
8. Kodėl jie pradeda mokytis chemijos vėliau nei biologijos, geografijos ir fizikos?
Pradedate susipažinti su nauju akademiniu dalyku – chemija. Ką tiria chemija?
Kaip žinote iš fizikos kurso, daugelis medžiagų yra sudarytos iš molekulių, o molekulės – iš atomų. Atomai yra tokie maži, kad daugybė milijardų jų telpa ant adatos galiuko. Tačiau yra tik 114 atomų tipų.
Tokios medžiagos kaip neonas, argonas, kriptonas ir helis yra sudarytos iš atskirų izoliuotų atomų. Jos dar vadinamos tauriosiomis arba inertinėmis dujomis, nes jų atomai nesijungia tarpusavyje ir beveik nesijungia su kitų cheminių elementų atomais. Vandenilio atomai yra visiškai kitoks dalykas. Jie gali egzistuoti pavieniui (4 pav., a), kaip ir Saulėje, kurios daugiau nei pusė susideda iš atskirų vandenilio atomų. Jie gali jungtis į dviejų atomų molekules (4 pav., b), sudarydamos lengviausių dujų molekules, kurios, kaip ir cheminis elementas, vadinamos vandeniliu. Vandenilio atomai taip pat gali jungtis su kitų cheminių elementų atomais. Pavyzdžiui, du vandenilio atomai, susijungę su vienu deguonies atomu (4 pav., c), sudaro jums gerai žinomos medžiagos – vandens – molekules.
Ryžiai. 4.
Cheminio elemento vandenilio egzistavimo formos:
a - vandenilio atomai; b - vandenilio molekulės; c – vandenilio atomai vandens molekulėje
Panašiai „cheminio elemento deguonies“ sąvoka jungia izoliuotus deguonies atomus, deguonį - paprastą medžiagą, kurios molekulės susideda iš dviejų deguonies atomų, ir deguonies atomus, kurie yra sudėtingų medžiagų dalis. Taigi anglies dioksido molekulėse yra deguonies ir anglies atomų, o cukraus molekulėse yra anglies, vandenilio ir deguonies atomai.
Todėl kiekvienas cheminis elementas egzistuoja trimis formomis: laisvaisiais atomais, paprastomis medžiagomis ir sudėtingomis medžiagomis (žr. 4 pav.).
„Cheminio elemento“ sąvoka yra platesnė ir neturėtų būti painiojama su „paprastos medžiagos“ sąvoka, ypač jei jų pavadinimai yra vienodi. Pavyzdžiui, sakydami, kad vandenyje yra vandenilio, jie turi omenyje cheminį elementą, o sakydami, kad vandenilis yra aplinkai nekenksminga kuro rūšis, – paprastą medžiagą.
Skirtingos medžiagos skiriasi viena nuo kitos savo savybėmis. Taigi vandenilis yra dujos, labai lengvos, bespalvės, bekvapės, beskonės, tankis 0,00009 g/cm 3, verda -253 °C temperatūroje, lydosi -259 °C temperatūroje ir kt. savybės medžiagos vadinamos fizinėmis.
Galite apibūdinti cheminės medžiagos fizines savybes naudodami šį planą:
- Kokioje agregacijos būsenoje (dujinė, skysta, kieta) medžiaga yra tam tikromis sąlygomis?
- Kokios spalvos medžiaga? Ar turi blizgesio?
- Ar medžiaga turi kvapą?
- Koks yra medžiagos kietumas santykinio kietumo skalėje (Moso skalėje) (5 pav.)? (Žiūrėkite žinynus.)
Ryžiai. 5.
Kietumo skalė
- Ar medžiaga yra plastiška, trapi ar elastinga?
- Ar medžiaga ištirpsta vandenyje?
- Kokia yra medžiagos lydymosi ir virimo temperatūra? (Žiūrėkite žinynus.)
- Koks medžiagos tankis? (Žiūrėkite žinynus.)
- Ar medžiaga turi šilumos ir elektros laidumą? (Žiūrėkite žinynus.)
Laboratorinis eksperimentas Nr.1
Kristalinių kietųjų medžiagų ir tirpalų savybių palyginimas
Palyginkite naudodami pateiktą p. 10 planas, jums duodamų medžiagų mėginių savybės puodeliuose:
- 1 variantas - kristalinis cukrus ir valgomoji druska;
- 2 variantas – gliukozė ir citrinos rūgštis.
Žinodamas medžiagų savybes, žmogus gali jas panaudoti siekdamas didesnės naudos. Pavyzdžiui, apsvarstykite aliuminio savybes ir pritaikymą (6 pav.).
Ryžiai. 6.
Aliuminio pritaikymas:
1 - orlaivių gamyba; 2 - raketų mokslas; 3 - elektros linijų gamyba; 4 - indų, stalo įrankių ir pakavimo folijos gamyba
Dėl savo lengvumo ir stiprumo aliuminis ir jo lydiniai naudojami orlaivių ir raketų gamyboje, ne be reikalo aliuminis vadinamas „sparnuotu metalu“.
Aliuminio lengvumas ir geras elektros laidumas naudojamas gaminant elektros laidus elektros linijoms (elektros linijoms).
Šilumos laidumas ir netoksiškumas yra svarbūs gaminant aliuminio indus.
Netoksiškumas ir plastiškumas leidžia plačiai naudoti plonus aliuminio lakštus – foliją – kaip pakavimo medžiagą šokoladiniams batonėliams, arbatai, margarinui, pienui, sultims, kitiems produktams, taip pat vaistams, dedamiems į kontūrines ląsteles.
Aliuminio lydinių įdiegimas statybose padidina konstrukcijų ilgaamžiškumą ir patikimumą.
Šie pavyzdžiai iliustruoja, kad iš vienos medžiagos (aliuminio) gali būti pagaminti skirtingi fiziniai kūnai.
Aliuminis geba degti akinančia liepsna (7 pav.), todėl naudojamas spalvinguose fejerverkuose ir kibirkščių gamybai (prisiminkime N. Nosovo apsakymą „Kibirkštys“). Degdamas aliuminis virsta kita medžiaga – aliuminio oksidu.
Ryžiai. 7.
Aliuminio degimas yra kibirkščių ir fejerverkų pagrindas
Pagrindiniai žodžiai ir frazės
- Chemijos dalykas.
- Medžiagos yra paprastos ir sudėtingos.
- Medžiagų savybės.
- Cheminis elementas ir jo egzistavimo formos: laisvieji atomai, paprastos ir sudėtingos medžiagos arba junginiai.
Darbas kompiuteriu
- Žiūrėkite elektroninę paraišką. Išstudijuokite pamokos medžiagą ir atlikite skirtas užduotis.
- Internete raskite el. pašto adresus, kurie gali būti papildomi šaltiniai, atskleidžiantys pastraipoje esančių raktinių žodžių ir frazių turinį. Pasiūlykite savo pagalbą mokytojui ruošiant naują pamoką – parašykite kitos pastraipos raktinius žodžius ir frazes.
Klausimai ir užduotys
- Phileo (graikų kalba) reiškia "meilė", phobos - "baimė". Paaiškinkite terminus „chemofilija“ ir „chemofobija“, kurie atspindi ryškiai priešingą žmonių grupių požiūrį į chemiją. Kuris teisingas? Pagrįskite savo požiūrį.
- Privalomas begalinio skaičiaus šnipinėjimo ir kitų detektyvinių darbų atributas yra kalio cianidas, tiksliau, kalio cianidas, turintis savybę paralyžiuoti nervų sistemą, taip privesdamas auką į momentinę mirtį. Pateikite kitų literatūros kūriniuose naudojamų medžiagų savybių pavyzdžių.
- Atskirai surašykite medžiagų pavadinimus ir kūnų pavadinimus iš pateikto sąrašo: varis, moneta, stiklas, stiklas, vaza, keramika, viela, aliuminis. Naudokite užuominą: kūno pavadinimui - daiktavardis - galite pasirinkti santykinį būdvardį, susidarantį iš medžiagos pavadinimo, pvz.: geležis ir vinis - geležinė vinis.
- Užsirašykite kokybinius būdvardžius: lengvas, apvalus, ilgas, sunkus, kietas, kvapnus, tirpus, svarus, įdubęs, minkštas, skystas, skaidrus, kuriuos galima priskirti: a) medžiagoms; b) į kūnus; c) tiek kūnams, tiek medžiagoms.
- Palyginkite sąvokas „paprasta medžiaga“ ir „sudėtinė medžiaga“. Raskite panašumų ir skirtumų.
- Nustatykite, kurios iš medžiagų, kurių molekuliniai modeliai parodyti 2 paveiksle, yra klasifikuojamos kaip: a) paprastosios medžiagos; b) sudėtingoms medžiagoms.
- Kuri sąvoka yra platesnė – „cheminis elementas“ ar „paprasta medžiaga“? Pateikite įrodymais pagrįstą atsakymą.
- Nurodykite, kur deguonis vadinamas cheminiu elementu, o kur – paprasta medžiaga:
a) deguonis mažai tirpsta vandenyje;
b) vandens molekulės susideda iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo;
c) ore yra 21 % deguonies (pagal tūrį);
d) deguonis yra anglies dioksido dalis.
- Nurodykite, kur vandenilis vadinamas paprasta medžiaga, o kur – cheminiu elementu:
a) vandenilis yra daugumos organinių junginių dalis;
b) vandenilis yra lengviausios dujos;
c) balionai pripildyti vandenilio;
d) metano molekulėje yra keturi vandenilio atomai.
- Apsvarstykite ryšį tarp medžiagos savybių ir jos naudojimo pavyzdžiu: a) stiklo; b) polietileno; c) cukraus; d) geležies.
Susipažinti:
Tema: chemija;
Paprastos ir sudėtingos medžiagos;
Medžiagų savybės;
Cheminio elemento egzistavimo formos
Chemija– mokslas apie medžiagas, jų savybes, medžiagų transformacijas ir šių virsmų valdymo būdus
Parsisiųsti:
Peržiūra:
Norėdami naudoti pristatymų peržiūras, susikurkite „Google“ paskyrą ir prisijunkite prie jos: https://accounts.google.com
Skaidrių antraštės:
Chemijos dalykas. Medžiagos.
www.pmedia.ru Pamokos šūkis: „Chemija plačiai ištiesia rankas į žmogiškuosius reikalus“ M. V. Lomonosovas
Pamokos tikslas: Supažindinti: -chemijos dalyką; -paprastos ir sudėtingos medžiagos; - medžiagų savybės; -cheminio elemento egzistavimo formos.
1. O.S. Gabrielianas. "Chemija". 8 klasė. Vadovėlis. 2. Sąsiuvinis darbui klasėje ir namuose. 3. Sąsiuviniai testams ir praktiniam darbui. Ko reikia pamokai? Saugos priemonės!
Gamtos mokslai 1. Kokie mokslai tiria gamtą? 2. Kokios biologijos studijos; fizika; geografija; astronomija; geologija? 3. Kodėl fiziką pradėjote mokytis 7 klasėje, o chemiją – 8 klasėje?
Ką tiria chemija? CHEMIJOS TYRIMAI MEDŽIAGOS MEDŽIAGŲ SAVYBĖS MEDŽIAGŲ TRANSFORMACIJOS „Chemijos tėvas“ Robertas Boyle'as (1627 - 1691)
Chemija yra mokslas apie medžiagas, jų savybes, medžiagų transformacijas ir šių transformacijų valdymo būdus. Kūno medžiagos molekulės atomai
Medžiaga – tai iš ko susideda fiziniai kūnai.
Apsvarstykite molekulių modelius. Kokie yra jų panašumai ir skirtumai? Kuri medžiaga yra paprasta, o kuri sudėtinga? Kodėl? Medžiagos Medžiaga Vandenilis Deguonis Vanduo
Medžiagos, kurias sudaro vieno cheminio elemento atomai, vadinamos paprastomis
Medžiagos, kurias sudaro skirtingų cheminių elementų atomai, vadinamos kompleksinėmis
1 pratimas Nustatykite, kuri iš siūlomų medžiagų yra paprasta, o kuri sudėtinga.
Kas vienija šiuos objektus?
Medžiagos ir kūnai
Medžiagos ir kūnai
Medžiagų savybės – tai ženklai, kuriais medžiagos skiriasi arba yra panašios viena į kitą
2 pratimas Nurodykite, kur apie deguonį kalbama kaip apie cheminį elementą, o kur - kaip apie paprastą medžiagą: A) deguonis mažai tirpsta vandenyje; B) vandens molekulės susideda iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo; C) ore yra 21 % deguonies (pagal tūrį); D) deguonis yra anglies dioksido dalis.
Medžiagos fizikinių savybių apibūdinimo planas 1. Kokioje agregacijos būsenoje – dujinėje, skystoje ar kietoje – medžiaga yra tam tikromis sąlygomis? 2. Kokios spalvos yra medžiaga? Ar turi blizgesio? 3. Ar medžiaga turi kvapą? 4. Ar medžiaga yra plastiška, trapi arba elastinga? 5. Ar medžiaga tirpsta vandenyje? 6. Kokia yra medžiagos lydymosi ir virimo temperatūra? (Žr. žinynus.) 7. Koks medžiagos tankis? (Žr. žinynus.) 8. Ar medžiaga turi šilumos ir elektros laidumą? (Žiūrėkite žinynus.)
Pratimas Nr.3 Apibūdinkite acto rūgšties, cukraus, druskos, vario, aliuminio fizikines savybes pagal siūlomą planą. (P.5 (21) vadovėlis)
Chemija ir aplinkos apsauga Būtina saugoti ir tausoti gamtą!
Namų darbas 1 dalis, pvz. 1-4 Pranešimai, pranešimai apie chemijos raidos istoriją Lentelė Data Mokslo pasiekimai
Tankis, šiluminė talpa, deguonies O 2 savybės
Lentelėje pateikiamos termofizinės deguonies savybės, tokios kaip tankis, entalpija, entropija, savitoji šiluma, dinaminis klampumas, šilumos laidumas. Lentelėje pateiktos deguonies dujų savybės esant atmosferos slėgiui, priklausomai nuo temperatūros intervale nuo 100 iki 1300 K.
Deguonies tankis yra 1,329 kg/m3 kambario temperatūroje. Kaitinamas deguonis, jo tankis mažėja. Deguonies šilumos laidumas kambario temperatūroje yra 0,0258 W/(m deg) ir didėja didėjant šių dujų temperatūrai.
Specifinė deguonies šiluminė talpa kambario temperatūroje yra 919 J/(kg deg). Deguonies šiluminė talpa didėja didėjant jo temperatūrai. Be to, kai deguonis kaitinamas, padidėja jo savybių, tokių kaip entalpija, entropija ir klampumas, reikšmės.
Pastaba: Būkite atsargūs! Šilumos laidumas lentelėje nurodomas 10 2 laipsniu. Nepamirškite padalyti iš 100.
Deguonies šilumos laidumas skystoje ir dujinėje būsenose
Lentelėje parodytos deguonies šilumos laidumo koeficiento vertės skystoje ir dujinėje būsenose esant įvairioms temperatūroms ir slėgiams. Šilumos laidumas nurodomas temperatūros diapazone nuo 80 iki 1400 K ir slėgyje nuo 1 iki 600 atm.
Šilumos laidumo vertės lentelėje, esančios virš linijos, reiškia skystą deguonį, o žemiau jos – dujinį deguonį. Pagal lentelę matyti, kad skysto deguonies šilumos laidumas yra didesnis nei dujinio ir didėja didėjant slėgiui.
Matmenys W/(m deg).
Deguonies šilumos laidumas aukštoje temperatūroje
Lentelėje pateiktos deguonies šilumos laidumo koeficiento vertės esant aukštai temperatūrai (nuo 1600 iki 6000 K) ir slėgiui nuo 0,001 iki 100 atm.
Esant aukštesnei nei 1300°C temperatūrai, deguonis pradeda disocijuoti, o esant tam tikram slėgiui jo šilumos laidumas pasiekia didžiausias reikšmes. Pagal lentelę matyti, kad disocijuoto deguonies šilumos laidumas aukštoje temperatūroje gali siekti iki 3,73 W/(m deg).
Pastaba: Būkite atsargūs! Šilumos laidumas lentelėje pateiktas 10 3 galia. Nepamirškite padalyti iš 1000.
Skysto deguonies šilumos laidumas soties tiesėje
Lentelėje pateiktos skysto deguonies šilumos laidumo koeficiento vertės soties tiesėje. Šilumos laidumas pateikiamas temperatūrų intervale nuo 90 iki 150 K. Reikia pažymėti, kad skysto deguonies šilumos laidumas mažėja didėjant temperatūrai.
Pastaba: Būkite atsargūs! Šilumos laidumas lentelėje pateiktas 10 3 galia. Nepamirškite padalyti iš 1000.
Šaltiniai:
1.
2. .
Kas žino vandens formulę nuo mokyklos laikų? Žinoma, tiek to. Tikėtina, kad iš viso chemijos kurso daugelis, kurie jos nesimoko specializuotai, žino tik tai, ką reiškia formulė H 2 O, bet dabar mes stengsimės suprasti kuo išsamiau ir giliau kokios jo pagrindinės savybės ir kodėl planetoje Žemėje yra gyvybė.
Vanduo kaip medžiaga
Vandens molekulė, kaip žinome, susideda iš vieno deguonies atomo ir dviejų vandenilio atomų. Jo formulė parašyta taip: H 2 O. Ši medžiaga gali turėti tris būsenas: kieta – ledo pavidalo, dujinė – garų pavidalo ir skysta – kaip medžiaga be spalvos, skonio ir kvapo. Beje, tai vienintelė medžiaga planetoje, kuri natūraliomis sąlygomis gali egzistuoti visose trijose būsenose vienu metu. Pavyzdžiui: prie Žemės ašigalių yra ledas, vandenynuose – vanduo, o garavimas po saulės spinduliais yra garai. Šia prasme vanduo yra nenormalus.
Vanduo taip pat yra gausiausia medžiaga mūsų planetoje. Jis apima beveik septyniasdešimt procentų Žemės planetos paviršių - tai vandenynai, daugybė upių su ežerais ir ledynai. Didžioji dalis planetos vandens yra sūrus. Jis netinkamas gerti ir ūkininkauti. Gėlas vanduo sudaro tik du su puse procento viso vandens kiekio planetoje.
Vanduo yra labai stiprus ir kokybiškas tirpiklis. Dėl šios priežasties cheminės reakcijos vandenyje vyksta milžinišku greičiu. Ta pati savybė veikia medžiagų apykaitą žmogaus organizme. kad suaugusio žmogaus kūnas yra septyniasdešimt procentų vandens. Vaikams šis procentas yra dar didesnis. Iki senatvės šis skaičius sumažėja nuo septyniasdešimties iki šešiasdešimties procentų. Beje, ši vandens savybė aiškiai parodo, kad jis yra žmogaus gyvenimo pagrindas. Kuo daugiau vandens organizme, tuo jis sveikesnis, aktyvesnis ir jaunesnis. Štai kodėl mokslininkai ir gydytojai iš visų šalių nenuilstamai tvirtina, kad reikia daug gerti. Tai grynas vanduo, o ne arbatos, kavos ar kitų gėrimų pakaitalas.
Vanduo formuoja planetos klimatą, ir tai nėra perdėta. Šiltos vandenyno srovės šildo ištisus žemynus. Taip atsitinka dėl to, kad vanduo sugeria daug saulės šilumos, o tada, kai pradeda vėsti, išleidžia ją. Taip ji reguliuoja temperatūrą planetoje. Daugelis mokslininkų teigia, kad Žemė jau seniai būtų atvėsusi ir pavirtusi akmeniu, jei žaliojoje planetoje nebūtų tiek daug vandens.
Vandens savybės
Vanduo turi daug labai įdomių savybių.
Pavyzdžiui, vanduo yra judriausia medžiaga po oro. Iš mokyklos kursų daugelis tikriausiai prisimena tokią sąvoką kaip vandens ciklas gamtoje. Pavyzdžiui: upelis išgaruoja veikiamas tiesioginių saulės spindulių ir virsta vandens garais. Be to, šie garai yra kur nors pernešami vėjo, kaupiasi debesyse ar net kalnuose ir krenta į kalnus sniego, krušos ar lietaus pavidalu. Toliau upelis vėl nuteka iš kalnų, iš dalies išgaruodamas. Ir taip – ratu – ciklas kartojamas milijonus kartų.
Vanduo taip pat turi labai didelę šiluminę talpą. Būtent dėl to vandens telkiniai, ypač vandenynai, pereinant nuo šilto sezono ar paros laiko į šaltąjį, vėsta labai lėtai. Ir atvirkščiai, kylant oro temperatūrai, vanduo įšyla labai lėtai. Dėl to, kaip minėta aukščiau, vanduo stabilizuoja oro temperatūrą visoje mūsų planetoje.
Po gyvsidabrio vandens paviršiaus įtempis yra didžiausias. Neįmanoma nepastebėti, kad netyčia ant lygaus paviršiaus išsiliejęs lašas kartais tampa įspūdinga dėmele. Tai rodo vandens klampumą. Dar viena savybė atsiranda, kai temperatūra nukrenta iki keturių laipsnių. Kai vanduo atvės iki šio taško, jis tampa lengvesnis. Todėl ledas visada plūduriuoja vandens paviršiuje ir sukietėja į plutą, dengiančią upes ir ežerus. Dėl šios priežasties žuvys neužšąla rezervuaruose, kurie užšąla žiemą.
Vanduo kaip elektros laidininkas
Pirmiausia turėtumėte sužinoti, kas yra elektros laidumas (įskaitant vandenį). Elektros laidumas – tai medžiagos gebėjimas per save pravesti elektros srovę. Atitinkamai, vandens elektrinis laidumas yra vandens gebėjimas praleisti srovę. Šis gebėjimas tiesiogiai priklauso nuo druskų ir kitų priemaišų kiekio skystyje. Pavyzdžiui, distiliuoto vandens elektrinis laidumas yra beveik sumažintas dėl to, kad toks vanduo išvalomas nuo įvairių priedų, kurie taip būtini geram elektros laidumui. Puikus srovės laidininkas yra jūros vanduo, kuriame druskų koncentracija labai didelė. Elektros laidumas priklauso ir nuo vandens temperatūros. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis vandens elektrinis laidumas. Šis modelis buvo atskleistas per daugybę fizikų eksperimentų.
Vandens laidumo matavimas
Yra toks terminas – konduktometrija. Taip vadinamas vienas iš elektrocheminės analizės metodų, pagrįstų tirpalų elektriniu laidumu. Šis metodas naudojamas druskų ar rūgščių koncentracijai tirpaluose nustatyti, taip pat kai kurių pramoninių tirpalų sudėčiai kontroliuoti. Vanduo turi amfoterinių savybių. Tai yra, priklausomai nuo sąlygų, jis gali parodyti ir rūgštines, ir bazines savybes – veikti ir kaip rūgštis, ir kaip bazė.
Šiai analizei naudojamas prietaisas turi labai panašų pavadinimą – laidumo matuoklis. Konduktometru išmatuojamas elektrolitų elektrinis laidumas analizuojamame tirpale. Galbūt verta paaiškinti dar vieną terminą – elektrolitas. Tai medžiaga, kuri, ištirpusi arba ištirpusi, skyla į jonus, dėl kurių vėliau vedama elektros srovė. Jonas yra elektriškai įkrauta dalelė. Tiesą sakant, konduktometras, remdamasis tam tikrais vandens elektrinio laidumo vienetais, nustato jo specifinį elektros laidumą. Tai reiškia, kad jis nustato tam tikro vandens tūrio, imamo kaip pradinis vienetas, elektrinį laidumą.
Dar prieš praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio pradžią matavimo vienetas „mo“ buvo naudojamas elektros laidumui nurodyti, tai buvo išvestinė iš kito dydžio – omo, kuris yra pagrindinis pasipriešinimo vienetas. Elektros laidumas yra dydis, atvirkščiai proporcingas varžai. Dabar jis matuojamas Siemens. Šis kiekis gavo savo pavadinimą fiziko iš Vokietijos – Wernerio fon Siemenso – garbei.
Siemens
Siemens (gali būti žymimas Cm arba S) yra omo, kuris yra elektros laidumo matavimo vienetas, grįžtamasis dydis. Vienas cm yra lygus bet kuriam laidininkui, kurio varža yra 1 omas. Siemens išreiškiamas pagal formulę:
- 1 cm = 1: Ohm = A: B = kg −1 m −2 s³A², kur
A - amperas,
V - voltas.
Vandens šilumos laidumas
Dabar pakalbėkime apie medžiagos gebėjimą perduoti šiluminę energiją. Reiškinio esmė ta, kad atomų ir molekulių kinetinė energija, lemianti tam tikro kūno ar medžiagos temperatūrą, jų sąveikos metu perduodama kitam kūnui ar medžiagai. Kitaip tariant, šilumos laidumas yra šilumos mainai tarp kūnų, medžiagų, taip pat tarp kūno ir medžiagos.
Vandens šilumos laidumas taip pat yra labai didelis. Šia vandens savybe žmonės naudojasi kasdien to nepastebėdami. Pavyzdžiui, į indą įpilti šalto vandens ir jame vėsinti gėrimus ar maistą. Šaltas vanduo paima šilumą iš butelio ar talpyklos, mainais atiduodamas šaltį, taip pat galima atvirkštinė reakcija.
Dabar tą patį reiškinį galima lengvai įsivaizduoti planetos mastu. Vasarą vandenynas įšyla, o prasidėjus šaltiems orams pamažu atvėsta ir atiduoda šilumą orui, taip sušildydamas žemynus. Per žiemą atvėsęs vandenynas, palyginti su sausuma, pradeda šilti labai lėtai ir atiduoda savo vėsumą vasaros saulėje merdintiems žemynams.
Vandens tankis
Aukščiau buvo aprašyta, kad žuvys gyvena tvenkinyje žiemą dėl to, kad vanduo per visą jų paviršių sukietėja į plutą. Žinome, kad nulio laipsnių temperatūroje vanduo pradeda virsti ledu. Dėl to, kad vandens tankis yra didesnis už jo tankį, jis plūduriuoja ir užšąla paviršiuje.
vandens savybės
Taip pat skirtingomis sąlygomis vanduo gali būti ir oksidatorius, ir reduktorius. Tai yra, vanduo, atsisakydamas savo elektronų, teigiamai įkraunamas ir oksiduojasi. Arba jis įgyja elektronų ir tampa neigiamai įkrautas, vadinasi, atsistato. Pirmuoju atveju vanduo oksiduojasi ir vadinamas negyvu. Jis turi labai galingų baktericidinių savybių, tačiau jo gerti nereikia. Antruoju atveju vanduo yra gyvas. Jis pagyvina, skatina organizmą atsigauti ir suteikia ląstelėms energijos. Skirtumas tarp šių dviejų vandens savybių išreiškiamas terminu „oksidacijos-redukcijos potencialas“.
Su kuo gali reaguoti vanduo?
Vanduo gali reaguoti su beveik visomis Žemėje esančiomis medžiagomis. Vienintelis dalykas, kad šios reakcijos vyktų, reikia užtikrinti tinkamą temperatūrą ir mikroklimatą.
Pavyzdžiui, kambario temperatūroje vanduo gerai reaguoja su tokiais metalais kaip natris, kalis, baris – jie vadinami aktyviaisiais. Su halogenais - tai fluoras, chloras. Kaitinamas vanduo gerai reaguoja su geležimi, magniu, anglimi ir metanu.
Įvairių katalizatorių pagalba vanduo reaguoja su karboksirūgščių amidais ir esteriais. Katalizatorius yra medžiaga, kuri tarsi stumia komponentus abipusės reakcijos link, ją pagreitindama.
Ar yra vandens kur nors kitur, išskyrus Žemę?
Iki šiol jokioje Saulės sistemos planetoje, išskyrus Žemę, nebuvo rasta vandens. Taip, jie siūlo jo buvimą tokių milžiniškų planetų kaip Jupiteris, Saturnas, Neptūnas ir Uranas palydovuose, tačiau kol kas mokslininkai neturi tikslių duomenų. Yra dar viena hipotezė, dar nevisiškai patikrinta, apie požeminį vandenį Marso planetoje ir Žemės palydove Mėnulyje. Kalbant apie Marsą, apskritai buvo pateikta nemažai teorijų, kad kažkada šioje planetoje buvo vandenynas, o galimą jo modelį net sukūrė mokslininkai.
Už Saulės sistemos ribų yra daug didelių ir mažų planetų, kuriose, pasak mokslininkų, gali būti vandens. Tačiau kol kas nėra nė menkiausios galimybės tuo įsitikinti.
Kaip praktiškai naudojamas vandens šilumos ir elektros laidumas
Dėl to, kad vanduo turi didelę šiluminę galią, jis naudojamas šildymo magistralėse kaip aušinimo skystis. Tai užtikrina šilumos perdavimą iš gamintojo vartotojui. Daugelis atominių elektrinių vandenį taip pat naudoja kaip puikų aušinimo skystį.
Medicinoje ledas naudojamas aušinimui, o garai – dezinfekcijai. Ledas naudojamas ir maitinimo sistemoje.
Daugelyje branduolinių reaktorių vanduo naudojamas kaip moderatorius, užtikrinantis sėkmingą branduolinės grandininės reakcijos įvykimą.
Slėginis vanduo naudojamas skaldyti, skaldyti ir net pjauti uolienas. Tai aktyviai naudojama statant tunelius, požemines patalpas, sandėlius, metro.
Išvada
Iš straipsnio matyti, kad vanduo savo savybėmis ir funkcijomis yra nepakeičiamiausia ir nuostabiausia medžiaga Žemėje. Ar žmogaus ar kito gyvo sutvėrimo Žemėje gyvybė priklauso nuo vandens? Tikrai taip. Ar ši medžiaga prisideda prie žmogaus mokslinės veiklos? Taip. Ar vanduo turi elektros laidumą, šilumos laidumą ir kitas naudingas savybes? Atsakymas taip pat yra „taip“. Kitas dalykas – Žemėje vandens vis mažiau, o ypač švaraus. O mūsų užduotis – išsaugoti ir apsaugoti ją (taigi ir mus visus) nuo išnykimo.