AUTOR: Ing. Ladislava Semerádová Voda VY-32-INOVACE-CHE-120 AUTOR: Ing. Ladislava Semerádová ANOTACE: Výukový materiál je určen pro studenty 1.ročníku SŠ. Může být použit při výkladu vlastností vody. KLÍČOVÁ SLOVA: struktura molekuly vody, vodíkové můstky, struktura ledu, anomálie vody

Voda H2O

Výskyt vody Na zemském povrchu 1 miliarda tun 99 % vody je soustředěno v oceánech 0,7 % podzemní voda 0,2 % řeky a jezera 0,001 % je v atmosféře Voda tvoří 2/3 hmotnosti lidského těla a je základním transportním médiem

Struktura molekuly vody Rozdíl elektronegativit kyslíku a vodíku je větší než 0,7 = vazba je silně polární V blízkosti atomu kyslíku je přebytek elektronů – tvoří se záporný pól δ- V olasti vodíku je nedostatek elektronů- tvoří se zde kladný pól δ+

Prostorový tvar molekuly vody Molekula je tvořena dvěma vazebnými a dvěma volnými elektronovými páry Všechny čtyři se vzájemně odpuzují a v protoru tvoří tetraedr s vazebný úhlem 104,5 o

Vodíkové vazby- můstky sloučenina Rozdíl elektronegativit vazba Teplota varu oC H2O X(H) =2,2 X(O) =3,5 Δ X = 1,3 polární 100 H2S X(H) = 2,2 X(S) = 2,4 Δ X = 0,2 nepolární -60 H2Se X (Se) = 2,5 Δ X = 0,3 -41 H2Te X (Te) = 2 Δ X =0,2 -4

Voda se velmi liší od látek s podobnou strukturou Příčina: Molekuly tvoří dipóly mezi kterými působí síly, které nazýváme vodíkové vazby (můstky) Nejedná se o chemickou vazbu pouze o interakci – nevzniká nová sloučenina, ale mění se vlastnosti dané látky oproti očekávání

Vazby v kapalné a pevné vodě A) kovalentní polární vazba uvnitř molekuly mezi H a O B) vodíkové vazby mezi molekulami H2O

Změna struktury při tání a tuhnutí ledu Vodíkové vazby můžeme nalézt i v ledu, kde se každá molekula vody pravidelně váže s dalšími čtyřmi molekulami vodíkovými vazbami vytvářejí se ohromné struktury se šestičlennými kruhy s prázdnými dutinami, které jsou podobné včelí plástvi.

Při tuhnutí vzrůstá výsledný objem hustota naopak klesá Hustota vody je větší než ledu Hustota kapalné vody při OoC = 0,999 g/cm3 Hustota ledu při OoC = 0,917 g/cm3

Tání ledu Při tání se část vodíkových můstků rozpadá a uvolněné molekuly zaplňují volné prostory v původní struktuře Dochází ke zmenšení objemu a růstu hustoty Maximální hustoty dosáhne voda při 4 OC kdy je 1 g/ cm3 Rozdíl hustot mezi 0 oC a 4OC umožňuje život přežít rybám zimu v rybnících

Při teplotě na 4 oC začne s teplotou hustota vody klesat jako u ostatních látek Chování vody v rozmezí 0 oC až 4 oC se nazývá anomálie vody

POUŽITÉ ZDROJE: www.glassschool.cz DUŠEK, Bohuslav a Vratislav FLEMR. Obecná a anorganická chemie pro gymnázia. SPN, 2007. ISBN 80-7235-369-1. Klouda P. Obecná a anorganická chemie. třetí. Ostrava: Pavel Klouda, Ostrava, 2004. ISBN 80-86369-10-2. www.glassschool.cz