A víz

1. A víz aqua

2. Általános jellemzők • A víz a Föld felületén megtalálható egyik leggyakoribb anyag, a földi élet alapja. • A Föld felületének 71%-át víz borítja, ennek kb. 2,5%-a édesvíz, a többi sós víz, melyek a tengerekben, illetve óceánokban helyezkednek el. Az édesvízkészlet gleccserek és állandó hótakaró formájában található részét nem számítva, az édesvíz 98%-a felszín alatti víz, ezért különösen fontos a felszín alatti vizek védelme. Magyarország ivóvízellátásának több mint 95%-a felszín alatti vizeken alapszik. • Kanada rendelkezik a legnagyobb édesvíz tartalékokkal, a források 25%-ával.

3. Biológiai jelentősége óriási, a földi élet elképzelhetetlen nélküle, a sejt- és testnedvek legnagyobb részét víz alkotja. • A víz- rendkívül fontos szerepet betöltő kémiai anyag, a Föld vízburkát alkotja, • kitölti a világ óceánjait és tengereit, • az ásványok és kőzetek alkotórésze, • a növényi és állati szervezetek pótolhatatlan része. • Nélkülözhetetlen az iparban, a mezőgazdaságban, a háztartásokban, a laboratóriumokban

5. A víz • A hidrogén és az oxigén vegyülete, kémia képlete H2O (dihidrogén-monoxid). Olvadáspontja: 0 °C, forráspontja: 100 °C. A „víz” megnevezés általában a szobahőmérsékleten folyékony állapotravonatkozik, szilárd halmazállapotban jégnek, légnemű halmazállapotban gőznek nevezik. • Dipólus ( poláros) molekula. • ( oxigén felöli oldala negatív, hidrogén felöli pozitív töltéstöbbletű) - +

6. A víz fizikai tulajdonságai • A víz színtelen, szagtalan, íztelenfolyadék. • Az ivóvíz kellemes ízét a benne oldott anyagok okozzák. • A víz az egyetlen olyan anyag a Földön, amely mindhárom halmazállapotábanmegtalálható. • A jégben a vízmolekulák kristályt alkotnak, ennek neve: molekularács. • A víz jó oldószer. • Amikor a víz megfagyásakor kialakuló kristályszerkezetben nagy hézagok, üregek vannak. Ez okozza azt, hogy a jég sűrűsége kisebb, mint a vízé és fagyáskora többi anyagtól eltérően a víz térfogata megnő(mintegy 9%-kal). • Ezért úszik a jég a vizen

7. Fogalmak, folyamatok, jelenségek • Az oldatokban az oldott anyagok a teljes térfogatban igyekszenek a teret homogénen – egyenletesen - betölteni, hasonlóan, mint a gázok a rendelkezésre álló tér egyenletes kitöltésére törekszenek. • Ha ezt nem akadályozza semmi, akkor ez a homogenizálódás diffúzió útján valósulhat meg.

8. Hidratáció • Az oldatokban az oldódó részecskék – molekulák, ionok – oldószer-molekulákat kötnek meg maguk körül – ezt a folyamatot hidratációnaknevezik

9. Ozmózis • Ha a részecskék mozgását akadályozzuk, például féligáteresztő fal, vagy hártya választja el az oldatot a tiszta oldószertől, vagy egy hígabb oldattól, akkor csak a kisebb méretű részecskék – az oldószer molekulák – képesek a féligáteresztő rétegen átjutni, a nagy átmérőjű hidratált részecskék viszont nem. • Ennek az lesz a következménye, hogy a töményebb oldat térfogata növekszik, a hígabb oldaté pedig csökken és a jelenség addig tart, amíg a két oldat koncentrációja ki nem egyenlítődik. • Az ilyen koncentráció-kiegyenlítődési folyamatot nevezzük ozmózisnak.

11. ,Ha az oldat felől kellően nagy nyomással az oldószer molekulákat a féligáteresztő hártyán keresztül visszakényszerítjük a kisebb koncentrációjú oldatba, akkor megakadályozható. • . Ha a nyomás éppen akkora, hogy időegység alatt mindkét irányba ugyanannyi oldószer molekula halad át a féligáteresztő membránon, akkor kialakul egy dinamikus egyensúly. • Azt a nyomást, amit ki kell fejteni, hogy ez a dinamikus egyensúly megvalósuljon, ozmózisnyomásnak nevezzük.

12. Az ozmózisnyomás gyakorlati jelentősége • pl az élő szervezetekben. • A növényi és állati sejtek jelentős része vizes oldat, amelyet olyan féligáteresztő (szemipermeábilis) hártya vesz körül (membrán-sejthártya), amely a vizet átengedi, a nedvekben oldott más anyagokat nem. • Vízbe helyezve a sejtet az ozmózisnyomás következtében a víz behatol a sejtbe, a sejt megduzzad, esetleg szét is szakad. • Ilyen folyamat eredménye például az érett gyümölcsök széthasadása sok eső esetén.

13. Az állati sejteknek rugalmas a sejthártyájuk, de ha azokat a sejtnedvnél kisebb ozmózisnyomású- hígabb- (hipotóniás) oldatba helyezzük, megduzzadnak, esetleg szétpattannak. (hemolízis) • Ha viszont a környező oldat ozmózisnyomása- töménysége- nagyobb (hipertóniás), akkor a sejt vizet veszít és zsugorodik. (plazmolízis) • A túl sós ételek azért okoznak szomjúságot, mert a szervezet vízfelvétellel igyekszik a nagy ozmózisnyomás hatását csökkenteni. • Az emberi szervezet sejtjeinek oldatai a 0,9% nátrium-klorid oldattal azonos ozmózisnyomásúak (izotóniás oldatok), ezért használnak ún. fiziológiás NaCl-oldatot injekcióhoz, infúzióhoz és a gyógyászat más területén.

14. Kolloid-rendszerek • Kolloidról akkor beszélünk, ha valamely anyag kis részecskéinek átmérője kb. 500nm-nél kisebb • Azt a, legalább kétkomponensű rendszer, amelyben az egyik komponens (víz) részecskékre oszlatott állapotban tartja a másik komponenst (diszpergált anyag) diszperz rendszernekhívjuk. • Ha az oldószer a víz, akkor • Hidrofil - Hidrofób • kolloidokról beszélünk.

15. A diszpergált részecskék mérete szerint

16. Szól-gél állapot • A részecskék és a diszpergáló közeg kölcsönhatásából kialakuló szerkezet szerint • A) Szol állapot • Folyékony, a kolloidrészecskék egyenként, önállóan elmozdulhatnak. • B) Gél állapot • Kocsonyás, szilárdabb állapot, a kolloidrészecskék részlegesen közös hidrátburokban vannak.

17. Kémiai kötések • Kémiai kötésnek nevezzük a kémia területén azt az állapotot, amikor különböző anyagok atomjai reakcióba lépnek egymással

18. Kötések

19. Hidrolízis • =Kémiai folyamat, amelyben a víz az egyik reakciópartner. • Víz hatására végbemenő kémiai átalakulás. Hidrolízissel bomlanak le a természetes makromolekulás szénvegyületek egyszerűbb felépítésű kisebb molekulákra, pl. a fehérjék aminosavakra, a poliszacharidok kisebb molekulájú diszacharidokra, monoszacharidokra, a nukleinsavak nukleotidókra.

20. Kondenzáció • Két vagy több szerves molekula összekapcsolódása makromolekulává, egy kis molekula- - víz- egyidejű lehasadása közben. • Pl. nukleotidok kialakulása aminosavból. Foszforsavból és nittogéntartalmú szerves bázisból ( pentóz)

21. Hidrofób-hidrofil • A hidrofil szó jelentése: "vizet szerető". A kémiában az olyan anyagokat nevezik így, amelyek könnyen lépnek kapcsolatba a vízzel. Ellentéte a hidrofób (víztaszító) tulajdonság. • A mosószerek molekuláinak egyik része hidrofil másik része hidrofób tulajdonságú.

22. Színtelen, átlátszó: • a vasoxidhidrát vörösessé, az algák zöldessé, a tőzeges talaj sárgássá festi, míg az algák, baktériumok, agyag, és zavarossá tehetik a vizet. • Szagtalan: • A kénhidrogén, klór, szerves anyagok, gyári termékek és gázok élvezhetetlenné, nagyobb mértékben az egészségre is károssá tehetik a vizet. • Kellemes ízű: • A tőzeges talajból származó vizek úgynevezett mocsárízzel a magnéziumsók keserű, salétromsavas sók édes, a kloridok sós, a vas tintaízű vizet eredményeznek. • Kellemes hőfokú legyen: • A legjobb a 10-14 °C-os ivóvíz. • Ne legyen sem túl lágy, sem túl kemény: • A víz keménységét a benne oldott kalcium, és magnéziumsók adják. • Ne tartalmazzon az egészségre ártalmas szennyező, fertőző anyagokat: • A vegyi anyagok közül a nitrát, de különösen a nitrit szennyeződés alkalmatlanná teszi, míg a nagyobb mennyiségű fluor a fogak elszíneződését, esetleg fogszuvasodást is okoznak. • . A jódhiánytól golyvát kaphatnak az emberek. • Előfordulhat még a fekáliával való fertőzés, ilyen esetekben a kólibaktérium okozta hasmenéssel kell számolnunk, ennek megszüntetésére felforralják, ultraibolya fénnyel besugározzák, vagy ózonizálják, klórozzák,.

23. Jelentősége • Drasztikusan csökken a Föld ivóvízkészlete. • Korunknak egyik nagy problémája az ivóvízhiány. • 2006-ban a mezőgazdaság felelős a globális vízfogyasztás mintegy 80 százalékáért