ГДЗ по химии 11 класс Габриелян — страница 149 (учебник)

   Вода (H₂O) — это уникальное вещество, играющее ключевую роль в химических и биологических процессах. Её свойства обусловлены строением молекулы и типом химических связей.
   1. Ковалентная полярная связь. В молекуле воды атомы водорода и кислорода соединены ковалентными связями. Эти связи являются полярными, так как кислород, обладая большей электроотрицательностью, сильнее притягивает общие электронные пары. Это приводит к частичному отрицательному заряду на атоме кислорода и частичному положительному заряду на атомах водорода.
   2. Дипольный момент. Из-за смещения электронной плотности молекула воды представляет собой диполь — систему с разделёнными зарядами. Это делает воду полярным растворителем, способным растворять многие вещества.
   3. Угловая форма молекулы. Молекула воды имеет изогнутую (угловую) форму. Это связано с наличием у атома кислорода двух неподелённых электронных пар, которые отталкиваются от электронных пар, участвующих в связях с водородом. В результате угол между связями O–H составляет примерно 104,5°.
   4. Физические свойства воды. При обычных условиях вода — это бесцветная, без запаха и вкуса жидкость. Она обладает высокой теплоёмкостью, что позволяет ей стабилизировать температуру в природных системах. Также вода имеет аномально высокую температуру кипения и плавления по сравнению с другими соединениями аналогичной молекулярной массы, что объясняется наличием водородных связей между её молекулами.

   Вода участвует во многих химических реакциях как растворитель, реагент или продукт. Она способствует диссоциации ионов, гидролизу веществ и является средой для протекания биохимических процессов.

   Процесс электролитической диссоциации неразрывно связан с гидратацией, а вода играет ключевую роль в этом явлении. Работы русских ученых дополнили теорию Аррениуса, подчеркнув важность взаимодействия растворенного вещества с растворителем.
   В твердом состоянии электролиты не проводят электрический ток, так как их ионы находятся в жесткой кристаллической решетке и не могут свободно перемещаться. Однако при растворении в воде электролиты диссоциируют на ионы, которые становятся подвижными и способны проводить электрический ток. Процесс диссоциации электролитов на ионы происходит благодаря взаимодействию с водой. Вода, являясь полярным растворителем, окружает ионы, что способствует их разделению. Таким образом, гидратация является ключевым фактором, вызывающим диссоциацию.

   Вклад русских химиков.

   И. А. Каблуков и В. А. Кистяковский развили теорию электролитической диссоциации, предложенную С. Аррениусом, с учетом химической теории растворов Д. И. Менделеева. Они подчеркнули, что:
   - Причиной диссоциации является гидратация электролита.
   - Образующиеся ионы гидратированы, то есть окружены молекулами воды, что влияет на их свойства.

   Степень диссоциации (α) — это количественная характеристика, показывающая, какая часть молекул электролита распалась на ионы в растворе. Она выражается как отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул электролита в растворе.

а)
   1. O₂ + 2H₂ → 2H₂O (температура)
   2. 2H₂O → O₂ + 2H₂ (электрический ток)
   3. 3H₂ + N₂ → 2NH₃ (Fe)
   4. 4NH₃ + 3O₂ → 2N2 + 6H₂O (температура)
   5. 3H₂O + P₂O₅ → 2H₃PO₄
   6. 2H₃PO₄ → 3H₂O + P₂O₅ (концентрированная серная кислота)
   7. 2H₂O + 2Na → 2NaOH + H₂

б)
   1. СН₂ = СН₂ + H₂O → СН₃ – СН₂ОН
   2. СН₃ – СН₂ОН → СН₂ = СН₂ + H₂O (серная кислота конц, температура)
   3. СН₂ = СН₂ → СН ≡ СН + H₂ (температура, никель/платина)
       СН ≡ СН + H₂O → СН₃СОН (катион ртути)
   4. СН₃СОН + Ag₂O → СН₃СООН + 2Ag (температура)
   5. СН₃СООН + С₂Н₅ОН → СН₃СООС₂Н₅ + H₂O (серная кислота, температура)