6. Woda roztwory, reakcje w roztworach

6. Woda, roztwory, reakcje

w roztworach

• 6. 1. Właściwości wody jako

rozpuszczalnika

• 6. 2. Rozpuszczalność substancji
• 6. 3. Roztwory rzeczywiste i ich stężenia
• 6. 4. Elektrolity i dysocjacja elektrolityczna
• 6. 5. Kwasy i zasady
• 6. 6. Iloczyn jonowy wody
• 6. 7. Pojęcia pH i pOH
• 6. 8. Amfoteryczność
• 6. 9. Reakcje utleniania i redukcji
• 6. 10. Twardość wody i metody zmiękczania

wody

6. Woda roztwory, reakcje w

roztworach

• 6. 1. Właściwości wody jako rozpuszczalnika

Cząsteczki wody w różnej formie występują w

strukturze materiałów budowlanych:

Woda krystalizacyjna

– cząsteczki H

O wbudowane są w

strukturę kryształów.

• woda koordynacyjna
• woda sieciowa
• woda konstytucyjna
• woda luźno związana (śródwęzłowa, czyli

międzysieciowa: zeolityczna, międzywarstwowa)

Woda kapilarna

występująca w mikroporach (d<100nm)

materiału

Woda swobodna

występująca w makroporach,

przestrzeniach międzyziarnowych oraz na zwilżonych
powierzchniach, jako woda zaadsorbowana.

Woda krystalizacyjna występująca w siarczanie
miedzi II

CuSO

sól intensywnie niebieska.

Pod wpływem prażenia sól uwodniona traci wodę i
przechodzi w białą sól bezwodną CuSO

Wody krystalizacyjna

6. Woda roztwory, reakcje w

roztworach

• 6. 1. Właściwości wody jako rozpuszczalnika

Przykłady pojęć związanych z występowaniem wody w budownictwie

wskaźnik wodno-cementowy (w/c) –

stosunek masy wody do masy

cementu w mieszance betonowej. Od

w/c

w zależy wytrzymałość

zapraw i betonów cementowych

wodożądność –

zawartość wody w mieszance zaprawy lub betonu,

niezbędna do uzyskania odpowiedniej konsystencji

wodonasiąkliwość –

zdolność danego materiału do pochłaniania wody

wodoszczelność –

odporność materiału na przenikanie wody

współczynnik rozmiękania –

stosunek wytrzymałości materiału w

stanie nasycenia wodą do wytrzymałości materiału wysuszonego

rozpuszczalność –

stężenie nasyconego roztworu wodnego

mrozoodporność

– odporność nasyconego wodą materiału

budowlanego na wielokrotne zamrażanie

twardość wody –

cecha chemiczna wody określająca stężenie (w

mmol/l) jonów wapnia (Ca

) i magnezu (Mg

) w wodzie

stopnień agresywności wody –

agresywność chemiczną wody

w stosunku do betonu określa się na podstawie stężenia jonów

, Mg

2+,

, SO

42-

6. Woda roztwory, reakcje w

roztworach

6. 1. Właściwości wody jako rozpuszczalnika

Struktura cząsteczki wody

Właściwości fizykochemiczne wody
• Stała dielektryczna w temp. 298K = 78,5 F/m
• Temperatura topnienia = 273,15K
• Temperatura wrzenia = 373,15K
• Gęstość w temp. 277,15K = 1000,000 kg/m

• Gęstość w temp. 273,15K = 999,868 kg/m

• Ciepło topnienia lodu = 6 kJ/mol = 0,334 kJ/g, w temp.

273K

• Ciepło parowania wody = 44 kJ/mol = 2,44 kJ/g, w temp.

298K

• Ciepło właściwe lodu = 2,06 J/g (dla T=273K)
• Ciepło właściwe wody = 4,1855 J/g (dla T=288K)
Liczba cząsteczek wody zasocjowanych w agregacie wynosi

od 6 w temp. 370K do 100 w temp. 273K)

6. Woda roztwory, reakcje w

roztworach

6. 1. Właściwości wody jako rozpuszczalnika

6. Woda roztwory, reakcje w

roztworach

•6. 2. Rozpuszczalność substancji

Rozpuszczalność gazów, cieczy i ciał stałych w danym
rozpuszczalniku uwarunkowana jest wzajemnym
oddziaływaniem międzycząsteczkowym substancji
rozpuszczonej i rozpuszczalnika

Rozpuszczalność nieograniczona
Rozpuszczalność ograniczona
Rozpuszczalność bardzo mała

Rozpuszczanie ciał stałych w cieczach wiąże się z rozerwaniem

wiązań między elementami sieci. Źródłem energii niezbędnej

do rozerwania tych wiązań jest energia solwatacji (hydratacji)

cząsteczek rozpuszczonego ciała stałego przez cząsteczki
rozpuszczalnika (wody

W roztworach rzeczywistych substancja rozpuszczona

występuje w rozdrobnieniu cząsteczkowym lub jonowym.