Gimnaziu
		Liceu
		Facultate

Extras din referat

Structura moleculei de apă. În molecula de apă, nucleele celor doi atomi de hidrogen formează cu centrul atomului de oxigen un unghi de 104o30’. Ca urmare a acestei structuri asimetrice, molecula de apă are un moment electric pronunţat.

În atomul de oxigen toţi cei trei orbitali p sunt ocupaţi: un orbital (de exemplu py) cu doi electroni, iar ceilalţi doi orbitali (px şi pz) cu câte un electron. Prin urmare, în acest atom cei doi electroni necuplaţi se cuplează cu câte un electron provenit de la cei doi atomi de hidrogen; întrepătrunderea se face în lungul axelor x – z.Deci, în molecula de apă formată cele două legături O – H sunt dirijate de un unghi drept.

Faptul că, în realitate, unghiul legăturilor O – H este mai mare de 90oC, şi anume de 104o30’ se datorează în primul rând repulsiilor dintre atomii de hidrogen.

Proprietăţi chimice. Metalele reacţionează în mod în diferit asupra apei, după poziţia lor din seria tensiunilor electrochimice. Astfel, metalele alcaline, ca sodiul sau potasiul, reacţionează cu apa chiar la temperatura obişnuită punând hidrogen în libertate. Reacţia este atât de puternic exotermă, încât hidrogenul eliberat se aprinde. Calciul reacţionează cu apa tot la temperatura obişnuită, însă reacţia este mai lentă. Magneziul reacţionează cu apa numai la 100oC. Fierul reacţionează cu apa numai la temperaturi ridicate.

Şi unele nemetale reacţionează cu apa. Astfel, dacă se trec vapori de apă peste cărbune înroşit rezultă oxid de carbon, Co, şi hidrogen: H2O + C = Ca(OH)2

Apa reacţionează şi cu unii oxizi, şi anume: - cu oxizi ai metalelor formează baze; de exemplu, cu oxidul de calciu, CaO, formează hidroxidul de calciu, Ca(OH)2:

H2O + CaO = Ca(OH)2

- cu oxizi ai nemetalelor formează acizi; de exemplu, cu trioxid de sulf, SO3, formează acid sulfuric, H2SO4: H2O + SO3 = H2SO4

Hidraţi. Atracţia între moleculele substanţei dizolvate şi apa de hidratare este diferită după natura substanţei. Uneori apa de hidratare se elimină chiar la evaporarea soluţiilor; alteori însă, apa este atât de puternic legată, încât intră în compoziţia cristalelor substanţei dizolvate, ca molecule întregi, formând apă de cristalizare. Sunt multe substanţe care cristalizează cu apa de cristalizare: carbonatul de sodiu, Na2CO3•10H2O, clorura de magneziu, MgCl2•6H2O, clorura de calciu, CaCl2•6H2O, sulfatul de fier, FeSO4•7H2O, sulfatul de aluminiu, Al2(SO4)3•18H2O etc.

Hidraţii au o compoziţie chimică definită, care poate fi exprimată prin formulă, şi au proprietăţi fizice diferite de cele a apei, cum şi de ale substanţelor anhidre de al care derivă. Astfel, sulfatul de cupru anhidru, CuSO4, este o substanţă albă, care cristalizează în prisme aciculare; triclinice de culoare albastră.

Se consideră că în sulfatul de cupru pentahidrat, CuSO4•5H2O, patru molecule de apă sunt legate de ionul Cu+2 prin legături coordinative (“apă cationică”), iar a cincea moleculă de apă este legată de ionul So2-4 prin legături de hidrogen (“apă anionică”). Apa mai poate face parte din reţeaua cristalină a unei substanţe, ocupând poziţii definite, fără însă legată de anioni sau cationi (“apă de reţea”). De asemenea ea poate intra în golurile reţelelor cristaline, fără însă să ocupe poziţii definite în aceste reţele. (Asemenea situaţii se întâlnesc de exemplu la răşini schimbătoare de ioni, unde pierderile de apă nu produc modificări ale structurii reţelelor cristaline)