水环境化学水化学基础.ppt

水环境化学
韩婕
cat8287697@
参考书目,成绩构成
参考书目:《环境水化学》蒋辉。化学工业出版社。ISBN 7-5025-4006-7.
环境化学,.
环境化学
30%平时成绩+70%期末成绩
第一章水化学基础
一水的结构及特性
1 水的结构
水分水中氢、氧原子核里等腰三角形排列,°( °),氧原子周转受四个电子对包围,其中两对为孤对电子,另外两对与氢原子共享形成共价键。水分子这种H-O-H排列使正负电荷静电引力中心不重合,从而使水分子变成偶性分子,即氧原子一端为负极,氢原子一端为正极。
水的结构
水分子结构
由于水分子氧原子电负性较强,能对相邻水分子中氢原子产生静电吸引,形成氢键,水分子间氢键力是氢氧共价键的1/20,每个水分子可以同相接的近四个水分子形成氢键。水的相变过程需要外界供给能量来破坏氢键。
2 水的特性
(1)独特的物理性质
生成热很高
很高的融沸点(101325Pa下,100℃)、融解热和蒸发热高。
水的热传导、比热容、汽化热几乎比其他液体都高
水有较大的表面张力
原因
水分子间氢键结合,作用比范德华力要强,提高温度增强水的热运动时,不但要克服范德华力,而且要摆脱分子间氢键束缚。因而改变水的物理状态就需要更多的热量和更高的温度。
水之所以有很大的比热也是需要热能来调整分子间氢键的数量。
氢键的作用使水内部的内聚力很大,内部水分子强烈倾向于把表面分子拉向内部,从而造成了很强的表面张力。
2 水的特性
(2)水有较大的表面张力
(3)较小的黏滞度和较大的流动性
(4)高介电效应
处于水中的盐类晶体离解时,水分子围绕在每个离子周围,形成一层抵销外部静电力的外膜,会部分中和离子电荷,阻止正负离子再行键合,这种水分子封闭外壳类似绝缘介质的作用,起绝缘效应,称介电效应。
(5)具有使盐类离子产生水化作用的能力
(6)良好的溶解性能
(7)温度-体积效应异常
水的温度-体积效应异常主要表现在:
其它物质冻结时体积收缩,而水结冰时体积膨胀,0-4℃范围内随着温度升高水的体积反而缩小,4℃时密度最大体积最小,超过或低于此温度,体积都会膨胀。
当压力增大时,一般物质凝固点均有所升高,而水的冰点却略为下降。
一般物质在压力升高时,热膨胀系数均减小,而水在0-45℃范围内热膨胀系数随压力升高而增大。