Кисень в воді

Кисень разом з іншими газами, що входять до складу повітря, легко розчиняється у воді.

Скільки ж повітря може розчинитися у воді? Говорити про розчинність повітря в цілому не можна, потрібно говорити про розчинність кожної складової частини повітря в окремо.

Кисень, азот, аргон, двоокис вуглецю та інші гази мають різну розчинність. При однакових температурі і тиску чистого кисню в воді розчиниться майже в 2 рази більше, ніж азоту, а вуглекислого газу - в 35 разів більше, ніж кисню.

Однак існують загальні закономірності для всіх газів. Чим вище температура рідини, тим менше розчинність газів. У літрі чистої води при нормальному атмосферному тиску, рівному 760 міліметрів ртутного стовпа, і при температурі 0 ° розчиняється близько 50 кубічних сантиметрів чистого кисню. А при температурі 30 ° - приблизно в 2 рази менше. Чистого азоту при температурі 0 ° та нормальному атмосферному тиску розчиниться 24 кубічних сантиметра, а при температурі 30 ° -14 кубічних сантиметрів.

Чим вище тиск газу над рідиною, тим більше його розчинність.

Якщо в закритій посудині, наповненому на одну третину водою, створити тиск в 2 атмосфери, то газу розчиниться вдвічі більше, ніж при 1 атмосфері. І, навпаки: при зниженому тиску газу розчиниться в стільки ж разів менше, у скільки нижче тиск.

Два рівних обсягу різних газів, змішаних при тиску в 1 атмосферу, розчиняючись у воді, будуть вести себе як два самостійно існуючих газу, що знаходяться під тиском в У2 атмосфери. Розчинність кожного з них буде в 2 рази менше їх розчинності при нормальному атмосферному тиску.

Повітря - це суміш газів. Так як в повітрі міститься 21 відсоток кисню, то його парціальний тиск, тобто та частина тиску, яка падає тільки на кисень, буде в 5 разів менше тиску повітря. Тому кисню повітря при нормальному атмосферному тиску розчиниться у воді в 5 разів менше, ніж чистого кисню при тому ж тиску.

Справді, якщо при нормальному тиску і при температурі 0 ° наситити воду не чистим киснем, а повітрям, то в літрі води розчиниться тільки 10 кубічних сантиметрів кисню замість 50, а азоту з повітря розчиниться 19 кубічних сантиметрів замість 24.

У воді, яка містить різні солі, розчинність газів знижується. У річковій воді кисню розчиняється менше, ніж в чистій (дистильованої), а в морській менше, ніж у річковій.

Щоб розчинити газ в воді, його потрібно привести в зіткнення або перемішати з водою; щоб витіснити газ з води, воду потрібно підігріти. Довівши температуру води до 100 °, можна майже повністю витіснити з неї газ.

Візьміть колбу, наповнену по вінця водою, закрийте її пробкою, в яку вставлена ​​загнута скляна трубка. Другий кінець цієї трубки вставте в стакан з водою і надіньте на цей кінець трубки наповнену водою пробірку. Доведіть воду в колбі до кипіння. У перекинутої пробірці з'явиться газ, той самий газ, який був розчинений у воді до її кип'ятіння.

Хоча до кип'ятіння вода стикалася лише з повітрям, але в силу різної розчинності кисню та азоту склад витісненого газу буде істотно відрізнятися від складу звичайного повітря. У нього входить 1 об'єм кисню і 2 обсягу азоту. А це означає, що в отриманому газі кисню вже не 21, як в повітрі, а 33 відсотки.

У звичайної, неочищеної воді, крім розчиненого газоподібного кисню, є ще кисень, що входить до складу розчинених у ній солей. Цей кисень витіснити кип'ятінням можна, так як він міцно пов'язаний з яким-небудь іншим елементом.

Щоб звільнити воду від солей, її потрібно перегнати.

Прилад для перегонки складається з колби для кип'ятіння води, холодильника, де конденсуються пари, і приймача, куди стікає дистильована вода.

Отримана таким чином вода містить тільки розчинені гази, які можна витіснити кип'ятінням.

Що ж міститься у воді, в якій немає ні солей, ні розчинених газів?

Вода, як і будь-яке хімічна сполука, складається з однорідних молекул.

До складу молекули води (Н2 O) входить 2 атома водню і 1 атом кисню, тісно пов'язані між собою.

Розділити, розірвати молекулу води на її складові частини нелегко, на це потрібно затратити енергію.

Молекулярний вага води дорівнює 18. Він складається з 2 атомних ваг водню, рівних 2 одиниць, і атомної ваги кисню - 16. Отже, в молекулі води міститься близько 89 відсотків кисню і близько 11 відсотків водню. У кілограмі води налічується 890 грамів кисню.

Це означає, що всі річки, моря і океани складаються головним чином з кисню.

Вода займає три чверті земної поверхні.

Але в природі вода зустрічається не тільки в рідкому вигляді. У полярних країнах і на високих горах круглий рік зберігаються величезні товщі льоду і снігу. Великі кількості води ми зустрічаємо в повітрі у вигляді пари.

Тварини і рослини більше ніж наполовину складаються з води. У людському організмі, при середній вазі тіла 65-70 кілограмів, міститься до 40 кілограмів води.

Поділіться посиланням з друзями